5.5. Построение активной части линии зацепления, рабочих участков профилей зубьев и дуг зацепления

Различают теоретическую линию зацепления и активную часть линии зацепления.

Теоретической линией зацепления называют отрезок N₁N₂ касатель­ной к основным окружностям, заключенный между точками касания (рис. 5.7). Активной частью линии зацепления называют отрезок аb теорети­ческой линии зацепления, заключенный между точками пересечения ее с окружностями выступов колес. Активная часть линии зацепления является геометрическим местом точек зацепления (касания) профилей зубьев на неподвижной плоскости.

Рис. 5.7. Построение диаграмм коэффициентов относительного скольжения и удельного давления

Рабочими участками профилей зубьев называют те участки профилей зубьев, которые участвуют в зацеплении. Чтобы найти эти участки, нужно на профиле зуба первого колеса найти точку, сопря­женную с крайней точкой головки второго колеса, а на профиле зуба второго колеса - точку, сопряженную с крайней точкой головки пер­вого колеса. Для этого через точку а из центра О₁ проводим дугу ра­диуса O₁а до пересечения в точке А₁ с профилем зуба первого колеса и через точку b из центра О₂ проводим дугу радиуса О₂b до пересече­ния в точке В₂ с профилем зуба второго колеса. Участки А₁В₁ и А₂B₂ профилей зубьев являются рабочими участками профилей. Для обо­значения этих участков на чертеже необходимо провести линии, параллельные А₁В₁ и А₂В₂ на расстоянии 1,5-2 мм, и заштриховать получившиеся полоски. Так как сопряженные профили зубьев не являются цен­троидами, то они перекатываются друг по другу со скольжением. По­этому длины рабочих участков профилей зубьев не равны между собой.

При вычерчивании профилей зубьев нужно помнить следующее:

• профили зубьев могут касаться только на активной части линии зацепления;

• наличие зазора на активной части линии зацепления между про­филями, пересекаемыми линией зацепления, свидетельствует о непра­вильном выполнении чертежа.

Дугой зацепления называется каждая из дуг начальных окружностей, которые перекатываются одна по другой за время зацепления одной пары сопряженных профилей. Так как начальные окружности перекатываются друг по другу без скольжения, то дуги зацепления для обоих зацепляющихся колес равны между собой.

Построение дуги зацепления производится следующим образом. Через крайние точки А₁ и В₁ рабочего участка профиля первого колеса проводим в направлении вогнутости нормали А₁а'₁ и B₁b'₁ к этому про­филю (они являются касательными к основной окружности первого колеса). Находим точки а₁ и b₁ пересечения этих нормалей с начальной окружностью первого колеса. Дуга а₁b₁ является дугой зацепления на начальной окружности первого колеса.

Аналогичным построением находим дугу зацепления а₂b₂ на на­чальной окружности второго колеса.

Длину k дуги зацепления определяют по формуле

, (5.17)

где l - длина активной части линии зацепления.