Влияние параметров исходного контура на коэффициент перекрытия эвольвентных передач

Ранее ГОСТ 13755–81 предусматривал единый стандартный исходный контур — профиль зубьев инструментальной рейки. Для формообразования зубьев эвольвентных колес в основном применяли метод обкатки — огибания семейства поверхностей инструментом. Эффективность такой стандартизации многократно возрастала вследствие широкого использования крупносерийного и массового производства. Изменение характера и технологии производства привели к существенному расширению набора возможных стандартных исходных контуров и их параметров. Во многих случаях предприятия-изготовители отказываются как от метода огибания, так и от эвольвентного зацепления. Однако параметры контура по-прежнему лежат в основе государственного стандарта «Передачи цилиндрические эвольвентные внешнeго зацепления. Расчет геометрии». Таким образом, даже при полном отказе от применения исходного контура его влияние на качество зацепления (в частности на коэффициент перекрытия передачи) остается неизменным. Коэффициент торцового перекрытия — это отношение длины участка зацепления к шагу по нормали, равному таковому по основной окружности. Получены зависимости коэффициента торцового перекрытия от числа зубьев шестерни, передаточного числа, угла профиля исходного контура и коэффициента высоты головки зуба. Результаты исследования позволяют выбрать параметры исходного контура, обеспечивающие необходимый коэффициент торцового перекрытия. При этом необязательно использовать методы огибания и исходного контура (инструментальной рейки). Установлено, что оптимальный коэффициент торцового перекрытия равен двум. Однако чтобы создать необходимый запас для компенсации погрешностей изготовления и сборки, следует выбирать такие значения числа зубьев шестерни, передаточного числа, угла профиля исходного контура и коэффициента высоты головки зуба, которые бы обеспечивали коэффициент торцового перекрытия, несколько превышающий указанное значение.

Литература

[1] ГОСТ 13755–81. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходный контур. Москва, Изд-во стандартов, 1981. 7 с.

[2] ГОСТ 13755–2015 (ISO 53:1998). Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходные контуры. Москва, Стандартинформ, 2016. 15 с.

[3] ISO 53:1998. Cylindrical gears for general and heavy engineering – Standard basic rack tooth profile. Switzerland, 1998. 10 p.

[4] ГОСТ 16532–70. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчeт геометрии. Москва, Изд-во стандартов, 1983. 43 с.

[5] Khurmi R., Gupta J.K. Theory of Machines. S. Chand & Co. Ltd., New Dehli, 2005. 1071 p.

[6] Jelaska D. Gears and Gear Drives. A John Wiley & Sons Ltd., 2012. 462 p.

[7] Linke H., Borner J., HeB R. Cylindrical Gears, Calculation – Materials – Manufacturing. Hanser Publications, 2016. 854 p.

[8] Colbourne J.R. The Geometry of Involute Gears. New York, Springer-Verlag Inc., 1987. 538 p.

[9] Radzevich S.P. Theory of Gearing. Kinematics, Geometry, and Synthesis. CRC Press, 2018. 935 p.

[10] Вулгаков Э.Б. Авиационные зубчатые передачи и редукторы. Москва, Машиностроение, 1981. 374 с.

[11] Кудрявцев В.Н., Кузьмин И.С, Филипенков А.Л. Расчет и проектирование зубчатых редукторов. Санкт-Петербург, Политехника, 1993. 448 с.

[12] Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструкции и расчет зубчатых редукторов. Москва, Машиностроение, 1971. 328 с.

[13] Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 2. Москва, Машиностроение, 2006. 960 с.

[14] Гинзбург Е.Г., Гонованов Н.Ф., Фирун Н.Б., Халебский Н.Т. Зубчатые передачи. Справочник. Ленинград, Машиностроение, 1980. 416 с.

[15] ГОСТ 1643–81. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски. Москва, Изд-во стандартов, 1983. 75 с.