Евольвентне зачеплення

Евольвентне зачеплення (англ. Involute gear) - зубчасте зачеплення, в якому профілі зубів виконані по евольвенті кола, що дозволяє передавати рух з постійним передавальним відношенням.^[1]^[2]

Взаємодія евольвентних профілів зубів при роботі зубчастої передачі

Роль евольвентного профілю ред.

Для забезпечення сталості передавального відношення необхідно щоб зуби коліс були виконані по кривій, у якої спільна нормаль, що проведена через точку дотику профілів зубів, завжди проходить через одну і ту ж точку на лінії, що сполучає центри зубчастих коліс, що зветься полюсом зачеплення.^[3]^[4]^[5]

Першим як профілі спряжених зубів використовувати евольвенту запропонував Л.Ейлер.

Слід відзначити, що крім евольвентного зачеплення, що відповідає згаданій вимозі, існує циклоїдне і колове зачеплення (зачеплення Новікова).

Евольвентний профіль будується кінцем відрізка прямої, яка перекочується по колу, тобто вона є дотичною до кола і одночасно нормаллю до профілю евольвенти у відповідній точці. Точки дотику прямої до кола є центрами кривин евольвенти в даній точці. Отже, коло є геометричним місцем центрів кривизни, тобто еволютою евольвенти.

Стандартизація евольвентного зачеплення ред.

З метою забезпечення взаємозамінності низка геометричних параметрів евольвентного зачеплення стандартизована. Відповідно до нормативної документації зубчасті колеса обирають за числом зубів $z$ і модулем $m$ , прийнявши сталими наступні параметри (за ГОСТ 13755-81^[6]):

висота голівки зуба $h_{a}={h_{a}^{*}}\cdot m$ ;
глибина впадин $h_{f}=({{h_{a}}^{*}}+c^{*})\cdot m$ ;
підрізання відсутнє, тобто $x_{1}=x_{2}=0$ або кут зачеплення $\alpha$ дорівнює основному куту зачеплення ${\alpha }_{w}$ ;
кут зачеплення ${\alpha }=20$ °;
коефіцієнт висоти голівки зуба ${h_{a}^{*}}=1.0$ ;
коефіцієнт радіального зазору $c^{*}=0.25$ .

У США замість модуля використовується пітч $p=25.4\cdot m$ , виходячи з дюймової системи мір довжин (1 дюйм=25.4 мм).

Примітки ред.

↑ tec-science (31 жовтня 2018). Construction and design of involute gears. tec-science (амер.). Процитовано 1 лютого 2023.
↑ Elements of Metric Gear Technology | SDPSI. www.sdp-si.com (амер.). Процитовано 1 лютого 2023.
↑ Involute Gear. KHK Gears. Процитовано 31 січня 2023.
↑ Involute curve. KHK Gears. Процитовано 31 січня 2023.
↑ Involute Gear Profile. KHK Gear. Процитовано 31 січня 2023.
↑ ГОСТ 13755-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходный контур

Посилання ред.

Fine Involute Gear Profile Generator 2 (програма-генератор на мові Python)
FreeCAD: How to make gear with Involute Gear tool (посібник з FreeCAD)
PartDesign InvoluteGear (довідник з FreeCAD)
FCGear InvoluteGear (довідник з FreeCAD)
Free Gear Generator - Design & Create Spur Gears – Evolvent Design (онлайн генератор з експортом DXF/SVG)
CGTK - Gear Calculator / Generator (онлайн генератор з експортом DXF/SVG)
Ondrives Gear Tooth Calculator (онлайн генератор з експортом в PDF)

[1] tec-science (31 жовтня 2018). Construction and design of involute gears. tec-science (амер.). Процитовано 1 лютого 2023.

[2] Elements of Metric Gear Technology | SDPSI. www.sdp-si.com (амер.). Процитовано 1 лютого 2023.

[3] Involute Gear. KHK Gears. Процитовано 31 січня 2023.

[4] Involute curve. KHK Gears. Процитовано 31 січня 2023.

[5] Involute Gear Profile. KHK Gear. Процитовано 31 січня 2023.

[6] ГОСТ 13755-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходный контур

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]