Коэффициент торцового перекрытия

 

Коэффициент торцового перекрытия учитывает непрерывность и плавность зацепления в передаче. Эти качества передачи обеспечиваются перекрытием работы одной пары зубьев работой другой пары. Для этого каждая последующая пара зубьев должна войти в зацепление ещё до того, как предшествующая пара выйдет из зацепления. О величине перекрытия судят по коэффициенту торцового перекрытия ε_α, который выражают отношением угла торцового перекрытия к угловому шагу. Угол торцового перекрытия φ_α – это угол поворота колеса от положения зубьев при входе в зацепление, когда они касаются в точке P₁, до положения зубьев при выходе из зацепления, когда они касаются в точке P₂ (рис. 58)

(94)

здесь τ₁=2π/z₁ – угловой шаг шестерни, а τ₂=2π/z₂ – колеса.

Коэффициент торцового перекрытия для прямозубой цилиндрической передачи можно определять по следующей формуле:

(95)

Знак плюс в (92) соответствует внешнему зацеплению, а знак минус – внутреннему.

Для обеспечения непрерывности вращения рекомендуется ε_α >1,2. Обычно в прямозубых цилиндрических передачах ε_α=1,2…1,8.

Начальное межосевое расстояние а_w, угол зацепления α_w, передаточное число i и коэффициент торцового перекрытия ε_αявляются основными параметрами зацепления.

6.8. Материалы зубчатых колёс

 

Определяющими факторами при выборе материала зубчатых колёс являются:

– режим работы передачи: степень нагруженности, окружная скорость;-

– габаритные и массовые требования;

– экономические соображения.

Наиболее распространёнными материалами зубчатых колёс силовых передач являются углеродистые стали.

Для цилиндрических и конических колёс, работающих с небольшими окружными скоростями (до 3 м/с), обычно применяют качественные конструкционные стали 20…35, при повышенных скоростях – стали 45. 50 и легированные стали 20Х, 40Х, 12ХН3А. Повышение долговечности зубчатых передач может быть достигнуто, если зубья малого колеса (шестерни), нагружаемые чаще, выполнить с более высокой твёрдостью рабочих поверхностей по сравнению со вторым колесом. С этой целью для изготовления шестерни выбирают более качественный материал или предусматривают упрочнение зубьев.

В малонагруженных мелкомодульных передачах прочность зубьев не является определяющим фактором и почти всегда обеспечена с большим запасом. В таких передачах материалы колёс выбирают исходя из минимального износа зубьев. Из этих соображений шестерни изготовляют из углеродистых сталей (35, 45, 50, У8А, У10А) или легированных сталей (40Х, 12ХН3А и др.), а колёса – из цветных металлов и сплавов (бронза БрОЦС6-6-3, БрАЖ9-4), латуни (ЛС59-1) и др.