Gleason-hampaan hionta ja Kinberg-hampaan kuorinta

Kun hampaiden lukumäärä, moduuli, puristuskulma, kierukkakulma ja jyrsinpään säde ovat samat, Gleason-hampaiden kaarimuotoisten hampaiden ja Kinberg-hampaiden sykloidaalisten muotoisten hampaiden lujuus on sama. Syyt ovat seuraavat:

1). Lujuuden laskentamenetelmät ovat samat: Gleason ja Kinberg ovat kehittäneet omat lujuuden laskentamenetelmänsä kartiohammaspyörille ja koonneet vastaavan hammaspyöräsuunnittelun analyysiohjelmiston. Mutta he kaikki käyttävät Hertzin kaavaa hampaan pinnan kosketusjännityksen laskemiseen; käyttävät 30 asteen tangenttimenetelmää vaarallisen osan löytämiseen, kohdistavat kuormituksen hampaan kärkeen hampaan juuren taivutusjännityksen laskemiseksi ja käyttävät hampaan pinnan keskipisteosan vastaavaa lieriöhammaspyörää hampaan pinnan keskipisteosan arvioimiseen. Laske hampaan pinnan kosketuslujuus, hampaan korkea taivutuslujuus ja hampaan pinnan liimauskestävyys kartiohammaspyörille.

2). Perinteinen Gleasonin hammasjärjestelmä laskee hammaspyörän aihion parametrit ison pään päätypinnan moduulin, kuten kärjen korkeuden, hampaan tyven korkeuden ja työhampaan korkeuden, mukaan, kun taas Kinberg laskee hammaspyörän aihion keskipisteen normaalimoduulin mukaan. Agman uusin hammaspyöräsuunnittelustandardi yhtenäistää kierrekartiohammaspyörän aihion suunnittelumenetelmän, ja hammaspyörän aihion parametrit suunnitellaan hammaspyörän hampaiden keskipisteen normaalimoduulin mukaan. Siksi kierrekartiohammaspyörillä, joilla on samat perusparametrit (kuten: hampaiden lukumäärä, keskipisteen normaalimoduuli, keskipisteen kierukkakulma, normaalipainekulma), keskipisteen normaalileikkaus on periaatteessa sama hammasrakenteesta riippumatta. ja vastaavan lieriömäisen hammaspyörän parametrit keskipisteessä ovat yhdenmukaiset (vastaavan lieriömäisen hammaspyörän parametrit liittyvät vain hampaiden lukumäärään, nousukulmaan, normaalipainekulmaan, keskipisteen kierrekulmaan ja hammaspyörän hampaan pinnan keskipisteeseen. Nousuympyrän halkaisija on yhteydessä toisiinsa), joten kahden hammasjärjestelmän lujuustarkastuksessa käytetyt hampaan muotoparametrit ovat periaatteessa samat.

3). Kun hammaspyörän perusparametrit ovat samat, hampaan pohjauran leveyden rajoituksen vuoksi työkalun kärjen kulmasäde on pienempi kuin Gleason-hammaspyörän rakenteessa. Siksi hampaan juuren ylimääräisen kaaren säde on suhteellisen pieni. Vaihdeanalyysin ja käytännön kokemuksen mukaan suuremman työkalun kärjen kaaren säteen käyttö voi suurentaa hampaan juuren ylimääräisen kaaren sädettä ja parantaa hammaspyörän taivutuskestävyyttä.

Koska Kinbergin sykloidikartiohammaspyörien tarkkuustyöstö voidaan tehdä vain kovilla hammaspinnoilla, kun taas Gleasonin ympyräkaarikartiohammaspyöriä voidaan työstää lämpöjälkihiomalla, jolloin voidaan saavuttaa juurikartiopinta ja hampaan juurien siirtymäpinta. Ja hammaspintojen välinen liiallinen sileys vähentää jännityksen keskittymisen mahdollisuutta hammaspyörään, vähentää hampaan pinnan karheutta (voi saavuttaa Ra≦0.6µm) ja parantaa hammaspyörän indeksointitarkkuutta (voi saavuttaa GB3∽5-luokan tarkkuuden). Tällä tavoin voidaan parantaa hammaspyörän kantavuutta ja hampaan pinnan kykyä vastustaa liimautumista.

