Зубчатое зацепление

На рис. 1.2.2 изображена эвольвентная цилиндрическая передача с прямозубым зацеплением. Межосевая линия О₁О₂ – прямая линия, пересекающая оси зубчатых колес передачи под прямым углом. Межосевое расстояние a_w – расстояние между осями зубчатых колес передачи по межосевой линии.

Линия зацепления N₁N₂ – траектория общей точки контакта зубьев при ее движении относительно неподвижного звена зубчатой передачи, которая при линейном контакте определяется в ее главном сечении; q - длина линии зацепления. Активная линия зацепления В₁В₂ – часть линии зацепления зубчатой передачи, соответствующая активной действующей линии зуба; q_α - длина активной линии зацепления.

Полюс зацепления зубчатой передачи Р - точка касания начальных поверхностей зубчатых колес передачи. Определяется как точка пересечения межосевой линии и линии зацепления.

Угол зацепления α _w – острый угол в главном сечении эвольвентной цилиндрической зубчатой передачи между линией зацепления и прямой, перпендикулярной к линии центров.

Радиальный зазор С – это расстояние между окружностями вершин одного колеса и окружностью впадин другого колеса: С = с*∙ m, где m – модуль, мм; с* = 0,25 – коэффициент радиального зазора.

Воспринимаемое смещение y_m – это расстояние между делительными окружностями колес, измеренное по линии центров. Здесь y - коэффициент воспринимаемого смещения.

Зубья передач со смещением изготавливают на тех же станках и тем же стандартным инструментом, что и зубья передач без смещения. Разница заключается в том, что при изготовлении зубчатых колес со смещением инструмент устанавливают с некоторым смещением в радиальном направлении.

Смещение инструмента определяется по формуле χ = xm, где x - коэффициент смещения. Смещение инструмента задает расстояние между делительной прямой профиля инструмента и делительной окружностью нарезаемого зубчатого колеса. При положительном смещении инструмент удаляется от центра заготовки, что увеличивает толщину зуба у основания. Минимальное значение коэффициента смещения определяют по формуле

где – коэффициент высоты головки зуба; – минимально допустимое число зубьев колеса без смещения.

На рис. 1.2.3 представлен профиль прямого зуба эвольвентной передачи. Высота зуба h= 2,5m – расстояние между окружностями вершин и впадин цилиндрического зубчатого колеса. S – толщина зуба по делительной окружности; S_a – толщина зуба по окружности вершин; S_b – толщина зуба по основной окружности.

Рис. 1.2.3. Профиль прямого зуба эвольвентной передачи

Коэффициент торцевого перекрытия ε_α учитывает непрерывность и плавность работы зубчатого зацепления. Нормально работающая передача должна иметь ε_α >1. Для зацепления с прямыми зубьями при α= 20 град и = 1 теоретическим пределом является ε_α= 1,982.