2.3. Початковий контур зубчастих коліс

 

При безмежно великому діаметрі основного кола зубчасте колесо перетворюється у зубчасту рейку, а евольвентний профіль зубця – у прямолінійний, надзвичайно зручний для виготовлення та контролю розмірів. Можливість зачеплення евольвентного зубчастого колеса із зубчастою рейкою має важливе практичне значення, що дозволяє виго­товляти зуборізний інструмент у вигляді рейки із зубцями прямолі­нійного профілю.

Профілювання зубців евольвентного профілю та інструменту для їх нарізування здійснюється відповідно до початкового контуру, тоб­то до контуру зубців номінальної початкової рейки у перерізі площи­ною, перпендикулярною до її ділильної площини та напряму зубців.

Початковий контур стандартизований для циліндричних та коніч­них зубчастих коліс. Профіль зубців одного і другого контурів є пря­молінійним на однаковій довжині по обидва боки від середньої лінії а – а, на якій товщина зубця та ширина впадини рівні між собою (рис. 5, а). Середня лінія рейки називається ділильною прямою.

Початковий контур характеризується кутом головного профілю α, коефіцієнтом висоти головки h*_a, коефіцієнтом радіального зазора у парі початкових контурів с*, коефіцієнтом висоти ніжки h_f* = h_a* + с*, коефіцієнтом радіуса кривини перехідної кривої ρ_f*.

Рис. 9. Початковий контур для евольвент них зубчастих коліс

Згідно з названими параметрами початкового контуру розміри зуб­ців нормального евольвентного зачеплення визначають за формулами (рис. 9, а і рис. 10):    кут профілю зубців α = 20°;

висота головки зубців h_a = h_a* m;                            (21)

висота ніжки зубців h_f = h_f* m = (h_a* + с*) m;          (22)

висота зубців h = h_f + h_a = (2h_a* + c*) m;                (23)

радіальний зазор c = c*/m;                                       (24)

радіус кривини перехідної кривої ρ_f = ρ_f *m.               (25)

Рис. 10. Розміри зубців евольвентного зубчастого колеса

 

Діаметр вершин зубців та діаметр впадин зубчастого колеса мож­на   визначити за виразами:

d_a = d + 2h_a = m · z + 2h_a* · m;                                   (26)

d_f = d – 2h_f  = m · z – 2h_f* ·m = m z – 2 · (h_a* + с*) m.  (27)

З метою покращення роботи зубчастого зачеплення у важконавантажених  та  високошвидкісних  циліндричних зубчастих  передач  із зовнішнім зачепленням рекомендують застосовувати початковий контур із модифікацією профілю головки зубців  (рис. 42, б), при цьому для m ≥ 1 мм лінія  модифікації пряма.

Параметри модифікації зубців визначають за такими залежностями:           

h_g = h_g* · m;    Δ = Δ* · m.                                        (28)

Коефіцієнти висоти модифікації h_g* ≤ 0.45 та глибини модифікації Δ*  ≤ 0,02.