Основные геометрические элементы прямозубых эвольвентных колес

На рисунке 1. Изображены два находящихся в зацеплении прямозубых колеса. С внешней стороны колесо ограничено окружностью головок 2 (𝑉_ак), здесь индекс К номер колеса. Основания впадин между зубьями очерчиваются по окружности впадин (𝑉_fк). Соприкасаются колеса по начальным окружностям (𝑉_wк), а точка их соприкосновения 𝑊 называется полюсом зубчатого зацепления. Следует подчеркнуть, что взятое в отдельности зубчатое колесо начальной окружности не имеет.

Делительная окружность (𝑉_к)делит зуб высотой h по высоте на две части: головку зуба высотой h_a и ножку высотой h_f:

h = h_a + h_f

Боковой профиль зуба очерчивается по эвольвенте. Эвольвентой окружности называют кривую, которую описывает любая точка А прямой, касательной к окружности, если эту прямую перекатывать по окружности без скольжения (рисунок 2). В теории зубчатых зацеплений эта окружность называется основной (𝑉_bк). Прямая, которая перекатывается по основной, называется производящей (на рисунке1 это прямая n-n), полюс же W описывает сопряженные профили зубьев находящихся в зацеплении колес, когда она перекатывается по соответствующим основным окружностям. Угол 𝛼_w, который производящая прямая образует с общей касательной к начальным окружностям, называется углом зацепления. Отрезок АВ производящей прямой называется теоретической линией зацепления, т.к. точка контакта одной пары зубьев находится на этом отрезке, пока эта пара находится в контакте. Практически реализуется только часть этой прямой db, находящейся между окружностями головок.

Расстояние между двумя одноименными (левыми или правыми) профилями соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности, называется шагом зубчатого колеса.

Шаг Р образуется из толщины зуба S и ширины впадины S₁, т.е.:

Р= S+S₁.

Величина , мм называется модулем зубчатого колеса.

Модуль является основной характеристикой всех параметров зубчатого колеса, а его значения стандартизированы согласно ГОСТ 9563-60.

В зацеплении могут находиться только колеса с одинаковым модулем (следовательно, и шагом Р). S_d - толщина зуба по окружности головок.

V_a – окружность головок; V_w – начальная окружность; V – делительная окружность; V_b – основная окружность; V_f – окружность впадин.

Рисунок 1 – Два прямозубых колеса.