Геометрия реечного производящего исходного контура

Реечным производящим исходным контуром (коротко – исходным контуром или инструментальной рейкой) называется профиль зуборезной гребёнки, применяемой для нарезания зубьев на зубострогальном станке, и профиль нормального сечения червячной фрезы, применяемой для нарезания зубьев на зубофрезерном станке. Форма и размеры исходного контура устанавливаются Государственным стандартом. Элементы и размеры исходного контура можно увидеть на рис. 3.8.

Делительная прямая проходит точно посeредине высоты зубьев и делит, таким образом, высоту зуба пополам. По этой прямой шаг исходного контура p = π·m делится на две равные части, толщину зуба s и ширину впадины e, равные половине шага каждая.

Часть контура выше делительной прямой называется головкой, ниже – ножкой исходного контура. Таким образом, делительная прямая делит зуб исходного контура на головку и ножку. Как видно из рис. 3.8, прямолинейная часть профиля мсходного контура заключена между граничными прямыми, параллельными делительной прямой. Эти прямые отстоят от делительной на расстояние вверх и вниз от неё. Сверху зуб ограничен прямой вершин, отстоящей от граничной прямой головок на величину , снизу он ограничен прямой впадин, отстоящей

от граничной прямой ножек на то же расстояние. С учётом отмеченных размеров общая высота зуба исходного контура получается

.

Наклон прямолинейных участков профиля относительно вертикали составляет угол , который называется углом профиля реечного производящего исходного контура.

Расстояние по нормали между одноимёнными точками двух соседних зубьев называется нормальным шагом исходного контура (он равен основному шагу зубчатого колеса p_b, поэтому на рис. 3.8 он так и обозначен) и определяется формулой

.

При изготовлении зубчатого колеса прямолинейная часть профиля исходного контура формирует эвольвенту зуба колеса, а скруглённая часть головки исходного контура формирует переходную кривую на ножке зуба колеса. Рабочая рейка, используемая в реечной передаче, отличается от инструментальной тем, что в ней срезана скруглённая часть на головках зубьев. Тем самым обеспечивается радиальный зазор в передаче, потому что общая высота зуба рабочей рейки равна высоте зуба зубчатого колеса.

При нарезании зубчатого колеса заготовка и инструмент (исходный контур) принудительно движутся относительно друг друга, как колёса в зубчатой передаче, поэтому в зацеплении инструмента и нарезаемого колеса присутствуют все элементы зацепления двух колёс, в том числе и центроиды. Центроидой нарезаемого колеса всегда служит его делительная окружность. Центроида инструмента называется станочно–начальной прямой и может совпадать или не совпадать с делительной прямой. В первом случае получается так называемое нулевое колесо. Если станочно-начальная прямая расположена выше делительной, что соответствует смещению инструмента в сторону от центра колеса, то получается положительное колесо. Такое название связано с тем, что смещение инструмента определяется величиной , где называется коэффициентом смещения, и в данном случае он считается положительным. Если станочно-начальная прямая расположена ниже делительной, то получается отрицательное колесо, так как в этом случае коэффициент смещения считается отрицательным.