Зубчатые передачи.

Для передачи вращательного движения от одного вала другому в станках, машинах и механизмах наиболее часто применяют зубчатые передачи. Начальной стадией зубчатой передачи можно считать фрикционную передачу, ее последующее преобразование в зубчатую передачу можно представить себе так:


Первая стадия - фрикционная передача, изображенная на фигуре (515 а), состоит из двух гладких цилиндрических колес - начальных цилиндров, плотно прижатых одно к другому. Контуры оснований этих цилиндров назовем начальными окружностями. Вращение от одного колеса другому будет передаваться только в том случае, когда колеса будут сильно прижаты одно к другому. Если нажатие ослабить, то колеса будут проворачиваться.

Фрикционная зубчатая передача
Вторая стадия - представим себе, что к боковым поверхностям колес для предохранения их от проворачивания прикреплены по образующим продольные планки, а между ними сделаны пазы - канавки. Для того чтобы планки одного колеса при вращении колес полностью входили в канавки другого колеса, глубина и ширина канавок должны быть несколько больше по сравнению с высотой и шириной планок. На фигуре (515 б) торцы продольных планок показаны заштрихованными.

Зубчатая передача.

Таким образом образовались зубья и впадины, и передача из фрикционной превратилась в зубчатую. При таком видоизменении колес начальные окружности становятся воображаемыми. Для того чтобы при вращении колес их зубья более плавно входили в предназначенные для этой цели канавки (впадины), очертания боковых поверхностей (профили) зубьев должны иметь плавную криволинейную форму, например очертания эвольвенты или циклических кривых (циклоиды, эпициклоиды и гипоциклоиды).

В машиностроении наиболее распространенным является эвольвентное очертание профиля зуба. Каждый зуб зубчатых колес можно рассматривать состоящим из двух частей: а) головки зуба (соответствующей планке, прикрепленной к поверхности начального цилиндра колеса) и б) ножки зуба (соответствующей части зуба, находящейся между двумя канавками - впадинами). Так как глубина канавки в начальном цилиндре должна быть больше высоты планки, то и высота ножки зуба, соответствующая глубине канавки, должна иметь несколько больший размер по сравнению с высотой головки зуба.

Элементы зубчатого колеса.