Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Эвольвентное зацепление — зубчатое зацепление, в котором профили зубьев очерчены по эвольвенте окружности. Позволяет передавать движение с постоянным передаточным отношением[1][2].
Для этого необходимо чтобы зубья зубчатых колёс были очерчены по кривой, у которой общая нормаль, проведённая через точку касания профилей зубьев, всегда проходит через одну и ту же точку на межосевой линии, называемую полюсом зацепления[3]. Полюс зацепления при этом делит межосевое расстояние в отношении, обратно пропорциональном отношению угловых скоростей колёс (по основной теореме зацепления)[4].
Содержание
Построение эвольвентного зацепления
Способ приближённого построения эвольвентного зубчатого зацепления. Подходит для технических рисунков, построенных от руки или с помощью САПР.
Перед построением необходимо задать следующие размеры:
- высота ножки зуба (на рис. обозначена a);
- высота головки зуба (на рис. обозначена b);
- диаметр начальной окружности (на рис. обозначен D);
- угол зацепления (на рис. обозначен );
- окружная толщина зуба st;
- радиус кривизны переходной кривой в граничной точке профиля f.
|
- Изобразите начальную окружность (pitch circle) с диаметром D и центром шестерни O. Окружность показана красным цветом.
- Изобразите окружность вершин зубьев (outside diameter) с центром в точке O с радиусом большим на высоту головки зуба(зелёного цвета).
- Изобразите окружность впадин зубьев (root diameter) с центром в точке O с радиусом меньшим на высоту ножки зуба (голубого цвета).
|
|
- Проведите касательную к начальной окружности (розовая).
- В точке касания под углом проведите линию зацепления (line of action), оранжевого цвета.
- Изобразите окружность, касательную к линии зацепления, с центром в точке O. Эта окружность является основной (base circle) и показана синим цветом.
|
|
- Отметьте точку A на окружности вершин зубьев.
- На прямой соединяющие точки A и O отметьте точку B находящуюся на основной окружности.
- Разделите расстояние AB на 3 части и отметьте точкой C полученное значение от точки A в сторону точки B на отрезке AB.
|
|
- От точки C проведите касательную к основной окружности.
- В точке касания отметьте точку D.
- Разделите расстояние DC на четыре части и отметьте точкой E полученное значение от точки D в сторону точки C на отрезке DC.
|
|
- Изобразите дугу окружности с центром в точке E, что проходит через точку C. Это будет часть одной стороны зуба (показана оранжевым цветом).
- Изобразите дугу окружности с центром в точке пересечения стороны зуба и начальной окружности (на изображении дуга указана неверно)и радиусом, равным толщине зуба. Место пересечения с начальной окружностью (pitch circle) отметьте точкой F. Эта точка находится на другой стороне зуба.
|
|
- Изобразите скругление (fillet) между стороною зуба и окружностью впадин зубьев (root diameter).
- Изобразите радиус профиля зуба — дугу окружности радиусом EC из точки F (отмечено темно зеленым).
- Отметьте место пересечения радиуса профиля зуба с основной окружностью точкой G (точка G на изображении показана не верно)
|
|
- Изобразите радиус профиля зуба — дугу окружности радиусом EC из точки G — это другая сторона зуба.
- Добавьте скругление у основания зуба к окружности впадин зубьев (как в предыдущем шаге)
|
|
- Зуб готов. Наружная окружность между двумя боковыми поверхностями – это вершина зуба.
- Повторите операцию для каждого зуба.
|
Перед построением эвольвентного зацепления необходимо рассчитать его геометрические параметры. Предположим, что даны числа зубьев колеса и шестерни , указан тип зацепления: нулевое, равносмещенное или неравносмещенное.
Сначала исходя из типа по таблицам или блокирующему контуру нужно выбрать коэффициенты смещения и .
Стандартизация
В соответствии с принципом взаимозаменяемости ряд геометрических параметров эвольвентного зацепления стандартизован.
В России зубчатые колёса выбирают по числу зубьев и модулю , принимая следующие параметры за постоянные (по ГОСТ 13755-81[5]):
- высота головок зуба ;
- высота ножки зуба ;
- подрезания нет, то есть или угол зацепления равен основному углу зацепления ;
- угол зацепления °;
- коэффициент высоты головки зуба ;
- коэффициент радиального зазора .
В США и Великобритании вместо модуля используется питч , Питч — величина обратная модулю.
См. также
Примечания
- Теоретически эквивалентно качению без скольжения друг по другу двух окружностей которые называются начальными окружностями.
- Предложено в 1754 г. Леонардом Эйлером.
- Кроме эвольвентного зацепления, удовлетворяющему этому требованию, существует циклоидальное и круговое (Новикова) зацепление.
- John Joseph Uicker, G. R. Pennock, Joseph Edward Shigley. Theory of machines and mechanisms. — Sixth edition. — Cambridge, United Kingdom ; New York, NY: Cambridge University Press, 2023. — ISBN 978-1-009-30367-5.
- ГОСТ 13755-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходный контур
|
|