7.5. Эвольвентное зацепление

Процесс образования двух зубчатых колес с эвольвентными профилями зубьев показан на рис. 72.

На линии центров О₁О₂ берется точка Р в отношении , и через нее проводится некоторая прямая NN под углом к перпендикуляру РМ.

Из центров О₁ и О₂ на прямую опускаются перпендикуляры О₁а₀ и О₂b₀, длины этих перпендикуляров принимаются за радиусы основных окружностей r_b1 и r_b2. На прямой NN берется любая точка в пределах отрезка а₀b₀ (например, точка Р). Если теперь прямую NN обкатывать без скольжения по основной окружности радиуса r_b1, то точка Р опишет в неподвижной плоскости эвольвенту круга радиуса r_b1. При качении прямой NN по окружности r_b2 получится эвольвента B₂Э₂. Две эвольвенты сопряжены между собой и принимаются за кривые для боковых профилей, так как при вращении колес точка контакта эвольвент будет перемещаться по линии NN, а общая нормаль в любой момент будет совпадать с этой линией (первое свойство эвольвенты).

Рис. 72. Эвольвентное зацепление

Следовательно, эвольвентные профили удовлетворяют основной теореме зацепления и для круглых колес дают постоянное передаточное отношение. Линия NN получила название линии зацепления, а угол – угла зацепления (он же угол давления ).

Правильное зацепление эвольвент будет наблюдаться только в пределах участка а₀b₀, называемого теоретическим участком линии зацепления. В действительности, сопряженные эвольвенты как боковые профили заключены между двумя окружностями: окружностью выступов (r_a1 и r_a2) и окружностью впадин (r_f1 и r_f2), причем с окружностью впадин эвольвента сопрягается некоторой переходной кривой (галтелью) для уменьшения концентрации напряжений у основания зуба.

Окружности выступов обоих колес образуют на линии зацепления активный (действительный) участок линии зацепления a₁b₁, который и является геометрическим местом точек контакта рабочих участков профилей зубьев.

Между окружностью впадин одного колеса и окружностью выступов второго колеса оставляют радиальный зазор (с) для несоприкосновения с галтелью и снятия гидравлического удара, так как между зубьями во многих случаях находится смазка.

Полный профиль зуба строится по правилам симметрии при определенной толщине зуба.

7.7. Методы изготовления зубьев

Существует два принципиально отличных метода изготовления зубьев:

• метод копирования;

• метод обкатки.

К методу копирования относятся литье, штамповка, протягивание, строгание, фрезерование или шлифование специальными инструментами, у которых форма режущих кромок отвечает форме впадины между зубьями, на­пример, дисковые или пальцевые фрезы

Основным методом изготовления зубьев является метод обкатки. Этот метод применяется при изготовлении зубьев: фрезерованием червячной фрезой ; обработкой долбяком , нарезанием зубчатой рейкой

К определению делительной окружности

Окружность радиуса r, по которой катится без скольжения прямая mm рейки в процессе изготовления зубчатого колеса, называется делительной (производственной) окружностью. Она отличается от начальных окружностей, появляющихся в процессе зацепления двух зубчатых колес. Каждое зубчатое колесо, имея только одну делительную окружность, может образовывать несколько начальных окружностей разного диаметра при за­цеплении с различными колесами.

Очевидно, что шаг по дуге делительной окружности р = P_p. Так как , то:

. (7.4)

Здесь называется модулем зацепления.

Модуль зацепления является одним из основных параметров зубчатого колеса и выражается в миллиметрах. С целью сокращения количества инструмента значение модулей m стандартизовано