Материал: Бурлака, Кучеренко, Мазоренко, Тищенко, Основы теории механизмов и машин

В эвольвентном зацеплении нормаль в точке соприкосновения зубьев, которая направлена по касательной к основной окружности (вторая особенность эвольвенты), будет совпадать с линией зацепления, и пересечет линию центров О1О2 в полюсе p зацепления (рис 5.13).

Учитывая, что при вращении зубчатых колес точка "p" не меняет положения на линии центров, то

эвольвентное зацепление обеспечивает постоянное передаточное отношение (отношение угловых скоростей):

начальными окружностями.

Начальные окружности можно представить как две окружности зубчатого зацепления, которые без скольжения катятся одна по другой. Учитывая это, на начальных окружностях шаг одного зубчатого колеса равен шагу второго. Если зубчатые колеса передачи нулевые, то начальные окружности совпадают с делительными окружностями (rw1 r1, rw2 r2) .

3. Угол зацепления. Линия зацепления AB относительно перпендикуляра p к линии центров О1О2

(рис.5.12) отклонена на угол w , который называется углом зацепления.

Учитывая, что нормаль к любой точке эвольвенты направлена по касательной к основной окружности, т.е. вдоль линии зацепления, а реакция в высшей кинематической паре направлена по нормали к поверхности

зацепление (касание с зубом второго колеса) в тот момент, когда линия его профиля эвх (рис. 5.15) проходит через

начало практической линией зацепления (точку "a"). При движении зуба точка касания будет перемещаться одновременно и по практической линии зацепления ab и по профилю зуба. Зуб заканчивает зацепление и перестает касаться зуба второго колеса, когда линия его профиля эвых

пройдет через точку "b". Эвольвента зуба эвх в точке входа зуба в зацепления и эвольвента эвых в точке выхода зуба из зацепления отсекают на делительной окружности радиусом r1 дугу сd , которая называется дугой зацепления.

Если дуга зацепления равна шагу зацепления на делительной окружности ( сd p), то при вращении колеса только одна пара профилей зубьев находится

одновременно в зацеплении. Если дуга зацепления будет меньше шага ( сd < p), то в зацеплении произойдет перерыв, и передача будет работать с ударами при входе в зацепление каждой новой пары профилей зубьев. Если, наоборот, дуга зацепления больше шага ( сd > p), то в зацеплении будет находиться всегда одна пара профилей, а в некоторые промежутки времени – две пары.

Рис. 5.15.

5.6. Качественные показатели зубчатого зацепления

К качественным показателям зубчатого зацепления относятся коэффициент перекрытия и удельные скорости скольжения зубьев.

1. Коэффициент перекрытия. Если первый зуб вышел из зацепления в точке b (рис. 5.15), то очевидно, что дальнейшее продолжение роботы зубчатой передачи возможно только за счет второго зуба этого колеса, следующего за первым на расстоянии шага р . При этом необходимо, чтобы второй зуб уже вошел в зацепление, т.е.

где – коэффициент перекрытия прямозубого колеса.

Коэффициент перекрытия можно рассматривать как число, показывающее, сколько пар зубьев в среднем находится в зацеплении. Так, если 1,6, то в среднем в зацеплении находится 1,6 пар зубьев, а фактически в течении 60% всего времени работы механизма в зацеплении находится две пары зубьев и в течении 40% всего времени – одна пара зубьев.

2. Удельные скорости скольжения зубьев.

называется чистым качением, т.е. кривые перекатываются друг по другу без скольжения;

2. дуга А1В1 не равна дуге А2В2 . Такое движение называется качением со скольжением.