2.1 Zuby

Ozubená soukolí zajišťují převod výkonu mezi pevnými tělesy prostřednictvím vzájemného působení zubů, které do sebe postupně zapadají. Obvod, po kterém dochází k záběru dvou ozubených kol, se nazývá roztečná kružnice . Vzdálenost mezi středy roztečných kružnic dvojice ozubených kol se nazývá osová vzdálenost .

Zuby můžou mít různé typy profilů. Nejrozšířenější profily mají tvar evolventy , tedy křivky, která je trajektorií bodu na přímce odvalující se bez prokluzu po obvodu.

Obvykle se zuby pohybují v radiálním směru a zapadají do roztečné plochy. Hlava zubu je část vystupující z roztečné plochy, která představuje rozdíl mezi roztečnou kružnicí a vrcholovou kružnicí. Část mezi roztečnou kružnicí a patní kružnicí je pata zubu. Boční plocha jednotlivých zubů se nazývá profil. Od roztečné kružnice se dělí na dvě části: horní část se nazývá bok hlavy zubu , spodní část je bok paty zubu .

Profil zubu (obrázek 1) je možné rozdělit na dvě části: výška hlavy (h_a) se definuje jako vzdálenost mezi roztečnou kružnicí (d) a vrcholovou kružnicí (d_a) v radiálním směru; výška paty (h_f) se definuje jako radiální vzdálenost mezi roztečnou kružnicí a patní kružnicí (d_f), která vymezuje patu zubu. Součet těchto dvou rozměrů tvoří výšku zubu (h).

Roztečná kružnice (p) se definuje jako vzdálenost mezi dvěma shodnými body dvou po sobě následujících zubů měřená po roztečné kružnici. Šířka zubové mezery (e) je délka oblouku roztečné kružnice mezi dvěma po sobě následujícími zuby. Tloušťka zubu (s) je délka oblouku roztečné kružnice vymezená zubem. Šířka boku hlavy zubu (b) se definuje jako axiální rozměr zubu.

Správný záběr dvou ozubených kol o poloměru roztečné kružnice rovném r₁ a r₂ vyžaduje shodnou rozteč (p). Vztah obou roztečných kružnic tedy vychází z následujícího poměru:

kde z je počet zubů kola. Odtud lze odvodit základní rozměr pro použití ozubených kol, tj. modul (m):

Aby byla dvě ozubená kola v záběru, musí mít stejnou rozteč (p), takže musí mít i stejný modul (m).

Počet zubů může souviset také s převodovým poměrem (τ) podle následujícího vzorce:

Další nezbytnou podmínkou záběru dvou ozubených kol je stejný úhel sklonu šroubovice. Zuby hnacího kola přenášejí na zuby poháněného kola sílu (F) ve smyslu potřebném pro vytvoření úhlu záběru (α) s tečnou společnou oběma roztečným kružnicím. Hodnota úhlu záběru (α) ovlivňuje minimální počet zubů, který může kolo mít, aby byl celý profil zubu evolventní. Prvky převodového ústrojí značky ELESA mají úhel záběru 20°.