На рис. 3.1 изображено цилиндрическое колесо с прямыми зубьями. Часть зубчатого колеса, содержащая все зубья, называется венцом; часть колеса, насаживаемая на вал, называется ступицей.
Окружность, на которой расстояние между одноименными сторонами двух соседних зубьев равно шагу зуборезного инструмента, называется делительной, ее диаметр обозначается d.
По делительной окружности в процессе изготовления зубчатых колес производится деление цилиндрических заготовок на число частей, равное числу зубьев z.
Рис. 3.1. Геометрические параметры
цилиндрического колеса с прямыми зубьями
Расстояние между одноименными профилями соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности зубчатого колеса называется окружным делительным шагом – pt.
Шаг зубьев складывается из окружной толщины зуба s и окружной ширины впадины е. Теоретически толщина зуба s и ширина впадины е по делительной окружности равны между собой Однако, чтобы создать боковой зазор, необходимый для нормальной работы зубчатой пары, зуб делается несколько тоньше, вследствие чего он входит во впадину свободно.
Длина делительной окружности определяется по формуле
(3.3)
Линейная величина, в π раз меньшая окружного шага, называется окружным делительным модулем зубьев (модулем) m, мм
. (3.4)
Модуль – основной параметр зубчатого колеса. Для пары колес, находящихся в зацеплении, модуль должен быть одинаковым.
Для унификации зуборезного инструмента и взаимозаменяемости зубчатых колес значение модулей зубьев следует выбирать по ГОСТ 9563 – 80. Этим стандартом дан ряд значений от 0,05 до 100 мм.
Все геометрические размеры зубчатых колес принято выражать через модуль (рис. 3.1):
– Диаметр делительной окружности: . (3.5)
Делительная окружность делит зуб на головку и ножку.
– Высота головки зуба: . (3.6)
– Высота ножки зуба: . (3.7)
– Высота зуба: . (3.8)
– Диаметр окружности вершин зубьев:
. (3,9)
– Диаметр окружности впадин зубьев:
(3.10)
– Ширина венца: (3.11)
где ψ – коэффициент ширины венца зубчатого колеса по межосевому расстоянию, регламентирован по ГОСТ16532–85 и должен соответствовать: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,28; 0,315; 0,4; 0,65; 0,5; 0,8; 1,25.
Коэффициент ширины венца обычно назначают в зависимости от положения зубчатых колес относительно опор: ψ= 0,3…0,5 – при симметричном положении колес; 0,25…0,4 – при несимметричном положении и 0,2…0,25 – при консольном положении хотя бы одного из колес. Меньшие значения ψ из диапазонов рекомендуются для передач с повышенной твердостью поверхностей зубьев.
– Межосевое расстояние (рис. 3,2; 3,3):
. (3.12)
Для закрытых передач межосевые расстояния регламентируются ГОСТ 2185–66.
Соприкасающиеся друг с другом окружности на ведущем и ведомом колесах, которые имеют общие оси с зубчатыми колесами и катятся друг по другу без скольжения, называютсяначальными. Диаметры начальных окружностей обозначаются и (рис. 3.2). Начальные окружности относятся только к зацеплению пары колес.
Делительные окружности совпадают с начальными, если межосевое расстояние пары зубчатых колес равно сумме радиусов делительных окружностей.