Модуль и шаг: единое число, которое должны разделять две шестерни

У зубчатого колеса есть несколько диаметров, и для зацепления важен только один из них. **Делительная окружность** — это окружность, по которой два зацепляющихся колеса эффективно перекатываются друг по другу без проскальзывания. С точки зрения кинематики именно она и есть колесо: передаточное отношение, межосевое расстояние и скорость на делительной линии определяются именно по этой окружности. Она также невидима: на колесе нет ничего, что проходило бы по этому диаметру. **Окружность вершин** — это внешняя окружность, проходящая по вершинам зубьев. Для стандартного зуба она расположена на один модуль выше делительной окружности, поэтому наружный диаметр равен m(z + 2). **Окружность впадин** — это окружность основания зубьев, на дне впадин между зубьями. Она расположена на 1,25 модуля ниже делительной окружности; дополнительная четверть модуля обеспечивает зазор для вершины зуба сопряжённого колеса. **Основная окружность** — это окружность, из которой начинается эвольвентная кривая, и следующие шаги расчёта требуют её. **Окружной шаг** — это расстояние от одного зуба до следующего, измеренное по делительной окружности: π, умноженное на модуль. Это наиболее наглядная мера, но в арифметическом смысле она неудобна, поэтому и существует модуль: модуль равен окружному шагу, делённому на π, и выбран так, чтобы числа получались круглыми.

**Посчитайте зубья.** Отметьте один зуб ручкой и пересчитайте по кругу. Это кажется тривиальным, но это самая частая ошибка, поскольку шестерня с 41 зубом выглядит точно так же, как с 40. **Измерьте наружный диаметр** штангенциркулем. При чётном количестве зубьев измеряйте от вершины до вершины строго поперёк. При **нечётном** количестве напротив зуба нет другого зуба, поэтому прямое измерение даёт заниженное значение — измеряйте через отверстие или используйте формулу с количеством зубьев; расчёт здесь надёжнее штангенциркуля. **Затем модуль = наружный диаметр, делённый на (число зубьев + 2)**, и округлите до ближайшего стандартного значения. **Проверьте высоту зуба** для подтверждения: стандартный зуб полной высоты составляет 2,25 модуля от впадины до вершины. Если высота не соответствует модулю, предложенному диаметром, шестерня имеет укороченный профиль зуба или нарезана с модификацией головки. **Также измерьте ширину зубчатого венца и отверстие** и запишите всё вместе. Шестерня, которую определили, но не записали, — это шестерня, которую придётся определять заново через месяц.

**Зубчатые колёса нарезаются инструментом, специфичным для модуля**, и именно поэтому существует стандартизация. Фреза или червячная фреза нарезает один модуль. Набор эвольвентных дисковых фрез для одного модуля включает восемь номеров, каждый из которых охватывает диапазон числа зубьев, поскольку правильная форма эвольвенты меняется в зависимости от количества зубьев: фреза для шестерни с 20 зубьями заметно отличается по форме от фрезы для колеса с 100 зубьями того же модуля. Поэтому нестандартный модуль означает специальную фрезу, а специальная фреза стоит дороже, чем машинное время, затрачиваемое на нарезание колеса. **Предпочитайте стандартный ряд**, поэтому список в блокноте выглядит именно так: 1, 1,25, 1,5, 2, 2,5, 3, 4, 5, 6, 8, 10. Промежуточные размеры существуют, но найти их гораздо труднее. **Дюймовые колёса задаются диametral pitch (диаметральным шагом)** — 24 DP, 20 DP, 16 DP — и широко распространены в старом оборудовании и в моделизме. Колесо с 24 DP имеет модуль 1,058, который не является стандартным, поэтому две системы действительно не взаимозаменяемы. **Прежде чем выбирать, проверьте, что используется в остальной части машины.** Коробка передач с одним нестандартным модулем — это коробка передач, которую нельзя отремонтировать из имеющихся на складе запчастей.