У прямозубого цилиндрического колеса линии зубьев параллельны оси вращения. В торцевом сечении рабочий профиль обычно эвольвентный. Слово «прямой» описывает направление зуба по ширине венца, а не форму боковой поверхности в поперечном сечении.
Основные размеры
Для стандартной геометрии без смещения профиля:
| Параметр | Формула |
|---|---|
| Делительный диаметр | d = m · z |
| Окружной шаг | p = π · m |
| Наружный диаметр при обычной высоте головки | dₐ = m · (z + 2) |
| Номинальная толщина по делительной окружности без учёта утонения | s = π · m / 2 |
Изменённый профиль, смещение и требуемый боковой зазор меняют часть зависимостей. Подробные условия приведены в техническом справочнике KHK.
Что даёт прямозубое исполнение
В идеальной цилиндрической паре оно не создаёт осевой силы от зацепления. Конструкция и настройка обычно проще, чем для косозубого колеса. Прямозубые передачи применяют в закрытых редукторах, открытых механизмах, приводах и реечных системах.
У правильно рассчитанной пары контакт непрерывен. Коэффициент перекрытия и качество изготовления определяют смену контактирующих зубьев.
Шум и скорость
Шум зависит от отклонений зубьев, жёсткости узла, скорости и нагрузки. Косозубая пара часто обеспечивает более плавное изменение контакта, но прямозубое исполнение не запрещено для реверса или высокой скорости. Выбор требует расчёта и оценки допустимого шума.
Формула v = π · d · n / 60000 при d в мм и n в об/мин даёт окружную скорость в м/с. Это не скорость скольжения в каждой точке контакта: скольжение меняется вдоль линии зацепления.
Как формируют зубья
Рассматривают червячное зубофрезерование, зубодолбление, зубострогание или профильное фрезерование. Для зубодолбления используют зуборезный долбяк и предусмотренное для метода оборудование. Точность каждого метода зависит от оборудования, инструмента и наладки.
При необходимости после термообработки выполняют финишную обработку. Требования к профилю, шагу, толщине и биению проверяют соответствующими измерениями.
Подробнее: нарезка зубьев, другие типы колёс и контроль.
Частые вопросы
Профиль прямого зуба является прямой линией?
У обычного цилиндрического эвольвентного колеса — нет. Прямая линия зуба идёт вдоль оси, а профиль в торцевом сечении имеет эвольвентную форму.
Всегда ли косой зуб лучше прямого?
Нет. Косой зуб может улучшить плавность и снизить шум, но создаёт осевую силу и меняет требования к изготовлению и опорам. Выбор зависит от задачи.
Прямозубые колёса обязательно шлифуют?
Шлифование назначают по требуемой точности и состоянию поверхности, особенно после термообработки. Сам тип зуба не делает эту операцию обязательной.
