Эвольвентное зубчатое зацепление

Эвольвентное зацепление – сцепление механических компонентов зубчатым способом, в основе которого стоят зубья. Боковины в этом случае сделаны в виде симметрично размещенных эвольвент. Такая форма сцепления дает возможность добиться стабильного, беспрерывного передаточного отношения.

Эвольвента – кривая, которой свойственен переменный радиус кривизны. Основой такой кривой считается точка на прямой, по которой кривая обкатывается без скольжения по окружности. Диаметр образованной окружности выступает основой.

Аналогичное сцепление намного превосходит аналоги, так как в отличии от остальных типов, имеет стабильное сцепление. Первый раз было предложено Л. Эйлером. Дает возможность освободится от погрешностей межосевых расстояний, что существенно облегчает монтаж. Его также легко стандартизировать и сделать.

Построение эвольвентного зацепления

Есть несколько вариантов построения эвольвентного зацепления, применяемого для производства зубчатых колес, которые можно исполнять ручным способом или при помощи систем автоматизированного построения.

Во время проектирования зацепления зубчатых колес берут во внимание не только геометрические параметры, но и технологичные производственный процесс, а еще желаемые динамические и показатели прочности готового механизма.

Построение эвольвенты зубчатого колеса состоит из нескольких стадий:

1. Графическое построение окружности радиусов (устанавливается исходя из нужного количества зубьев и характеристик прочности готового механизма).
2. Через полюс зацепления проходит прямая в токе касания изначальных окружностей (выстраивается под нужным углом зацепления).
3. Окружности колес должны касается по получившейся прямой. Обкатывание ее по окружности первого колеса, точка, совпадающая с полюсом, образовывает первую эвольвенту. Аналогичная манипуляция с колесом 2, дает возможность получить вторую эвольвенту.

При изготовлении шестерен зубья несколькими методами: копирования и обкатки. Если нужно сделать небольшую деталь, прибегают к методу формообразования, проще говоря – горячей накатки. Этот способ менее точен, но форма фрезы при копировании не дает возможность сделать очень маленькие вырезы.

Метод копирования учитывает вращение фрезы вдоль поверхности, образующее зубья. Она прорезает одну впадину в один проход между соседними зубьями. После фреза возвращается в базовое положение с одновременным поворотом заготовки на нужный угол шага. Такой вариант изготовления довольно точный, но продуктивность его невысокая.

Более совершенным способом считается метод обкатки. В его основе лежит огибающее движение, подходящее желаемому движению зубчатого колеса при зацеплении. Процесс изготовления похож на движение шестерен в работе. Такое зацепление именуется станочным. Инструмент для работы в данном случае производится в виде круглой, зубчатой фрезы или инструментной планки.

Геометрические параметры

Возведенные проекта грядущего колеса начинается с расчета его показателей.

Рассмотрим параметры эвольвентного зацепления:

• шаг;
• модуль;
• число зубьев;
• угол профиля;
• показатель смещения.

Шаг бывает двух вариантов:

1. Окружной — длина между равнорасположенных точек на соседних зубьях.
2. Угловой – центральный угол, характеризрующий дугу делительной окружности.

Модуль — диаметр круга шестерни в миллиметрах, измеряемый к одному зубу. Разделяется на 3 вида: начальный (критерий окружности колеса начальной поверхности), ключевой и делительный (окружность колеса с классическими значениями модуля и шага).

Число зубьев может быть различное, и зависит от диаметра шестерни, параметров в техническом плане и параметров готового механизма. К их показателям можно отнести:

Угол профиля устанавливается между конкретной точкой зуба, которая лежит на делительной окружности шестерни и вектором, прочерченным к точке от центра круга.

Аналогичное сцепление применяется в самых разных сферах. Его легко повстречать в автомобилестроении (в коробках передач автомобилей, в строительной, военной, сельскохозтехнике, кораблестроении, гидравлических насосах, лебедках и часовых механизмах).

На данное время можно найти много разновидностей аналогичных шестерен, которые имеют разные свойства и геометрию. При подборе зубчатых колес сначала необходимо смотреть на крепость и шумовые характеристики. Акцентированного внимания просит твердость метала, что очень важно для правильной работы соответствующего механизма.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.