Normalizacja przekładni i jej elementów
Korzyści jakie płyną z normalizacji są zbyt oczywiste i powszechnie znane, aby trzeba je było tutaj szczegółowej uzasadniać. Normalizacja reduktorów pozwala zmniejszyć ich asortyment, a tym samym powiększyć serie produkcyjne. Normalizacja parametrów uzębienia pozwala na normalizację narzędzi, a tym samym umożliwia zmniejszenie nakładów na oprzyrządowanie. Wszystko to sprzyja zarówno obniżeniu kosztów produkcji, jak i skróceniu cyklu produkcyjnego.
Niestety trzeba stwierdzić, że jak dotychczas brak jest w Polsce jakiejkolwiek normy państwowej w tym zakresie. Również i normy zakładowe, jak to wynika z badań przeprowadzonych przez Katedrę Elementów Maszyn Politechniki Wrocławskiej, przedstawiają wiele do życzenia. W tym stanie rzeczy możliwe jest więc na tym miejscu tylko omówienie podstaw przyszłej normalizacji.
Do podstawowych parametrów, które powinny podlegać normalizacji należy: przełożenie przekładni, rozstaw osi oraz parametry uzębienia, które pozwoliłyby z kolei na normalizację narzędzi do obróbki zębów.
Najczęściej jako przełożenia normalne przyjmuje się wyrazy jakiegoś postępu geometrycznego. Pewne odstępstwa od tej zasady podyktowane są różnymi względami. Po pierwsze tym, że na ogół najchętniej stosuje się tzw. liczby okrągłe, tzn. liczby będące wielokrotnością liczb 100, 10 względnie 5. Po drugie dlatego, że przełożenie przekładni jest stosunkiem liczby zębów ślimacznicy do liczby zębów ślimaka. Przy różnych liczbach zębów ślimaka nie można więc zapewnić dokładnie tych samych przełożeń. I wreszcie po trzecie dlatego, że istnieje tendencja dobierania takiej liczby zębów ślimacznicy, która nie miałaby wspólnego dzielnika z liczbą zębów ślimaka. Wszystkie te względy przemawiają za dopuszczeniem pewnych tolerancji w stosunku do przyjętego szeregu przełożeń normalnych. Tolerancje te udaje się jednak zazwyczaj utrzymać w granicach nie przekraczających ok. 3% określonego przpłożenia.
Normalizacja rozstawu osi podobnie jako normalizacja przełożeń polega na przyjęciu szeregu wartości, które tworzą pewien postęp geometryczny względnie są bliskie wyrazom takiego postępu. Różnice między znormalizowanymi rozstawami osi a wyrazami przyjętego za podstawę normalizacji postępu geometrycznego, przypisać należy, tak jak i poprzednio, przede wszystkim uprzywilejowaniu liczb okrągłych, a więc wymiarów wyrażonych wielokrotnością liczb 5, 10 itd.
Najtrudniejszą, ale i zarazem najbardziej pożądaną, jest normalizacja parametrów uzębienia. Spotyka się tu jednak bardzo różnorodne rozwiązania. W niektórych krajach normalizuje się rodzaj powierzchni śrubowej zębów. W innych — sprawę tę pozostawia się zupełnie otwartą. Niejednolicie rozwiązywane jest zagadnienie podstawowego parametru dla wymiarów uzębienia. Jedni jako taki parametr stosują moduł,inni — podziałkę uzębienia.
Zależność między podziałką p i modułem m jest następująca p = pi*m przy czym w przekładniach ślimakowych jeśli nie zaznaczy się. że jest inaczej, to rozumie się, że chodzi o podziałkę osiową i moduł osiowy. Można jednak również spotkać pojęcie podziałki normalnej i modułu normalnego. Wtedy Pn = pi * mn.
Ze zrozumiałych względów moduł, jako podstawowy parametr uzębienia, znajduje powszechne zastosowanie w kołach zębatych walcowych. Potrzeba normalizacji w tych kołach właśnie modułu, a nie podziałki, wynika bowiem z chęci wyrażenia zarówno podstawowego parametru uzębienia, jak i rozstawu osi za pomocą liczb wymiernych. Gdyby w kołach walcowych znormalizować nie moduł a podziałkę, to rozstaw osi byłby w zazębieniu niekorygowanym wielokrotnością liczby pi.
W przekładniach ślimakowych jest jednak inaczej. Po pierwsze przyjęcie wymiernych liczb dla podziałki wcale nie przekreśla możliwości uzyskania rozstawu osi, wyrażonego liczbą wymierną. Wprawdzie, jeśli zarówno podziałka, jak i rozstaw osi są wymierne, to niewymierne są za to średnice toczne względnie podziałowe. Nie ma to jednak większego znaczenia praktycznego. Średnica toczna charakteryzuje przecież powierzchnię wyobrażalną, a średnica podziałowa — powierzchnię umowną. Ani jednej, ani drugiej średnicy mierzyć więc nie potrzeba. Drugą przyczyną odmiennej sytuacji w przekładniach ślimakowych od sytuacji w przekładniach walcowych jest to, że z wyjątkiem frezowanych obwiedniowo ślimaków ewolwentowych podziałka osiowa wyrażona liczbą wymierną ułatwia dobór kół zmianowych do obróbki ślimaka, ponieważ obrabiarki do tego celu stosowane mają zazwyczaj śruby pociągowe nie modułowe lecz metryczne.
Jest to wzgląd bardzo istotny, ponieważ decydować może nawet o dokładności wykonania. W sumie więc normalizacja podziałki osiowej wydaje się mieć w przekładniach ślimakowych więcej zalet aniżeli normalizacja modułu. Jeżeli jednak w krajach kontynentu europejskiego częściej spotyka się normalizację nie podziałki, ale właśnie modułu osiowego, to przypisać to trzeba raczej wpływowi pewnego sposobu myślenia, który wykształcony został na mających częściej zastosowanie kołach zębatych walcowych. Układ modułowy jest również najczęściej stosowany i w Polsce, wobec czego przyjęty zostanie w niniejszej pracy, jako równorzędny układowi o znormalizowanych podziałkach.
Jak już wspomniano wyżej, pewien wyjątek, jeśli chodzi o sprawę normalizacji podstawowego parametru uzębienia, stanowią ślimaki ewolwentowe frezowane obwiedniowo. Są one przecież niczym innym jak zwykłymi kołami walcowymi o dużym pochyleniu zębów. Można więc do ich obróbki obwiedniowej użyć tych samych narzędzi, których używa się do obróbki obwiedniowej kół zębatych. Takie postępowanie uwarunkowane jest jednak dostosowaniem się do norm obowiązujących w kołach walcowych, gdzie jak wiadomo znormalizowane są moduły normalne. Chcąc więc do obróbki ślimaków ewolwentowych używać narzędzi do obróbki kół zębatych, trzeba za podstawowy parametr uzębienia przyjąć moduł w przekroju normalnym — mn.