Эвольвента представляет собой развертку основной окружности диаметром Db , ограниченную окружностями вершины и впадины зуба Исходными данными для расчета эвольвенты являются следующие параметры: m – модуль, z - количество зубьев колеса, α - угол профиля исходного контура. Для примера возьмем следующие данные:
Наименование
Формула
Модуль
m = 3
Число зубьев
z = 20
Улов профиля
α = 20°.
Расчетные данные
Делительный диаметр D
D=m·z = 3·20=60 мм.
Диаметр вершинDa
Da = D+2·m = 66 мм.
с = 0,25·m = 0,75.
Диаметр впадин зубьев Df
Df = D - 2·(c + m) = 52,5 мм,
Диаметр основной окружностиDb
Db = cosα · D = 56,382 мм.
Уравнение эвольвенты в полярных координатах представляется двумя параметрами: текущим радиусом-вектором и эвольвентным углом (inv αt). Для расчета этих параметров необходимо задаться углом профиля зуба (αt) в торцевом сечении в пределах от 0 до 500.
inv αt = tg αt - αt
R = (0,5·Db)/cosαt
Построение эвольвенты происходит следующим образом. Вычерчиваем основную окружность с диаметром db, откладываем эвольвентный угол и текущий радиус вектор относительно центра. Мы получаем точки, которые соединяем кривой, которая и называется эвольвентой. Построенная эвольвента представлена на рис. 1.
Рис. 1.
Эвольвента ограничивается рассчитанными ранее диаметрами вершин зубьев и впадин зубьев.
Для построения всего профиля зуба необходимо знать толщину зуба по делительной окружности. Толщину зуба можно определить по формуле:
S = m·((p/2)+(2·х·tg α)) ,
где х -коэффициент смещения зубчатого колеса.
Расчет профиля зуба
m
z
α
Делительный диаметр D
Диаметр вершинDa
с = 0,25·m
0,75
Диаметр впадин зубьев Df
52,5
Диаметр основной окружности Db
56,382
Диметр,
значение
αt в град
αt в рад
inv αt в град
Тек радиус
db
56,382
28,191
d
60,000
19,998
0,3490
0,853
da
66,000
31,320
0,5466
3,543
Профиль ножки зуба состоит из эвольвентной части и переходной кривой, которая соединяет эвольвенту и окружность впадины.
Метод построения: – от точек пересечения эвольвенты с основными окружностями проводи радиальные прямые; – строим сопряжение этих радиальных прямых с окружностями впадин радиусом r = 0,2m .