Чтобы работа зубьев была плавной и непрерывной, каждая пара зубьев должна приходить в соприкосновение раньше, чем предыдущая пара вышла из зацепления. Фактически чем больше перекрытие периодов соприкосновения зубьев, тем более плавной получается работа. Как уже было пояснено, соприкосновение имеет место по линии зацепления—прямой линии, проведенной через точку начальной окружности и касательной к двум основным окружностям. Определение числа зубьев, находящихся в зацеплении зубьев начинается в точке В пересечения линии зацепления с окружностью, проведенной через вершину ведомой шестерни, и оканчивается в точке пересечения О линии зацепления с окружностью, проведенной через вершину ведущего колеса.
При числе зубьев, находящемся в пределах, обычно применяемых в автомобильных передачах, всегда имеется в зацеплении по меньшей мере одна пара зубьев и в продолжение некоторой доли времени также и вторая пара. Ввиду этого среднее число пар зубьев, находящихся в зацеплении, выражается сложным числом, значение которого находится между единицей и двумя. Как будет показано дальше, когда меньшая шестерня поворачивается на дугу, соответствующую шагу по окружности, точка соприкосновения перемещается по линии зацепления на расстояние, равное нормальному шагу или шагу по основной окружности, и число пар зубьев, находящихся в зацеплении, определяется делением длины линии соприкосновения на нормальный шаг.
Число зубьев, находящихся в одновременном зацеплении, теперь может быть определено из следующего. Зуб ведущей шестерни готов выйти из зацепления в В, и линия зацепления может поэтому рассматриваться как часть эвольвенты, составляющей рабочую часть этого зуба. Поэтому, если мы будем накатывать производящую прямую обратно на окружность, то точка В, в которой точка В совпадает с основной окружностью, будет характеризовать конец зацепления. Длина дуги АВ будет равна длине отрезка АВ. Если расстояние между этими двумя точками по линии зацепления точно равно нормальному шагу, т. е. расстоянию по окружности от поверхности одного зуба до соответствующей поверхности следующего зуба, то очевидно, что, когда одна пара зубьев выходит из зацепления следующая входит в зацепление, и во всякое время одна пара зубьев, но не больше, будет находиться в зацеплении. Фактически расстояние между этими двумя точками всегда больше, чем нормальный шаг, и число пар зубьев, находящихся в одновременном заценлении, находится делением длины линии зацепления на нормальный шаг, который равен я cos 6/Pd. Из этой формулы видно, что число пар зубьев в зацеплении не зависит от шага и зависит только от числа зубьев, угла заценления и размеров рабочей высоты зуба.
