3. Рекомендуемые окружные скорости для колес с модифицированным профилем зубьев

Для цилиндрических колес внешнего зацепления, работающих при высоких окружных скоростях (табл. 3). необходимо применять модифицированный контур, на профиле головки зуба которого предусмотрен срез (рис. 17, б). Высота среза исходного контура рейки ho = 0,45/п. Глубина модификации опре-

деляется в зависимости от модуля и степени точности зубчатых колес.

Модифицированный исходный контур применяют для уменьшения ударов при входе зубьев в зацепление в результате погрешностей, которые имеют место в зубчатых колесах. Исходный контур для передач Новикова приведен на рис. 17, в.

Режущим инструментом с зубьями, имеющими форму исходной рейки, для изготовления зубчатых колес является червячная фреза. Одно из важнейших преимуществ червячной фрезы для нарезания зубчатых колес методом обкатывания состоит в том, что при сохранении величины основного шага можно производить различные сочетания модуля и угла профиля, что позволяет изготовлять зубья колеса с одинаковыми параметрами согласно зависимости pt, = лт cos а.

Практически большинство червячных фрез изготовляют со стандартными параметрами.

Передаточное число и. Главным назначением зубчатых колес является передача движения и крутящего момента от ведущего к ведомому элементу сопряженной пары колес. Меняя соответствующим образом числа зубьев передачи, можно увеличить или уменьшить передаваемый крутящий момент или скорость вращения. Отношение угловых скоростей вращения coi и сог сопряженных зубчатых колес называют передаточным отношением:

Угловая скорость вращения обратно пропорциональна числам зубьев сопряженных зубчатых колес. Передаточным числом называют отношение числа зубьев колеса (большего из пары) к числу зубьев шестерни. Передаточное число всегда больше или равно единице:

Частота вращения (о5/мин) сопряженных зубчатых колес обратно пропорциональна числу зубьев. Направление вращения цилиндрического колеса определяется при взгляде на него с тор-

Рис. 18. Схема образования эвольвентных профилен зубьев

цовой стороны. Прн правом направлении вращения - колесо вращается по часовой стрелке, левом - колесо вращается против часовой стрелки.

Основной шаг рь- Схема образования эвольвентных профилей зубьев цилиндрических колес внешнего и внутреннего зацепления показана на рис. 18. Расстояние между двумя любыми соседними эвольвентами, измеренное по касательной к основной окружности, является постоянным. Это расстояние равно длине дуги основной окружности, заключенной между начальными точками А, А, A3... двух соседних эвольвент, и называется основным шагомг

= -= Sim cos а.

Для обеспечения правильного зацепления сопряженные зубчатые колеса с эвольвентным профилем должны иметь одинаковый основной шаг.

Шагом зацепления называют расстояние между одноименными профилями двух соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности.

Окружным шагом Pi называют расстояние между одноименными профилями двух соседних зубьев, измеренное по дуге произвольной окружности.

У цилиндрических колес с прямыми зубьями имеется только один окружной шаг Pi в торцовом сечении, который равен шагу в нормальном сечении. Осевой шаг у прямозубых колес практически равен бесконечности. У косозубых цилиндрических колес шаг измеряется в трех сечениях: осевой шаг р в плоскости, параллельной оси вращения колеса; нормальный шаг зубьев рп в плоскости, нормальной к углу наклона линии зуба; торцовый шаг Pi в сечении, перпендикулярном оси вращения колеса (рис. 19).

Величины этих шагов связаны следующими зависимостями: Рп Pt cos fy, Px = PiCtgli,

где p - угол наклона линии зуба.

Окружной, осевой и нормальные шаги зубьев могут быть на основной, делительной, начальной и других произвольных (концентричных) окружностях зубчатого колеса.

Угловым шагом т называют центральный угол, соответствую-

360° 2л

щнн шагу зубчатого колеса, равный или - рад.

Начальная окружность. Передачу вращения с постоянной угловой скоростью могут осуществлять зубчатые колеса с параллель-

Рис. 19. Шаги зацепления косозубого Рис. 20. Образующие поверх-колеса: торцовый pf, нормальный рп ности цилиндрических колес:

и осевой Рх а - качение двух начальных ци-

линдров; б - качение начального цилиндра по плоскости рейки

ными ОСЯМИ И конические колеса с пересекающимися осями. Постоянная угловая скорость (рад/мин) и окружная скорость (м/мин) обеспечиваются поверхностями, которые катятся друг по другу без скольжения. У цилиндрических зубчатых колес такими образующими поверхностями являются цилиндры 1 тл 2 (рис. 20, о), та же функция выполняется при качении без скольжения цилиндра 3 по плоскости зубчатой рейки 4 (рис. 20, б).

Образующие поверхности и плоскости это воображаемые поверхности, материально не существующие, их нельзя измерить, но размеры их можно учитывать в расчетах, так как они имеют правильную геометрическую форму.

Начальная окружность - это воображаемый цилиндр цилиндрического зубчатого колеса, который катится без скольжения по начальному цилиндру сопряженного колеса с постоянной окружной скоростью. Отдельно взятое цилиндрическое зубчатое колесо не имеет диаметра начальной окружности до тех пор, пока оно не будет введено в зацепление с другим зубчатым колесом.

Так как начальные цилиндры катятся друг по другу без скольжения, то угловая скорость колеса и шестерни (рад/мин)

= 2яп,

где п - частота вращения, об/мин.

Окружная скорость v (м/мин) в точке контакта начальных окружностей колеса и шестерни одинаковая и равна произведению угловой скорости на радиус начальной окружности:

V = юг.

Если два начальных цилиндра вращаются друг по другу без скольжения, следовательно, они имеют одинаковую окружную скорость:

С0./2 = ЛИЛИ = .