4. Геометричний синтез прямозубого зовнішнього зачеплення
Задачею геометричного синтезу зубчастого зачеплення є визначення його розмірів і якісних характеристик, які залежать від геометрії зачеплення (коефіцієнт перекриття, відносного ковзання).
4.1. Визначення розмірів зубчастого зачеплення
Розміри
коліс залежать від чисел зубців коліс
і
,
модуля зачеплення
,
загального для пари коліс, а також від
метода їх виготовлення.
Методика визначення геометричних розмірів зубчастих коліс, що надається нижче, відноситься до коліс, виготовлених методом обкатки інструментом рейкового типу (інструментальною рейкою, черв'ячною фрезою).
Процес виготовлення зубчастого колеса інструментальною рейкою за методом обкатки виконується так. Рейка у відносному до колеса русі перекочується без ковзання одною із своїх ділильних прямих або середньою прямою по ділильному колу колеса і водночас здійснює швидкі поступальні рухи поздовж осі колеса, знімаючи при цьому стружку.
Відстань між середньою прямою рейки і тією ділильною прямою, яка у процесі обробки перекочується за ділильним колом колеса, називається зсувом рейки x , величина якого визначається за формулою:
, (4.1)
де
- коефіцієнт зсуву, який може мати
від'ємне
або додатне значення.
Зубчасті колеса, виготовлені без зсуву рейки, називаються нульовими, виготовлені з додатним зсувом – додатними, а з від'ємним - від'ємними.
Для будь-яких зубчастих коліс, виготовлених за допомогою однієї і тієї ж інструментальної рейки, може бути утворене щільне правильне зубчасте зачеплення, тобто зачеплення без бічних проміжків.
Основною
величиною, що характеризує зачеплення,є
кут зачеплення
- кут між загальною дотичною до початкових
кіл у точціР
і лінією зачеплення, який визначається
за формулою:
, (4.2)
де 
- профільний кут рейки,
;
- сумарний
коефіцієнт зсуву пари зубчастих коліс;
- сумарна
кількість зубців;
Тут і надалі індекс 1 відноситься до меншого колеса, індекс 2 – до більшого.
В
залежності від значення
зубчасте зачеплення класифікують
наступним чином:
1. Якщо
і
,
то зачеплення називаютьнормальним
(нульовим).
2. Якщо
і
,
то зачеплення називаютьрівнозміщеним
(компенсованим).
3. Якщо
,
то зачеплення називаютьнерівнозміщеним.
У таблиці 4.1 надані формули, необхідні для визначення геометричних параметрів всіх перелікованих зачеплень. В таблиці використані наступні параметри:
-
коефіцієнт висоти зубця рейки;
-
коефіцієнт радіального проміжку;
.
Таблиця 4.1.
Формули для розрахунків елементів зубчастого циліндричного зачеплення
|
Найменування |
Позначен-ня |
Зачеплення | ||
|
нерівнозміщене
|
рівнозміщене
|
нульове
| ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Крок зачеплення за ділильним колом |
|
|
|
|
|
Радіус ділильного кола |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Радіус основно-го кола |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Товщина зубця за ділильним колом |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Радіус кола западин |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Міжосьова відстань |
|
|
|
|
|
Радіус початкового кола |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Глибина заход-ження зубців |
|
|
2 |
2 |
|
Висота зубців |
|
|
|
|
|
Радіус кола виступів |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Коефіцієнт відхилення міжосьової
відстані |
|
|
0 |
0 |
|
Коефіцієнт оберненого зсуву |
|
|
|
|
,
+
+
+
+
+
+
