Rövid bevezetés a fogprofil-módosításba

I. Miért szükséges a fogprofil-módosítás? (Célok és szükségszerűségek)

1. Rugalmas alakváltozás : Teljesítményátvitel közben kis rugalmas alakváltozás lép fel a fogakban, tengelyekben és csapágyakban. Ennek következtében a hajtókerék fogának tőrésze „túlvágja” a hajtott kerék foghegyét (ezt nevezik „interferenciának”), ami ütést, rezgést és zajt eredményez.
2. Gyártási és szerelési hibák : A fogaskerekek saját maguk is rendelkezhetnek kismértékű osztáshibákkal és fogprofil-elhajlással. Szerelés közben előfordulhatnak tengelytávolsági hibák és nem megfelelően igazított tengelyek. Ezek a hibák megbontják az ideális kapcsolódási állapotot.
3. Hőalakváltozás : A rendszer működése közben keletkező hő miatt hőtágulás lép fel a hajtóműházban és a fogaskerekekben, amely megváltoztatja az eredeti kapcsolódási feltételeket.

• Foghegy-érintkezés : Fokozódó kapcsolódási ütés.
• Feszültségkoncentráció : Túl magas érintkezési feszültség a foghegyeknél és a foggyökereknél.
• Növekedett rezgés és zaj : A hajtás stabilitásának és komfortjának romlása.
• Csökkent hatásfok : Energia veszteség a plusz súrlódás és ütés miatt.

II. Fő típusok

1. Fogprofil-módosítás – Módosítás a fogmagasság mentén
   A fogaskerék tengelyre merőleges vég síkban lévő fogprofil alakjának megváltoztatását jelenti. A fő típusok a következők:
   • Foghegy korrekció : A leggyakrabban használt fogprofil-módosítási módszer, amely során a foghegy közelében lévő evolvens fogprofil egy kis részét megfelelően levékonyítják. Célja a fogalap-távolság hibáinak és a fogazati deformációknak a kompenzálása, a foghegy érintkezésének, valamint a be- és kikapcsolódási ütközések elkerülése, és a sima áttétel biztosítása.
   • Gyökcsökkentés : A fogaskerék gyökerének levékonyítása a partnerfogaskerék foghegyével érintkező területen. Célja a partnerfogaskerék foghegye és a jelenlegi fogaskerék gyökere közötti interferencia megelőzése, valamint a kapcsolódás során a sima átmenet elősegítése.
   • Domborított fogprofil : A fogprofil alakítása enyhén dobformájúra, úgy, hogy a középső rész kissé kiemelkedik. Célja a fogaskerék excentrikus terhelésének és szerelési hibáinak kiegyenlítése, lehetővé téve, hogy a terhelés jobban koncentrálódjon a fogfelület közepén, és elkerülje az élterhelés koncentrációját.
2. Foghosszirányú módosítás – Módosítás a fog szélessége mentén
   A fogfelület alakjának módosítására utal a fogaskerék tengelyével párhuzamos irányban. A fő típusok a következők:
   • Fogvégi lekerekítés : A fogaskerék fogainak mindkét végének megfelelő vékonyítása a fogvonal irányában. Célja a tengely és a váltó doboz deformációjának, valamint a fogferde-ség hibáinak kiegyenlítése, a fogvégeken fellépő feszültségkoncentráció elkerülése, és a fogfelület terheléseloszlásának javítása.
   • Fogfelület íves profilú módosítása : A fogfelület alakítása enyhén dobformájúvá a fogszélesség mentén (középen kidudorodó, mindkét végén alacsonyabb). Mint a leghatékonyabb fogvonal-módosítási módszer, jelentősen kompenzálhatja a tengely torziós deformációjából és a helytelen szerelésből eredő excentrikus terhelést, a kontakt zónát a fogfelület közepére koncentrálva, ezzel növelve a teherbírást és az élettartamot.

III. Hogyan valósítható meg a fogprofil módosítása? (Gyártási módszerek)

1. Módosított fogazatúrás : A legpontosabb és leggyakrabban alkalmazott módszer. CNC fogazatúrgépen a csiszolókorong mozgási pályáját szoftveres programozással szabályozzák, hogy közvetlenül az előírt módosított fogprofil legyen kialakítva. Összetett módosítások (pl. domborított fogak) elérésének elsődleges módszere.
2. Módosított fogaskerék reszelése : Lágy fogfelületű fogaskerekek esetén módosított reszelőszerszámot lehet használni a fogfelület módosításának átvitelére.
3. Módosított fogaskerék finomreszelése (honingolás) : Elvét tekintve hasonló a fogaskerék-reszeléshez, módosított honingkorongot használnak hőkezelt fogaskerekek utómegmunkálására. Ez nemcsak a felületminőséget javítja, hanem bizonyos mértékű profilmodifikációt is elér.

Összegzés