Линия зацепления. Различают теоретическую линию зацепления и активную часть линии зацепления.
Теоретической линией зацепления называют отрезок N1N2 касательной к основным окружностям, заключенный между точками касания (рис. 8), активной частью линии зацепления называют отрезок ab теоретической линии зацепления, заключенный между точками пересечении ее с окружностями выступов колес. Активная часть линии зацепления является геометрическим местом точек зацепления (касания) профилей зубьев на неподвижной плоскости.
Если колесо является ведущим и вращается по направлению вращения часовой стрелки, то зацепление зубьев начинается в точке а и заканчивается в точке b. При этом точка касания на профиле первого колеса (ведущего) перемещается от основания к вершине, на профиле второго колеса (ведомого) — от вершины к основанию.
Если первое колесо (ведущее) вращается против направления вращения часовой стрелки, то теоретической линией зацепления будет
Рис. 8
отрезок М1М2, а активной частью линии зацепления — отрезок m1m2. В этом случае точка касания на профиле ведущего колеса (первого) также перемещается от основания к вершине, а на профиле ведомого колеса (второго) — от вершины к основанию.
Рабочие участки профилей зубьев. Те участки профилей зубьев, которые участвуют в зацеплении, называют рабочими. Чтобы найти эти участки, нужно на профиле зуба первого колеса найти точку, сопряженную с крайней точкой головки второго колеса, а на профиле зуба второго колеса — точку, сопряженную с крайней точкой головки первого колеса. Для этого через точку а из центра О1 проводим дугу радиуса О1a до пересечения в точке А1 с профилем зуба первого колеса и через точку b из центра O2 проводим дугу радиуса O2b до пересечения в точке B2 с профилем зуба второго колеса.
Участки А1В1 и А2В2 профилей зубьев являются рабочими участками профилей. Чтобы обозначить на чертеже эти участки, нужно провести линии, параллельные А1В1 и А2В2 на расстоянии 1,5—2 мм и заштриховать получившиеся полоски. Так как сопряженные профили зубьев не являются центроидами, то они перекатываются друг по другу со скольжением. Поэтому длины рабочих участков профилей зубьев неравны между собой.
При вычерчивании профилей зубьев нужно помнить следующее:
а) профили зубьев могут касаться только на активной части линии зацепления;
б) наличие зазора на активной части линии зацепления между профилями, пересекаемыми линией зацепления, свидетельствует о неправильном выполнении чертежа;
в) так как рассматриваемое зацепление является плотным, т. е. без боковых зазоров, то сказанное в предыдущих пунктах относится также к зацеплению зубьев на линии М1М2.
Дуга зацепления. Каждую из дуг начальных окружностей, которые перекатываются одна по другой за время зацепления одной пары сопряженных профилей, называют дугой зацепления. Так как начальные окружности перекатываются друг по другу без скольжения, то дуги зацепления для обоих зацепляющихся колес равны между собой.
Можно дать другое определение: дугой зацепления называют дугу начальной окружности, которая проходит через полюс Р за время зацепления одной пары сопряженных профилей.
Построение дуги зацепления производится следующим образом. Через крайние точки А1 и В2 рабочего участка профиля первого колеса проводим в направлении вогнутости нормали А1a1 и В1b1 к этому профилю (они являются касательными к основной окружности первого колеса). Находим точки а1 и b1 пересечения этих нормалей с начальной окружностью первого колеса. Дуга а1b1 является дугой зацепления на начальной окружности первого колеса.
Аналогичным построением находим дугу зацепления а2b2 на начальной окружности второго колеса.
Длину k дуги зацепления определяют по формуле
,
где l - длина активной части линии зацепления.
На основании этой формулы можно графически определить длину k дуги зацепления. Для этого через крайние точки а и b активной линии зацепления проводим перпендикуляры к ней до пересечения в точках а' и b' с общей касательной (в точке Р)к начальным окружностям. Отрезок а'b' равен длине k дуги зацепления.
