Учебное пособие по курсу "Теория механизмов и машин", страница 88

Нулевой будет передача, составленная из нулевых колес. Также нулевой будет равносмещенная передача, в которой положительное смещение одного колеса равно по абсолютной величине отрицательному смещению другого колеса:

                                              х2 = –х1.                                            

В обоих вариантах нулевых передач коэффициент суммы смещений  = 0 ( = x1 + x2). Следует помнить, что меньшее из двух колес зацепления называется шестерней, большее — колесом.

NB 14.13. Нулевая передача может быть составлена либо из нулевых колес, либо из положительной шестерни и отрицательного колеса с равными по модулю смещениями.

2) В положительной передаче делительные и начальные окружности не совпадают, а коэффициент суммы смещений > 0. Положительная передача может быть образована:

– двумя положительными колесами;

– нулевым и положительным колесами;

– положительным и отрицательным колесами.

Чаще всего она образуется положительными колесами. В положительном зацеплении межосевое расстояние aw больше, чем в нулевом, так как диаметры вершин колес увеличиваются, и передачу невозможно вписать в делительное межосевое расстояние a. При увеличении межосевого расстояния увеличивается и угол зацепления, так как основные диаметры не изменяются, а угол зацепления определяется положением общей касательной к обеим основным окружностям.

NB 14.14. В положительной передаче по сравнению с нулевой увеличиваются межосевое расстояние аw и угол зацепления aw. Такая передача чаще всего составляется из положительных колес.

3) В отрицательной передаче хS < 0, аw < а, aw < a. Ее геометрия изменяется по сравнению с положительной передачей в противоположную сторону.

При любом смещении неизменными в зацеплении остаются:

– делительное межосевое расстояние — формула (14.29);

– радиальный зазор с = с*m = 0,25m;

– угол профиля a = 20°.

14.12. Геометрия эвольвентного цилиндрического зацепления

14.12.1. Свойства эвольвентного зацепления

Положительное эвольвентное зацепление представлено на рис. 14.18. Сопряженные эвольвенты изображены в трех точках. В начале зацепления в точке А2 соприкасаются ножка зуба шестерни и головка зуба колеса. В конце зацепления в точке А1 — головка зуба шестерни и ножка зуба колеса. В полюсе W показана одна из текущих фаз зацепления. Легко отметить перемещение точки контакта от ножки к вершине на шестерне и от вершины к ножке на колесе.

В любой фазе сопряженные эвольвенты имеют общую точку. По свойству эвольвенты производящая прямая всегда нормальна к эвольвенте. В случае сопряжения двух эвольвент в точке касания их производящие прямые совпадают. Следовательно, в этой точке они имеют одну общую нормаль. Она совпадает с общей касательной к обеим основным окружностям, т.е. с линией зацепления, которая не изменяет своего положения.

Рис. 14.18

Полюс зацепления, лежащий на линии зацепления, также не меняет своего положения. Следовательно, в эвольвентном зацеплении выполняется основная теорема зацепления: нормаль к сопряженным поверхностям зубьев проходит через одну и ту же точку на межосевой линии — полюс зацепления, что равнозначно постоянству передаточного отношения.

Также следует, что точка контакта сопряженных эвольвентных профилей может находиться только на линии зацепления. Она перемещается по линии зацепления от точки А2 к точке А1 (см. рис. 14.18).

NB 14.15. В эвольвентной зубчатой передаче полюс зацепления не меняет своего положения на межосевой линии, потому передаточное отношение постоянно на протяжении всего периода зацепления.

Для расчета геометрии эвольвентного зацепления используют уравнения эвольвенты в параметрической форме — формулы (14.9) и (14.10). На расчетной схеме (рис. 14.19) изображен профиль эвольвентного зуба. Начальная точка эвольвенты М находится на основной окружности. В точку М из точки О проведен радиус-вектор rb. По делительной окружности радиуса r толщина зуба определяется по формуле (14.28). На рис. 14.19 показана также произвольная окружность радиуса rу. По этой окружности толщину зуба обозначают sу.