Построение картины эвольвентного зацепления

На прямой линии откладывается межосевое расстояние О₁О₂ = a_w = r₁+r₂.

Из центров О₁ и О₂ проводятся дуги всех окружностей колес (делительные, основные, начальные (если есть коррегированные колеса), вершин, впадин). При этом дуги начальных окружностей должны соприкасаться в полюсе зацепления Р. Проводится общая касательная АВ к основным окружностям. Она обязательно должна пройти через полюс зацепления Р.

Через полюс зацепления Р проводится линия, перпендикулярная отрезку О₁О₂. На построенном чертеже измеряют величину угла зацепления a_w = PO₁A = PO₂B и убеждаются в его совпадении с расчетной величиной.

С помощью шаблонов строят профили зубьев колеса 1 и колеса 2, соприкасающиеся в полюсе Р. Отмечают оси симметрии этих зубьев и, откладывая влево и вправо от них шаги (угловые или окружные по дугам делительных окружностей), проводят оси симметрии еще двух пар зубьев, после чего по шаблонам строят их профили. При построении этих профилей следует учитывать, что они должны касаться друг друга в точках К₁ и К₂ , которые должны лежать на нормали n₁–n₁. АВ – теоретическая линия зацепления – геометрическое место возможных положений точки контакта сопряженных зубьев.

Определяют действительную (практическую) линию зацепления аb. Ее крайние точки лежат на пересечении теоретической линии зацепления АВ с окружностями вершин колес.

Затем находят границы рабочих участков поверхности зубьев. Для этого радиусами О₁а и О₂b проводят дуги до пересечения их с профилями зубьев, соприкасающихся в полюсе Р.

Определяют дугу зацепления cd, для этого один из профилей зубьев, соприкасающихся в полюсе Р с боковым профилем другого зуба, с помощью шаблона строят (пунктирной линией) в таком положении, когда он проходит через крайние точки а и b практической линии зацепления. Расстояние между этими профилями по дуге делительной окружности является дугой зацепления cd (путь, пройденный точкой зуба по делительной окружности за время нахождения зуба в зацеплении).

Вычисляют коэффициент перекрытия по формуле

=cd/р=(ab)/рcos=(ab)/mcos,

где р - окружной шаг, (аb) - длина практической линии зацепления, измеренная на чертеже - картине зацепления.

Коэффициент перекрытия показывает, сколько пар зубьев одновременно находятся в зацеплении. =1,3 - 30 времени в зацеплении находятся две пары зубьев, а 70 времени в зацеплении находится одна пара зубьев. Если бы 1, то есть дуга зацепления меньше шага зацепления, то одна пара зубьев выходит из зацепления, а другая еще не вошла в зацепление, что приведет к резкому увеличению скорости вращения и, как следствие, к динамическому удару. Если бы =1, то одна пара зубьев выходит из зацепления, а другая только входит, что приведет к накоплению динамического удара.  определяет плавность в работе зубчатого зацепления (с увеличением  плавность возрастает) и передаваемую мощность (тоже увеличивается, т.к. увеличивается число пар зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, усилие, приходящееся на один зуб уменьшается).

Рассчитанную таким образом величину коэффициента перекрытия сравнивают с её значением _анал, найденным ранее аналитически (с использованием расчетной формулы). Величина коэффициента перекрытия, найденная графическим методом (с использованием данных чертежа - картины зацепления колес), не должна отличаться от её значения, вычисленного по аналитической зависимости, более чем на 5%.

_анал=(ab)/mcos=((r_a1²- r_b1²)^1/2+(r_a2²- r_b2²)^1/2-asin)/mcos.

_анал=((r_a1²- r_b1²)^1/2+(r_a2²- r_b2²)^1/2-a_wsin_w)/mcos (для корригированных колес).

Коррекция зубчатых колес применяется:

1. При нарезании зубчатых колес с числом зубьев 17.

2. При реставрации зубчатых колес (при реконструкции зубчатых передач).

3. Для улучшения качественных показателей передач.

Недостатки: корригированные колеса не являются взаимозаменяемыми и _коррег_нач.

Рис.18 Построение картины эвольвентного зацепления зубчатых колес