Фрикційні передачі. Кінематичні співвідношення у фрикційних передачах. Зубчасті передачі. Методи виготовлення зубчастих коліс. Види руйнування зубців, страница 4

Зубчасте колесо передачі з меншим числом зубів називається шестірнею, а з великим - колесом.

За ГОСТ 16530-70 передаточним  числом зубчастої передачі називається відношення чисел зубців колеса  z₂  до числа зубів шестірні z₁.

При однаковому числі зубців зубчастих коліс передачі шестірнею називається ведуче зубчасте колесо, а колесом - ведене. Передаточне число може бути більше або рівним одиниці.

За цим же ГОСТом передаточне відношення зубчастої передачі називається відношенням кутових швидкостей зубчастих коліс

.

Знак плюс (+) вказує однаковий напрямок кутових швидкостей;  знак мінус (-) - протилежний напрямок.

Чисельне значення відношення кутової швидкості шестірні до кутової швидкості колеса дорівнює передаточному числу

.

8.2  Елементи теорії зубчастого зачеплення

Криві, якими обкреслені профілі зубів, повинні забезпечувати сталість передаточного відношення. Для цього необхідно, щоб виконувався основний закон зачеплення. Він формулюється   в   такий спосіб:   для  збереження   сталості передаточного відношення необхідно і досить, щоб нормаль NN до, профілів у точці їхнього зіткнення завжди перетинала лінію центрів О₁О₂ в одній і тій же точці Р_о,  називаної полюсом зачеплення. Ця точка поділяє лінію центрів у відношенні, рівному передаточному числу (рис. 8.4).

Основному законові зачеплення задовольняє безліч кривих, але практично (за винятком спеціальних випадків) зубці профілюють по кривій, що називається евольвентою.

Лінія NN, нерухома відносно О₁О₂,  по якій переміщається точка торкання спряжених профілів, називається лінією зачеплення. Лінія зачеплення утворює з перпендикуляром до лінії О₁О₂  кут , називаний кутом зачеплення. Відповідно до  прийнятого стандарту, цей кут дорівнює 20°.

Рис. 8.4  Зубчасте зачеплення

Розміри зубчастої передачі можуть бути зменшені при заданому передаточному відношенні шляхом зменшення числа зубів меншого колеса.

При виготовленні колеса з малим числом зубів може відбуватися підрізання зубів, тобто  врізання голівки зуба стандартного інструмента - рейки, черв'ячної фрези або довб’яка - у ніжку зуба колеса як вище, так і нижче основної окружності (рис. 8.5). При цьому значно знижується міцність зуба.

Рис. 8.5  Підрізання зубців

При проектуванні зубчастих передач не слід приймати число зубів колеса менше , значення якого для приводних передач рекомендується .

8.3  Геометрія стандартного евольвентного зачеплення

Дотичні один з одним окружності на ведучому і веденому колесах, що мають загальні осі з зубчастими колісьми і котяться друг по другу без ковзання, називаються початковими (рис. 8.6). Діаметри початкових окружностей позначаються  і .

Рис. 8.6  Геометрія зачеплення

Окружність, на якій відстань між однойменними сторонами двох сусідніх зубців дорівнює шагу зуборізного інструмента, називається ділильною, її діаметр позначається  d. Ділильні окружності збігаються з початковими, якщо міжцентрова відстань пари зубчастих коліс дорівнює сумі радіусів ділильних окружностей. У даного колеса існує тільки одна ділильна окружність; вона вибирається як база для визначення  основних розмірів зубчастого колеса.

Окружний шаг зубцюватого зачеплення р є відстань між однойменними сторонами двох сусідніх зубів колеса, обмірювана по дузі ділильної окружності.

З визначення шагу випливає, що довжина ділильної окружності дорівнює . Звідси діаметр ділильної окружності

.

Відношення  називається модулем зубців і позначається  буквою

.

Підставивши значення модуля  у формулу  ,  одержимо

звідки

.

Таким чином, модуль зубців  можна визначити як частину діаметру ділильної окружності, що приходиться на один зуб колеса. Тому модуль називається іноді діаметральним шагом.

Для уніфікації зуборізного інструменту і взаємозамінності зубчастих коліс значення модулів зубів варто вибирати за ГОСТом, де даний ряд значень від 0,05 до 100 мм. Приводимо значення модулів зубців від 1 до 25 мм:

1-й ряд (кращий): 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25;