Евольвентне зачеплення

Взаємодія евольвентних профілів зубів при роботі зубчастої передачі

Евольвентне зачеплення (англ. Involute gear) - зубчасте зачеплення, в якому профілі зубів виконані по евольвенті кола, що дозволяє передавати рух з постійним передавальним відношенням.

Роль евольвентного профілю

Для забезпечення сталості передавального відношення необхідно щоб зуби коліс були виконані по кривій, у якої спільна нормаль, що проведена через точку дотику профілів зубів, завжди проходить через одну і ту ж точку на лінії, що сполучає центри зубчастих коліс, що зветься полюсом зачеплення.

Першим у якості профілів спряжених зубів використовувати евольвенту запропонував Л.Ейлер.

Слід відзначити, що крім евольвентного зачеплення, що відповідає згаданій вимозі, існує циклоїдне і колове зачеплення (зачеплення Новікова).

Евольвентний профіль будується кінцем відрізка прямої, яка перекочується по колу, тобто вона є дотичною до кола і одночасно нормаллю до профілю евольвенти у відповідній точці. Точки дотику прямої до кола є центрами кривин евольвенти в даній точці. Отже, коло є геометричним місцем центрів кривизни, тобто еволютою евольвенти.

Стандартизація евольвентного зачеплення

З метою забезпечення взаємозамінності низка геометричних параметрів евольвентного зачеплення стандартизована. У відповідності до нормативної документації зубчасті колеса обирають за числом зубів $z$ і модулем $m$ , прийнявши сталими наступні параметри (за ГОСТ 13755-81^[1]):

висота голівки зуба $h_a={h_a^*} \cdot m$ ;
глибина впадин $h_f=({{h_a}^*}+c^*) \cdot m$ ;
підрізання відсутнє, тобто $x 1 = x 2 = 0$ або кут зачеплення $α$ дорівнює основному куту зачеплення $α w$ ;
кут зачеплення $α = 20$ °;
коефіцієнт висоти голівки зуба ${h_a^*}=1.0$ ;
коефіцієнт радіального зазору $c * = 0.25$ .

У США замість модуля використовується пітч $p=25.4 \cdot m$ , виходячи з дюймової системи мір довжин (1 дюйм=25.4 мм).

Примітки

1. ↑ ГОСТ 13755-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходный контур