Tryckvinkeln

Tryckvinkeln är en grundläggande storhet inom kugghjulsteknik som beskriver hur kraften mellan två meshtand överförs. Den betecknas ofta med α och definieras som vinkeln mellan linjen för verkan mellan tänderna (linjen längs vilken kontakten verkar) och tangenten till pitchcirkeln, eller motsvarande tandkrets tangent. Tryckvinkeln är därmed en geometrisk konsekvens av det involutageometrin som ligger bakom tandprofilen och bestämmer hur krafterna fördelas mellan tangentiala och radiella komponenter.

Vanliga värden och användning. Inom moderna spurkugg används oftast en tryckvinkel på cirka 20°. Andra vanliga värden är 14,5° och 25°, där 25° används vid vissa tyngre eller speciella applikationer och 14,5° förekom historiskt i äldre eller specialdesignade konstruktioner. Viktigt är att kugghjulen som kopplas samman vanligtvis har samma tryckvinkel för att upprätthålla en jämn kontakt.

Effekter av olika tryckvinklar. Tryckvinkeln påverkar hur kraften fördelas mellan den tangentiella (tävlingen som driver hjulet) och den radiella komponenten (som verkar utåt mot baskretsen och stödstrukturen). En högre tryckvinkel ökar den radiella komponenten och kan därmed öka belastningen på båda kugghjulen och deras stöd, minska längden på kontaktsbanan och därmed påverka kontakt-kvoten och slitageegenskaperna. Denna vinkel påverkar även form och tjocklek på tandens flanker samt interferencesrisken vid konstruktionen.

Val och tillämpning. Vid design och utbyte av kugghjul väljs tryckvinkel för att balansera styrka, slitage, buller och tillverkningskrav. För koppling av flera kugghjul krävs oftast samma tryckvinkel i hela kedjan för att upprätthålla jämn kontakt och rörelse.