Этот способ смещения пятна контакта, дающий, как правило, хорошие практические результаты, рекомендуется применять при смещениях, не превышающих величину 0,01L. При больших величинах смещений использование этого способа может вызвать появление диагональности контакта. Поэтому при величинах смещений >0,01L рекомендуется применять второй способ.
2. Изменение осевой установки контрольно-обкатного станка пересчитывается в изменение передаточного отношения обкатки (число зубьев производящего колеса) зуборезного станка, а гипоидное смещение контрольно-обкатного станка пересчитывается в изменение положения резцовой головки на зуборезном станке (в угол спирали).
6.3 Изменение формы и высоты пятна
Необходимость в этом регулировании может возникнуть в тех случаях, когда вследствие неудачного выбора сочетаний поправок или номера резцов головки нарушается необходимое отклонение профильной кривизны. Вследствие этого пятно контакта может оказаться или слишком узким, или, наоборот, появится тенденция к разрыву пятна по высоте (мостовой контакт). Последний случай является особенно нежелательным, так как уменьшается длина пятна контакта. Надобность в изменении формы и высоты пятна может также возникнуть вследствие введения других корректирующих поправок в наладку станка.
Исправление формы и высоты пятна контакта производится изменением профильной кривизны путем одновременного введения в наладку станка гипоидного смещения, поправок передаточного отношения обкатки, осевой установки и др.
Необходимая величина гипоидного смещения устанавливается последовательными пробами (DЕ=2,5; 5,0; 7,5… мм).
Для упрощения переналадки станка в качестве исходной величины для расчета поправок может быть взято изменение передаточного отношения обкатки путем замены наибольшей ведомой шестерни гитары обкатки.
Мерой для оценки надлежащей ширины пятна контакта может служить его поведение при изменении осевой установки нарезаемой шестерни. В передачах автомобильного типа при изменении осевой установки на ±0,08 мм пятно не должно выходить на головку или ножку зуба.
Суммарная величина гипоидного смещения, вводимого для изменения ширины и формы пятна контакта, может достигать значений ±5…10 мм. Небольшие поправки для изменения высоты пятна могут не вызвать видимого изменения его формы и размеров, но они оказывают влияние на шум в зацеплении.
6.4 Устранение диагональности контакта
Расчет наладок станков по методике полностью учитывает устранение диагональности. Поэтому при проверке на контрольно-обкатном станке конических пар, нарезанных по этим наладкам, диагональность, как правило, не обнаруживается. Надобность в устранении диагональности может возникнуть только в случае ошибок или ее появления при введении других корректирующих поправок в наладку станка. Сочетание корректирующих поправок для устранения диагональности используются также для воздействия на поведение пятна контакта при его смещении под влиянием деформаций в результате приложения нагрузки.
Исправление диагональности может производиться тремя способами.
1. Изменением передаточного отношения обкатки в сочетании с изменением осевой установки и другими поправками.
2. Введением дополнительного гипоидного смещения в сочетании с изменением осевой установки и другими поправками.
3. Включением механизма модификации обкатки.
При каждом способе устранения диагональности изменяются также высота и форма пятна (условия сопряжения по профилю) и длина пятна.
При устранении первыми двумя способами диагональности нормального типа на обеих сторонах зуба шестерни пятно по длине сокращается, а по высоте расширяется. При устранении этими же способами диагональности обратного типа, наоборот, пятно по длине возрастает, а по высоте сокращается.
Количественно влияние каждого способа на диагопальность, длину и высоту пятна различно. Если для оценки величины вводимых поправок принять значение коэффициента изменения осевой установки DАШ то при одинаковых величинах поправок (одинаковое значении DАШ) при углах спирали b = 30–40° изменение диагональности первым способов будет в 2–3 раза более ощутимо, чем вторым способом. С уменьшением угла спирали эффективность первого способа устранения диагональности по сравнению со вторым еще более возрастает.
На профильную кривизну более эффективно влияет второй способ устранения диагональности. С уменьшением угла спирали эффективность, влияния на профильную кривизну второго способа возрастает, а то время как при первом способе она уменьшается и в случае b == 0 становится равной нулю.
Различие во влияниях каждого способа устранения диагональности на длину пятна контакта сравнительно невелико и может быть оценено величинами соответствующих радиусных поправок Dr.