4). Klingenbergin alkuaikoina käyttöön ottama lähes evolventtinen hammaspyörä, jossa on spiraalimainen kartiohammaspyörä, on herkkä hammasparin asennusvirheille ja vaihdelaatikon muodonmuutoksille, koska hampaan pituuden suuntainen hammaslinja on evolventtinen. Valmistussyistä tätä hammasjärjestelmää käytetään vain joillakin erikoisaloilla. Vaikka Klingenbergin hammaslinja on nykyään pidennetty episykloidi ja Gleasonin hammasjärjestelmän hammaslinja on kaari, molemmilla hammaslinjoilla on aina piste, joka täyttää evolventtisen hammaslinjan ehdot. Kinbergin hammasjärjestelmän mukaisesti suunnitelluissa ja työstetyissä hammaspyörissä hammaslinjan evolventtiesetoisuutta täyttävä "kärki" sijaitsee lähellä hammaslinjan hampaiden isopäätä, joten hammaspyörän herkkyys asennusvirheille ja kuormituksen aiheuttamalle muodonmuutokselle on Gerryn mukaan erittäin alhainen. Sen-yhtiön teknisten tietojen mukaan kaarihammaslinjalla varustettujen kierukkavaihteiden hammaspyörä voidaan työstää valitsemalla pienemmän halkaisijan omaava leikkuupää, jotta evolventtiesetoisuutta täyttävä hammaslinjan "kärki" sijaitsee hammaspinnan keskipisteessä ja isopäässä. Tällä tavoin varmistetaan, että hammaspyörillä on sama vastustuskyky asennusvirheille ja laatikon muodonmuutokselle kuin Kling Berger -hammaspyörillä. Koska Gleasonin kaarikartiopyörien, joilla on sama korkeus, työstetyn leikkuupään säde on pienempi kuin samoilla parametreilla varustettujen kartiopyörien työstössä, voidaan taata, että evolventtiesetoisuutta täyttävä "kärki" sijaitsee hammaspinnan keskipisteen ja isopään välissä. Tänä aikana hammaspyörän lujuus ja suorituskyky paranevat.

5). Aikaisemmin jotkut ajattelivat, että suurten moduulivaihteiden Gleasonin hammasjärjestelmä oli Kinbergin hammasjärjestelmää huonompi, pääasiassa seuraavista syistä:

1. Klingenbergin hammaspyörät kaavitaan lämpökäsittelyn jälkeen, mutta Gleason-hammaspyörien käsittelemät kutistumishampaat eivät ole viimeisteltyjä lämpökäsittelyn jälkeen, eikä tarkkuus ole yhtä hyvä kuin edellisillä.

②. Kutistuvien hampaiden työstössä käytettävän leikkuupään säde on suurempi kuin Kinberg-hampaiden, ja hammaspyörän lujuus on huonompi; pyöreän kaarihampaiden kanssa käytettävän leikkuupään säde on kuitenkin pienempi kuin kutistuvien hampaiden työstössä käytettävän säde, joka on samanlainen kuin Kinberg-hampaiden. Valmistetun leikkuupään säde on vastaava.

③. Gleason suositteli aiemmin pienen moduulin ja suuren hammasmäärän vaihteita, kun vaihteen halkaisija on sama, kun taas Klingenbergin suuren moduulin vaihteessa käytetään suurta moduulia ja pientä hammasmäärää, ja vaihteen taivutuslujuus riippuu pääasiassa moduulista, joten gramman taivutuslujuus on suurempi kuin Gleasonin.

Tällä hetkellä hammaspyörien suunnittelussa käytetään pohjimmiltaan Kleinbergin menetelmää, paitsi että hammaslinja muutetaan pidennettystä episykloidista kaareksi ja hampaat hiotaan lämpökäsittelyn jälkeen.