3. Определение ориентировочных параметров зубчатых передач кпп

При расчёте напряжений в зацеплении зубчатых передач необходимо знать некоторые параметры зацепления. Поскольку эти параметры на данном этапе могут быть определены лишь примерно, они отмечены символом (*):

- межосевое расстояние , мм;

- максимально допустимый модуль зацепления , мм;

- наибольшая ширина зубчатого венца шестерни (колеса) , мм;

- начальный (делительный) диаметр шестерни , мм;

- наибольший угол наклона зубьев шестерни (колеса) β^*, град.

Примеры действительных параметров зубчатых зацеплений коробок передач автомобилей приведены в таблице П3 приложения. Межосевое расстояние зубчатого зацепления, выполненное без смещения исходного контура, называется делительным и обозначают – а. Межосевое расстояние для зацепления зубчатых колёс, выполненных со смещением, обозначают – а_ω.

3.1. Краткие сведения из геометрии эвольвентного зацепления

Для дальнейших расчётов зубчатых передач необходимо иметь представление о геометрии зубчатого зацепления (рис. 4). В частности, необходимо знать такие понятия, как:

b_ω – рабочая ширина венца зубчатой передачи (общая часть ширины венцов зубчатых колёс цилиндрической передачи, в пределах которой глубина захода зубьев постоянна);

p_n – нормальный шаг (шаг зубьев колеса, измеренного по нормали к зубу);

p_t – торцевой (окружной) шаг (шаг зубьев колеса, измеренного по торцевой поверхности колеса);

p_x – осевой шаг (шаг зубьев колеса, измеренного по оси колеса);

m_n и m_t - нормальный и торцевой модуль зацепления соответственно;

β – угол наклона зуба колеса (угол наклона линии зуба по делительной окружности);

β_b – угол наклона зуба колеса по основной окружности;

α и α_t – угол зацепления по нормали к зубу и в торцевой поверхности колеса соответственно (для передач, выполненных без смещения, α = 20°).

Основные зависимости:

p_n = π m_n , p_t = , p_x = , (3.1)

m_t = , (3.2)

= , = . (3.3)

Рис. 4. Элементы зубчатого зацепления: АБ – линия, лежащая в осевой плоскости колеса; АВ – линия зуба; АВГЕ – плоскость, касательная к начальной окружности колеса; АБДЖ – плоскость зацепления

Важными кинематическими характеристиками являются коэффициенты торцового ε_α и осевого ε_β перекрытия:

ε_β = = , (3.4)

ε_α = , (3.5)

α_a1(2) = arсcos , (3.6)

где z₁ и z₂ – число зубьев шестерни и колеса соответственно;

α_a1 и α_а2 – угол профиля в вершине зубьев шестерни и колеса соответственно;

d₁ и d₂ – делительный диаметр шестерни и колеса соответственно;

d_a1 и d_a2 – диаметр вершин зубьев шестерни и колеса соответственно.