2.2. Основные параметры зубчатых колес

1. Модуль – расчетная величина, равная отношению окружного шага зубьев р_t по делительной окружности к числу π

.

2. Шаг зацепления – расстояние между двумя одноименными профилями соседних зубьев по делительной окружности. Шаги сцепляющих зубьев должны быть равны.

3. Делительная окружность делит зуб на две части: головку и ножку.

Диаметр делительной окружности

,

где z – число зубьев,

4. Диаметр окружности выступов

.

5. Диаметр окружности впадин

.

6. Высота головки зуба

.

7. Высота ножки зуба

.

8. Межосевое расстояние

9. Коэффициент торцевого перекрытия ε_α – отношение длины активной линии зацепления к основному шагу, ε_α > 1.

Рис. 1. Геометрия цилиндрической передачи: П – полюс зацепления; А₁А₂ – линия зацепления; S₁S₂ – длина активной линии зацепления; α – угол зацепления; а_ω – межосевое расстояние; d₁, d₂ – диаметры делительных окружностей; h_a, h_f – высота головки и ножки зуба соответственно; d_f1, d_f2 – диаметры окружностей впадин; d_a1, d_a2 – диаметры окружностей выступов

2.3. Силы в зацеплении прямозубых колес

Распределенную нагрузку на площадке контакта принято представлять в виде сосредоточенной силы, приложенной в точке зацепления и направленной по линии зацепления (рис. 2).

Т

Рис. 2. Силы в зацеплении прямозубых колес

Для расчетов силу F_n раскладывают на составляющие:

,

где F_t – окружная сила, Н, ;

F_r – радиальная сила, Н,

где α = 20º - угол зацепления.

2.4. Цилиндрическая косозубая передача

Косозубые передачи, как и прямозубые, предназначены для передачи вращающего момента между параллельными валами. У косозубых колес оси зубьев располагаются не по образующей делительного цилиндра, а по винтовой линии, составляющей с образующей угол β. Угол наклона зубьев принимают

β = 8…18º, он одинаков для обоих колес, но на одном из сопряженных колес зубья наклонены вправо, а на другом влево.

Передаточное число для одной пары колес может быть u ≤ 12.

Достоинства косозубых передач по сравнению с прямозубыми:

- уменьшение шума при работе;

- меньшие габаритные размеры;

- высокая плавность зацепления;

- большая нагрузочная способность;

- значительно меньшие дополнительные динамические нагрузки.

В зацеплении косозубой передачи появляется осевая сила F_а. Осевая сила дополнительно нагружает валы и опоры, что является недостатком косозубых передач.

Основные геометрические размеры передачи зависят от модуля и числа зубьев.

1. В этих передачах учитывают два шага: нормальный шаг зубьев р_n – в нормальном сечении и окружной шаг р_t – в торцевом сечении.

2. Соответственно учитывают два модуля: окружной модуль m_t и нормальный модуль m_n.

3. Делительный диаметр

.

4. Диаметр вершин зубьев

.

5. Диаметр впадин зубьев

6. Межосевое расстояние

.

7. Прочность зуба определяют его размеры и форма в нормальном сечении. Форму косого зуба в нормальном сечении принято определять через параметры эквивалентного прямозубого колеса, в котором эквивалентное число зубьев

.

8. Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления П. Сила нормального давления F_n зуба шестерни на зуб колеса направлена по линии зацепления эквивалентного прямозубого колеса. Ее раскладывают на три составляющие:

,

где - окружная сила;

- радиальная сила;

- осевая сила.