2018-03-09
394
Линия зацепления. В любой момент зацепления профили имеют общую нормаль, касательную к обеим основным окружностям (рис.9). Прямая (N 1 N 2), совпадающая с общей нормалью к профилям и принадлежащая неподвижной плоскости, является геометрическим местом касания профилей и называется линией зацепления.
Каждый зуб зубчатого колеса находится в зацеплении не на всем своем пути, а только на каком-то участке, т.е. в какой-то точке он входит в зацепление, а в другой выходит из него. Этот участок, лежащий на линии зацепления (N 1 N 2) называется активной частью линии зацепления. На рис.10 эта часть линии зацепления обозначим точками а и в, образованные пересечением линий (N 1 N 2) с окружностями вершин зубьев.
Сопряженные точки профилей зубьев. Любая точка профиля зуба только тогда будет в зацеплении (соприкасаться), когда она попадает на линию зацепления. Две точки соприкасающихся профилей, которые непосредственно контактируются (зацепляются) на активной части линии зацепления называют сопряженными точками.
Пусть задана точка c на активной линии зацепления, нужно найти сопряженные точки С 1 и С 2, на профилях зубьев. Для этого из центра О 1 проводим через c дугу радиусом О 1 c до пересечения с профилем первого колеса в точке С 1 и через туже точку с проводим дугу радиусом О 2 c из центра О 2 до пересечения с профилем второго колеса в точке С 2. Точки С 1 и С 2 являются сопряженными точками профилей.
Рабочие участки профилей зубьев. Участки профилей зубьев, которые участвуют в зацеплении, называют рабочими. Чтобы найти эти участки, нужно на профиле зуба первого колеса найти точку, сопряженную с крайней точкой головки второго колеса, а на профиле зуба второго колеса – точку, сопряженную с крайней точкой головки первого колеса. Для этого, описанным выше методом, найдем сопряженные точки активной части линий зацепления а и в.
Следовательно точки А 1 и А 2, а также В1 и В 2 являются сопряженными точками, а участки заключенные между точками А 1 и В 1, а также А 2 и В 2 – рабочими участками профилей зубьев колес. На рис.10 эти участки заштрихованы.
Таким образом, в эвольвентном зацеплении (рис.10) профиль головки зуба А 2 Р взаимодействует с профилем ножки зуба А 1 Р и профиль В 2 Р
взаимодействует с профилем В 1 Р. Рабочий участок профиля головки одного колеса значительно больше, чем соответствующий участок профиля другого колеса. Такая неравномерность участков приводит к неравномерной степени износа профилей зубьев. Максимальный износ будет на ножке рабочего участка профилей зубьев, на рисунке это (В 2 Р) и (А 1 Р), а на профиле головок зубьев износ минимален.
При вычерчивании профилей зубьев нужно помнить:
· зацепление является правильным, если профили касаются сопряженными точками лишь на линии зацепления;
· наличие зазора между рабочими участками профилей зубьев, свидетельствует о неправильном выполнение чертежа;
· зацепление является плотным, без боковых зазоров, а иначе неверно выполнено построение зубчатого зацепления.
Дуга зацепления. Путь зуба по дуге начальной окружности за время зацепления одной пары зубьев называется дугой зацепления. Так как начальные окружности совершают взаимное относительное перекатывание без скольжения, то дуги зацепления обоих колес (а '1 в '1) и (а '2 в '2) равны между собой:
Построение дуги зацепления производим следующим образом. В момент начала зацепления, т.е. через точку а (рис.10) и в момент выхода из зацепления в точке в проводим пунктиром сопряженные профили зубьев с помощью шаблонов или кальки. Точки пересечения пунктирных профилей зубьев с делительной окружностью колес определяет положение дуги зацепления. Так на рис.10 (а '1 в '1) является дугой зацепления первого колеса и (а '2 в '2) – дугой зацепления второго колеса.
Длину L зац дуги зацепления определим по формуле;
, (3.1)
где (ав) – длина активной части линии зацепления при измерении на чертеже (рис.10).
Коэффициент перекрытия. Отношение длины дуги зацепления к длине шага по начальной окружности называют коэффициентом перекрытия.
(3.2)
Коэффициент перекрытия e показывает среднее число пар зубьев, одновременно находящихся в зацеплении.
Коэффициент перекрытия e показывает среднее число пар зубьев, одновременно находящихся в зацеплении.
В зубчатом механизме коэффициент перекрытия не должен быть меньше единицы, т.е.
e > 1.
Это условие непрерывности зацепления. Чем больше e, тем мягче работа передачи, зацепление проходит без шума и удара.
· если e < 1, зацепление проходит с перерывом, и приводит к ударам зубьев колес;
· если e = 1, в зацепление участвует только одна пара сопряженных профилей, следующая пара приступает к работе в момент выхода из зацепления предыдущей пары;
· если e > 1, в зацеплении участвуют больше одной пары. В некоторое время в зацепление работает одна пара профилей, а остальное время – две пары профилей.
В нашем примере, коэффициент перекрытия зубчатой передачи равен 1,6. Это значит, что в зацеплении сходится 1,6 пар зубьев. 40% времени в зацеплении находится одна пара, а 60% времени – две пары профилей.
