АНАЛІЗ ВПЛИВУ ЗСУВУ ВИХІДНОГО КОНТУРУ НА КРИВИЗНИ ПРОФІЛІВ ЗУБЦІВ ЗУБЧАСТИХ ПЕРЕДАЧ З ЕВОЛЮТНИМ ЗАЧЕПЛЕННЯМ

Анотація

Стаття присвячена модифікації еволютного зачеплення з опукло-увігнутим контактом та оцінці його впливу на кривизну спряжених профілів зубців шестерні і колеса. Це зачеплення є перспективним, тому що являє собою сімейство профілів з широким діапазоном геометричних та якісних показників. На підставі побудови Бобільє отримано диференціальне рівняння 2-го порядку, яке описує еволютне зачеплення. Його рішення отримано у вигляді полінома. Профіль інструментальної рейки можна отримати, підставляючи поліном в рівняння параметричної кривої. Для побудови профілю зубця шестерні була використана система рівнянь переходу від профілю сполученої рейки. До рівняння бічного профілю зубця інструментальної рейки додано коефіцієнт зсуву, який має однакову величину для зубців шестерні та колеса, але протилежний знак. При додаванні коефіцієнта зсуву в рівняння інструментальної рейки виконувалися два окремі розрахунки, щоб отримати позитивне і негативне зміщення на зубці шестерні та колеса. Досліджувалася пара зубчастих коліс з параметрами z₁ = 20, z₂ = 80, m = 10. Розглядалось кілька значень коефіцієнта зсуву з додатним та від’ємним знаком для зубців шестерні. Результати досліджень дозволяють оцінити вплив зсуву рейки на кривизни профілів зубців та на висоту зони двоопуклого контакту в навколополюсній зоні. Показано, що негативний зсув для шестерні при величинах більше 0,4 призводить до значного порушення кривизни профілю зубця. При негативному зміщенні зона ДВК (область, де кривизни зубців шестерні та колеса мають однаковий знак) незначно зменшується. Але на профілі зубця шестерні з'являється область з різкою зміною кривизни, що в майбутньому призведе до більш високого контактного тиску в порівнянні з не модифікованим профілем. Позитивне зміщення зменшує величину кривизни зубця, однак помітно збільшується зона ДВК. В обох випадках зміщення рейки не робить значного впливу на кривизну зубця та на висоту зони ДВК на контактній частині профілю.

Ключові слова: еволютне зачеплення, зубчаста передача, зубець, зсув рейки, кривизна профілю, опукло-увігнутий контакт.