1.9 Явление заострения зубьев
При положительном смещении рейки участок эвольвенты, используемый для построения бокового профиля зуба, смещается от основной окружности. Поскольку, чем дальше от основной окружности, тем эвольвента более полога, постольку это приводит к заострению профиля зуба (см. рисунок 2, рисунок 9). Заострение профиля зуба является нежелательным явлением, так как ухудшаются условия зацепления зубчатых колес. Для отсутствия заострения зубьев должна выдерживаться зависимость:
Sa > 0,3m
Здесь Sa - толщина зуба по окружности головок.
2 Порядок выполнения работы
2.1 Описание прибора для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обката
Прибор имеет следующую конструкцию (рисунок 7.) Двойной диск 1 соответствует заготовке, причем верхний диск по диаметру больше окружности головок нарезаемого колеса и служит для закрепления листа бумаги, на котором вычерчиваются профили зубьев.
П
римечание
– Лист бумаги, закрепленный на диске,
играет роль заготовки нарезаемого
зубчатого колеса.
Рисунок 7 – Прибор для вычерчивания эвольвентных профилей зубьев методом обката
Нижний диск имеет окружность, соответствующую делительной окружности нарезаемого колеса. С помощью гибкой проволочной связи, нижний диск обкатывается по прямой, соответствующей модульной прямой рейки.
Рейка 3, перемещаясь по направляющим планки 2, может занимать относительно модульной прямой различные положения, фиксируемые винтами. На планке 2 нанесена шкала 4, а на рейке две риски, что позволяет точно определить положение рейки относительно планки.
При совпадении рисок с нулевым делением шкалы происходит построение профиля зуба нулевого колеса, при сдвиге рейки вниз или вверх будут «нарезаться» соответственно «положительные» и «отрицательные» колеса. На рейке указан её модуль m, угол исходного контура 𝛼, делительный диаметр d нарезаемого колеса.
2.2 Порядок выполнения работы
1. Разделить бумажный круг – заготовку на три равных сектора.
2. Закрепить заготовку на диске и установить рейку в исходное – крайнее положение (рисунок 8).
3. В каждом секторе вычертить по 2-3 профиля зубьев в трех вариантах (рисунок 9):
а) нулевое колесо;
б) колесо с положительным сдвигом, рассчитанным из условия устранения подреза и равным:
xmin = xmin· m ,
где 
в) колесо с отрицательным сдвигом (принять равным – хmin).
Примечание – Поскольку цена деления на приборе 1мм, то вместо сдвига равного хmin, нужно брать величину x, которая получается, если величину хmin округлить до ближайшего целого числа в большую сторону. Например, если хmin = 4,01 мм, следует взять х = 5 мм.
Профили зубьев образуются в результате последовательных поворотов диска на угол ∆𝜑 (рисунок 5) при перемещении рейки на величину и обвода зубьев рейки острием карандаша. Карандаш держать вертикально. Ступенчатое (на величину ∆S) поступательное перемещение рейки осуществляется нажатием на клавишу 7 (рисунок 7) прибора. При этом Г – образная рукоятка должна находиться в правом положении (лежать на упорном штифте Б).
Рисунок 8 – Вычерчивание профиля зубьев
Примечание – Чтобы подвести чистую бумагу под рейку при вычерчивании нового варианта (в новом секторе), необходимо повернуть рукоятку 5 (рисунок 7) натяжения проволоки и повернуть диск на нужный угол так, чтобы рейка и диск имели взаимное положение как показано на рисунке 8. Чтобы передвинуть рейку в крайнее правое положение, необходимо откинуть рукоятку 6 в левое положение. При этом рейка перемещается свободно от руки.
Обводку зубьев рейки карандашом производить до тех пор (рисунок 9) пока рейка не передвинется из правого в крайнее левое положение (до упора).
4. Рассчитать размеры зубчатых колес по формулам, приведенным в прилагаемой форме протокола, и внести их в таблицу протокола (таблица 1).
5. Пользуясь рассчитанными диаметрами, нанести на заготовку окружности: делительную, основную, головок и ножек для трех вариантов (см. пункт 3).
6. Произвести следующие замеры для всех трех вариантов:
а) диаметры окружности впадин df;
б) шаг по делительной окружности Р;
в) толщину зуба по делительной окружности S;
г) толщину зуба по окружности головок Sa.
Для отсутствия заострения зубьев по окружности головок должна выдерживаться зависимость:
Sa ≥ 0,3 m.
7. Заполнить таблицу сравнения расчетных и фактических данных d1,P, S, Sa для всех трех вариантов по форме, прилагаемой в отчете (таблица 2).
8. Оформить протокол работы и приложить к нему диск с вычерченными профилями зубьев.
χ=7
χ=0
χ=-7
Рисунок 9 – Обкатанный профиль зубьев