Основные размеры колес и параметры нулевого зацепления

Будем рассматривать плотное зацепление.

Плотным называется такое зацепление, при котором зуб одного колеса соприкасается с двумя зубьями (плотно сидит во впадине) другого колеса. В случае плотного зацепления дальнейшее сближение колес невозможно. Толщина зуба одного колеса по начальной окружности равна ширине впадины второго колеса по начальной окружности.

Зацепление теоретически должно быть без бокового зазора между поверхностями зубьев. Практически небольшой боковой зазор должен быть предусмотрен по следующим причинам:

1) для проникновения смазки между зубьями;

2) при работе зубья колес нагреваются и расширяются и в беззазорном зацеплении может произойти заклинивание зубьев;

3) межосевое расстояние может быть выполнено неточно, что также может привести к заклиниванию зубьев колес.

Поэтому при изготовлении зубчатых колес предусматриваются обязательные допуски на длину общей нормали и толщину зуба, обеспечивающие гарантированный минимальный зазор. Для определения основных размеров зубчатых колес и параметров нулевого зацепления в восстановим картину нарезания зубчатого колеса 1 (рис. 2). После нарезания зубчатого колеса 1 мы этой же рейкой нарезаем зубчатое колесо 2. Пусть при сборке зуб колеса 2 расположен симметрично межосевой линии О₁О₂, а у колеса 1 на оси симметрии оказалась впадина. Мы можем сдвинуть колеса настолько, насколько нам позволит толщина зуба колеса 1 и ширина впадины колеса 2. Но в процессе нарезания мы получили толщину зуба и ширину впадины колеса 1 равными по делительной окружности. То же самое получили и на колесе 2. Следовательно мы можем сдвигать колеса до тех пор, пока ширина зуба одного колеса не станет равна ширине вершины другого, т.е. в нашем случае S₁=e₂, а это произойдет на делительных окружностях, пока они не соприкаснутся. Дальнейшее сближение невозможно. В процессе работы колес делительные окружности будут обкатываться друг по другу без скольжения. Следовательно, они превращаются в начальные окружности колес.

Как видно из рис.2, касание делительных окружностей произойдет в точке Р_с – полюсе станочного зацепления. При этом линия зацепления не изменяет своего положения, а это значит, что угол зацепления колес a_w равен углу станочного зацепления a.

Делительная окружность делит зуб на головку и ножку.

Рисунок 2 – Основные размеры колес и параметры нулевого зацепления

Часть зуба, расположенная вне делительной окружности, называется головкой зуба. Высота головки зуба

h_a = h_a^*m.

Окружность, проходящая по вершинам головок зубьев, называется окружностью вершин (выступов).

Верхняя кромка зуба рейки прорезает окружность впадин колеса.

Высота зуба от делительной окружности до окружности впадин называется ножкой зуба. Высота ножки зуба

h_f = m (h_a^*+c^*).

Полная высота зуба от окружности вершин до окружности впадин

.

Исходя из условия нарезания нулевых колес, можно определить их основные размеры:

радиус окружности выступов

;

радиус окружности впадин:

;

радиус начальной окружности

.

Толщина зуба на начальной окружности

.

Ширина впадины на начальной окружности

,

при этом

.

Угол зацепления

.

Межосевое расстояние

,

– суммарное число зубьев.

Равносмещенное зацепление (зацепление с высотной коррекцией)

Рисунок 3 – Основные размеры колес и параметры равносмещенного зацепления

Равносмещенным называется такое зацепление, суммарное смещение в котором равно нулю. При этом при нарезании колеса с меньшим числом зубьев принимается положительное смещение, с большим числом зубьев – отрицательное смещение.

; ; ; .

Изобразим нарезание большего зубчатого колеса эвольвентой рейкой с отрицательным смещением .

При этом начальные окружности колес будут касаться делительной линии инструмента в точке Р_, а линия зацепления пройдет через полюс зацепления Р и точки контакта зубьев колес.

Определим основные геометрические размеры зацепления по рис.3.

Высота головки зуба

,

.

и меньшого колеса с таким же положительным смещением (рис.3).

Высота ножки зуба

,

.

Радиусы окружностей выступов

,

.

Радиусы окружностей впадин

,

.

Радиусы начальных окружностей

,

.

Толщины зубьев по начальной окружности

,

.

Ширина впадин на начальной окружности

,

.

Угол зацепления

.

Межосевое расстояние

.

Дата добавления: 2014-01-06