5.2. Основные определения зубчатых зацеплений

В зубчатой передаче вращение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес, меньшее из которых называется шестерней, большее – колесом. Термин «зубчатое колесо» относится как к шестерне, так и к колесу.

Рассмотрим геометрические элементы зацепления цилиндрической пары колес с эвольвентными зубьями (рис. 5.2).

Линия зацепления – прямая N₁N₂, неподвижная относительно линии центров O₁O₂, по которой перемещается точка контакта сопряженных профилей. Отрезок АВ линии зацепления между начальной и конечной точками фактического касания сопряженных профилей называется активной (рабочей) частью линии зацепления;

Полюс зацепления – точка W пересечения линии зацепления с линией центров O₁O₂, определяющая мгновенный центр скоростей двух колес в их относительном движении;

Начальные окружности – окружности, касающиеся в полюсе зацепления, которые обкатываются друг по другу без скольжения, диаметры их обозначаются и ;

Рис. 5.2 Схема зацепления цилиндрической пары колес с эвольвентными зубьями

Шагом зацепления p называется расстояние по начальной окружности между двумя одноименными точками двух соседних профилей;

Угол зацепления – острый угол между линией зацепления и прямой, перпендикулярной линии центров O₁O₂;

Угловой шаг – отношение

и .

(5.4)

Основным геометрическим параметром зацепления является модуль зацепления. Согласно ГОСТу 9563–60 модулем называется отношение шага p к числу π, т.е.

, мм.

(5.5)

Стандартом предусмотрено два ряда модулей m (первый ряд считается предпочтительным):

1–ый ряд: 0,05; 0,06; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100.

2-й ряд: 0,055; 0,07; 0,09; 0,11; 0,14; 0,18; 0,22; 0,28; 0,35; 0,45; 0,55; 0,7; 0,9; 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7,0; 9,0; 11; 14; 18; 22; 28; 36; 45; 55; 70; 90.

Рис. 5.3 Геометрические элементы зубчатого внутреннего зацепления

Делительной окружностью называется окружность, для которой модуль является стандартным. Через модуль выражается диаметр делительной окружности и все линейные размеры колес:

(5.6)

Формулы расчета геометрических параметров зацепления приведены в таблице 5.3.

Главной боковой поверхностью зубьев чаще всего является эвольвентная поверхность. Эвольвентой называется кривая, которую описывает любая точка прямой, обкатывающейся без скольжения по окружности (рис. 5.4). Окружность, по которой перекатывается прямая, образующая эвольвенту, называется основной, диаметр которой обозначается .

Уравнение эвольвенты в параметрической форме выражаются формулами (рис 5.4 б):

	(5.7)
	(5.8)

Рис. 5.4. Эвольвента окружности: а – схема образования эвольвенты; б – к выводу

уравнения эвольвенты

5.3. Основные качественные показатели эвольвентного зацепления

К основным качественным показателям, характеризующим передачу с точки зрения плавности и бесшумности зацепления, прочности зубьев, а также их износа, относятся коэффициенты перекрытия , удельного скольжения υ профилей зубьев и удельного давления q_p.