17.Конические зубчатые передачи.

Конические зубчатые колёса применяют в передачах, оси валов которых пересекаются под некоторым межосевым углом . Применяют во всех отраслях машиностроения, где по условиям компоновки машины необходимо передать движение между пересекающимися осями валов. Конические передачи сложнее цилиндрических, требуют периодической регулировки. Для нарезания зубчатых конических колес необходим специальный инструмент. В сравнении с цилиндрическими конические передачи имеют большую массу и габарит, сложнее в монтаже. Кроме того, одно из конических колёс, как правило шестерня, располагается консольно. При этом, вследствие повышенной деформации консольного вала, увеличиваются неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца и шум.

Конические колёса бывают с прямыми и круговыми зубьями.

Геометрические параметры конического зубчатого колеса

Основные геометрические размеры определяют в зависимости от модуля и числа зубьев. Высота и толщина зубьев конических колёс постепенно уменьшается по мере приближения к вершине конуса. Соответственно изменяются шаг, модуль и делительные диаметры, которых может быть бесчисленное множество. Основные геометрические размеры имеют обозначения, принятые для прямозубых конических передач.

Передаточное число конической зубчатой передачи определяется по формулам

.Минимальное число зубьев шестерни выбирается в зависимости от углаи передаточного числа. При увеличенииизначение уменьшается.

Для уменьшения шума рекомендуется применять притирку и выбирать некратные числа зубьев колес. Если передача работает при постоянной нагрузке и умеренных линейных скоростях, то необходимо стремиться к тому, чтобы числа зубьев колес ибыли кратны друг другу или имели, возможно, большее число общих делителей.

При межосевом угле передаточное число определяется по формуле.

В зацеплении конической передачи действуют силы:

- окружная (полезная, которая передаёт заданную нагрузку),

- нормальная (общая) сила, действующая в зацеплении,

- промежуточная, для определения других сил,

- радиальная сила,

- осевая сила.

При расчёте конических передач необходимо учитывать, что осевая и радиальная сила имеют разные функциональные назначения если рассматривать их в отношении шестерни и колеса:

Faш = Frk, Frш = Fa

Достоинства

обеспечение возможности передачи и преобразования вращательного движения между звеньями с пересекающимися осями вращения;

возможность передачи движения между звеньями с переменным межосевым углом при широком диапазоне его изменения;

расширение компоновочных возможностей при разработке сложных зубчатых и комбинированных механизмов.

Недостатки:

более сложная технология изготовления и сборки конических зубчатых колес;

большие осевые и изгибные нагрузки на валы, особенно в связи с консольным расположением зубчатых колес.

18. Конические передачи с непрямыми зубьями

На практике наиболее распространены конические колеса с тангенциальными и круговыми зубьями.

Тангенциальные зубья направлены по касательной к некоторой воображаемой окружности радиусом е и составляют с образующей конуса угол 25..30;

Круговые зубья располагаются по дуге окружности а, по которой движется инструмент при нарезании зубьев. Угол наклона зубьев переменный, под расчетным принимают угол на окружности среднего диаметра колеса, как угол между касательной к окружности и образующей конуса в данной точке 35

Чаще всего применяются колеса с круговыми зубьями, которые менее чувствительны к нарушениям точности взаимного расположения колес и более просты в изготовлении.