7.8.3. Установка рейки при нарезании и виды зубчатых колес

При нарезании зубчатого колеса возможны три случая установки инструментальной рейки:

1) средняя линия рейки касается и обкатывается без скольжения по делительной окружности нарезаемого колеса (заготовки) – (рис. 80, а);

а)

б)

в)

Рис. 80. Положение зубчатой рейки:

а) без смещения; б) с положительным смещением; в) с отрицательным смещением

2) по делительной окружности обкатывается без скольжения некоторая прямая mm, расположенная ближе к вершинам зубьев рейки и смещенная от средней линии рейки на величину , где – коэффициент смещения. В этом случае говорят, что рейка отодвинута от центра колеса на величину (рис. 80, б);

3) по делительной окружности обкатывается прямая mm, смещенная к основаниям зубьев рейки на величину , где (рис. 80, в).

В первом случае образуется после нарезания нулевое колесо (), во втором – положительное () и в третьем – отрицательное () колесо.

Большее из зацепляющихся зубчатых колес обычно называют колесом, меньшее – шестерней.

7.9.3. Определение угла зацепления

Нарезанные с любыми коэффициентами смещения два зубчатые колеса образуют эвольвентное зацепление с каким-то углом зацепления и начальными окружностями r_ω1 и r_ω2, проходящими через полюс зацепления Р (рис. 82).

При этом делительные окружности колес могут располагаться по-разному относительно начальных окружностей в зависимости от величин коэффициентов смещения.

7.10. Виды зацеплений двух зубчатых колес

В зависимости от того, какие зубчатые колеса (нулевые, положительные или отрицательные) введены в зацепление, образуются три вида зацепления, качественно различающиеся между собой:

1. Нулевое зацепление:

;

; ;

;

;

.

В таком зацеплении делительные окружности совпадают с начальными, и толщина зуба по начальной окружности равна ширине впадины.

2. Смещенно-нулевое зацепление:

, т. е. ;

.

Толщина зубьев по начальным (делительным) окружностям сопряженных колес не равны между собой.

3. Смещенное зацепление:

.

В таком зацеплении угол зацепления отличается от угла профиля рейки, а делительные окружности не совпадают с начальными, толщина зубьев по делительным окружностям неодинакова.

7.11. Основные факторы зацепления

7.11.1. Основные понятия

Можно выделить три фактора, характеризующих качество зацепления зубчатых колес:

• коэффициент перекрытия;

• коэффициент скольжения;

• коэффициент удельного давления.

7.11.2. Коэффициент перекрытия

Коэффициент перекрытия является отношением дуги зацепления к своему шагу и характеризует степень плавности зацепления.

Следовательно, дня внешнего зацепления

. (7.16)

Можно сказать, что коэффициент перекрытия:

• не зависит от модуля зацепления;

• с увеличением угла зацепления уменьшается;

• с увеличением чисел зубьев увеличивается.

Например, коэффициент перекрытия какого-либо зацепления равен 1,4. Это означает, что 40 % времени в зацеплении находятся две пары зубьев и 60 % – одна пара.

Для внешнего прямозубого зацепления всегда .