Особенностью третьего способа устранения диагональности (с использованием эксцентрикового механизма модификатора) является противоположное влияние на кривизну профиля зуба по сравнению с первыми двумя способами. При устранении этим способом диагональности нормального типа пятно контакта сокращается как по длине, так и по высоте, а при устранении диагональности обратного типа длина и высота пятна увеличиваются. Небольшие поправки для устранения диагональности (в пределах DzМШ <0,5 и DЕ<2,5) могут не вызвать заметного изменения формы и размеров пятна контакта, но оказывают влияние на уровень шума в зацеплении.
6.5 Изменение длины пятна контакта
Потребность в изменении длины пятна контакта возникает в тех случаях, когда в результате внесения в наладку станка корректирующих поправок (для устранения диагональности и изменения формы пятна) его длина изменилась настолько, что вышла за желаемые пределы.
Данный способ изменения длины пятна контакта применим только при нарезании шестерни односторонними головками и производится изменением образующих радиусов головок на величину Dr. Это изменение радиуса Dr определяется пробным путем.
6.6 Порядок введения корректирующих поправок
Сначала вносятся поправки для приведения пятна контакта в требуемое положение. Затем, если обнаружена диагональность контакта, вносятся поправки для ее устранения. Способ устранения выбирается в зависимости от того, является ли устраняемая диагональность слабо или сильно выраженной, а также от того, какое это окажет влияние на форму и длину пятна контакта. После этого (при надобности) производится корректирование формы и высоты пятна контакта. Если в результате введения всех поправок длина пятна вышла за желаемые пределы, то производится изменение радиусов головок и соответствующее корректирование наладок станка для изменения длины пятна. Для уменьшения числа повторных нарезаний, при наличии соответствующего опыта у наладчика и умения определить требуемый характер изменения пятна, можно вносить в наладку станка одновременно как поправки для приведения пятна в требуемое положение, так и для воздействия на форму и размеры пятна. Результирующие величины поправок определяются алгебраическим суммированием поправок, переносимых с контрольно-обкатного станка для требуемого изменения характера пятна.
Надлежащее положение, форма и размеры пятна контакта при установках, соответствующих номинальному монтажному положению шестерни и колеса, обычно являются достаточными для правильного зацепления нормально нагруженных конических колес общего и специального машиностроения с жесткими опорами. Однако для сильно нагруженных передач со сравнительно нежесткими опорами и конструкцией узла в целом, к которым предъявляются высокие требования в отношении плавности и бесшумности работы, показатели состояния контакта не всегда являются достаточными для оценки качества зацепления. Для этих условий нужно проверить и обеспечить правильность поведения пятна контакта.
6.7 Регулирование поведения пятна контакта
Под поведением пятна контакта, понимается изменение его положения и формы при изменении взаимного положения шестерни и колеса вследствие деформаций под нагрузкой. Для проверки поведения пятна контакта изменение взаимного положения шестерни и колеса от деформаций под нагрузкой имитируется на контрольно-обкатном станке горизонтальным Н и вертикальным (гипоидным) V смещением шестерни по отношению к колесу. По величине и соотношению этих смещений и изменению формы пятна судят о правильности его поведения. Проверка поведения пятна контакта производится следующим образом. Колесо и шестерня проверяемой пары устанавливаются на контрольно-обкатном станке по их номинальным монтажным расстояниям с тем, чтобы исправленное пятно контакта занимало правильное положение. Затем шестерне сообщается вертикальное (гипоидное) смещение V с тем, чтобы пятно перемещалось ближе к краю на внутреннем торце (но не выходило бы за этот край). При этом оно может уйти на головку или ножку зуба. Чтобы вернуть его на середину зуба шестерне сообщается горизонтальное смещение Н1. Величины V1 и H1 записываются, после чего шестерня возвращается в исходное положение. Затем аналогичным образом пятно смещается к наружному торцу. Величины смещений V2 и Н2 также записываются. Эта операция проделывается для выпуклой и вогнутой стороны зуба шестерни отдельно.
В некоторых случаях, при правильном перемещении пятна контакта вдоль зуба, изменяется его форма и размеры. Это является следствием того, что необходимое соотношение кривизны профиля и линии зуба удовлетворено только для участка поверхности зуба шестерни при среднем нормальном расположении пятна контакта. На остальной поверхности зуба это соотношение не соблюдается, что может служить причиной повышенного шума в зацеплении.