3. Цилиндрическая зубчатая передача

Цилиндрические зубчатые передачи реализуются между параллельными осями валов и могут быть выполнены в виде как внешнего, так и внутреннего зацепления. На рис. 4 представлено цилиндрическое зубчатое колесо для внешнего зацепления с эволъвентным профилем (рис.4).

Рис. 4. Элементы зубчатого зацепления

3.1. Основные параметры зацепления

3.1.1. Модуль зацепления (m)

Основным параметром зубчатого зацепления является модуль m. Численное значение модуля стандартизировано по ГОСТ 9563-60 "Основные нормы взаимозаменяемости. Колеса зубчатые. Модули" и всегда измеряется в миллиметрах (мм). Величина модуля, выраженная через шаг зацепления (Р), определяется как:

m=P/π, (2)

где P – шаг зацепления, который представляет собой расстояние между центрами смежных зубьев по начальной окружности (рис.4).

Делительная, или начальная окружность зубчатого колеса (рис.4) делит зуб по высоте на две неравные части: верхнюю, называемую головкой зуба, и нижнюю, называемую ножкой зуба. Высоту головки обозначают h_а, а высоту ножки h_f. Диаметр этой окружности обозначается d.

3.1.2. Диаметры начальных окружностей (d)

В процессе работы зубчатой передачи начальные окружности зубчатых колес взаимно обкатываются без скольжения. Диаметры этих окружностей прямозубых цилиндрических зубчатых колес определяются зависимостью

d₁=mz₁; d₂=mz₂ , (3)

где d₁ и d₂- диаметры начальных окружностей соответственно ведущего и ведомого колеса;

z₁ и z₂ - числа зубьев шестерни и колеса.

Если рассматривается не зубчатая передача, а отдельно взятое зубчатое колесо, то термин "начальная окружность" заменяется термином "делительная окружность", диаметры делительных окружностей ведомого (d_w1) и ведущего (d_w2) колеса соответственно равны:

d₁=d_w1=mz₁ d₂=d_w2=mz₂ , (4)

3.1.3. Диаметр вершин зубьев (da)

Окружность, ограничивающая вершины головок зубьев, называется окружностью вершин зубьев (рис, 4).

Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни(d_a1) и колеса(d_a2) определяются зависимостью:

d_a1=d₁+2m; d_a2=d₂+2m, (5)

заменив d₁ = mz₁ и d₂ = mz₂, получим:

d_a1=m(z₁+2); d_a2=m(z₂+2) . (6)

3.1.4. Диаметр впадин зубьев(df)

Окружность, ограничивающая впадины зубьев, называется окружностью впадин зубьев (рис.4).

Диаметры окружностей впадин зубьев ведомого и ведущего колеса находятся по формулам:

d_f1=d₁-2,5m; d_f2=d₂-2,5m . (7)

Выполнив замену d₁=mz₁ и d₂=mz₂, получим:

d_f1=m(z₁-2,5); d_f2=m(z₂-2,5). (8)

3.1.5. Высота зуба (h)

Разность диаметров вершин и впадин отнесенная на две противоположные стороны (так же ее называют полуразностью) определяет полную высоту зуба:

. (9)

Делительная окружность делит высоту зуба на две части (рис.4): на высоту головки зуба (h_a) и высоту ножки зуба (h_f). Для некоррегированных зубчатых колес эти параметры равны:

h_a=m; h_f=1,25m. (10)

Тогда, полная высота зуба, выраженная через модуль зацепления, будет равна:

h=h_a+h_f; h=2,25m. (11)