Циклоидное зацепление

Циклоидное зацепление, образуется зубчатыми колёсами, профили зубьев которых очерчены по эпициклоиде и гипоциклоиде (см. в ст. Линия). Эпициклоида и гипоциклоида являются траекториями точек внешней и внутренней вспомогательных окружностей, катящихся без скольжения по неподвижной начальной окружности. Начальная окружность делит профиль зуба колеса на головку и ножку, причём головка очерчена по эпициклоиде, а ножка — по гипоциклоиде. Геометрическим местом контакта профилей — линией зацепления LPL (см. рис.) — являются дуги вспомогательных окружностей, ограниченные окружностями вершин зубьев зубчатых колёс. При правильном зацеплении выпуклый эпициклоидный профиль головки зуба одного колеса на линии зацепления контактирует с вогнутым гипоциклоидным профилем ножки зуба др. колеса, в отличие от эвольвентного зацепления, при котором и головка, и ножка выпуклые. Такая особенность Ц. з. создаёт более благоприятное распределение давления в месте контакта зубьев и обеспечивает меньший по сравнению с эвольвентным зацеплением износ (основное достоинство Ц. з.). Ц. з. чувствительно к изменению межосевого расстояния O₁O₂. При его изменении могут вступить в зацепление только эпициклоидные или только гипоциклоидные участки профилей зубьев колёс. Если у зацепляющихся колёс диаметры вспомогательных окружностей равны радиусам начальных окружностей, то гипоциклоида вырождается в прямую линию (такие зубчатые колёса находят применение в часовых механизмах). По эпициклоиде выполняются профили колёс Рута, используемые, например, в винтовых компрессорах. Разновидностью Ц. з. является цевочное, в котором зубья одного из колёс заменены цевками — цилиндрами с геометрическими осями, параллельными геометрической оси колеса (см. Цевочный механизм). Каждое из двух зацепляющихся колёс зубчатой передачи с Ц. з. при изготовлении нарезается своим зуборезным инструментом, вследствие чего оно существенно менее технологично, чем эвольвентное. Передачи с Ц. з. обладают меньшей несущей способностью, чем эвольвентные, и, за исключением указанных примеров, не находят применения в технике.

  Лит.: Литвин Ф. Л., Теория зубчатых зацеплении, 2 изд., М., 1968.

  Э. Б. Булгаков.

Циклоидное зацепление: 1, 2 — начальные окружности колес с радиусами r₁ и r₂; 3, 4 — вспомогательные окружности колёс с радиусами r’₁ и r’₂; ЭЭ — эпициклоида; ГГ — гипоциклоида; LPL — линия зацепления; В₁Р и В₂Р — участки профилей головки зубьев.