7.2. Геометрические параметры конических зубчатых передач

Рассмотрим схему ортогональной ( = 90°) зубчатой передачи (рис. 7.3). Начальными поверхностями в конической передаче служат усеченные конусы. Чтобы начальные поверхности обкатывались без скольжения, вершины конусов должны совпадать. Поэтому при сборке нужна регулировка положения конических колес. Осуществляется путем осевого перемещения зубчатых колес. По этой же причине нежелательно (не рекомендуется) консольное расположение зубчатых конических колес, так как из-за повышенных деформаций при этом трудно обеспечить правильное расположение конусов и, следовательно, нормальную работу передачи.

91

Рис. 7.3 . Схема ортогональной конической передачи

Основные угловые параметры конических колес:

и (см. рис. 7.3) — половины углов начальных конусов колес; при ко­эффициенте смещения инструмента , начальные и дели­тельные конусы совпадают. — угол между осями колёс, может приме­няться в диапазоне (см. рис. 7.1), широкое распростране­ние получили конические передачи с углом , так называемые ортого­нальные передачи (см. рис. 7.1 и 7.3). Очевидно, что .

Проведем прямые, перпендикулярные образующим делительных конусов. Конусы, образующие которых перпендикулярны образующим делительных конусов называются дополнительными конусами. Сечения зубьев колеса

92

дополнительными конусами называются торцовыми сече­ниями. Различают внутреннее, среднее и внешнее торцовое сечения.

Размеры, относящиеся к внешнему торцовому сечению зуба имеют индекс «е», а к среднему «m».

d_e — внешний делительный диаметр (d_e1 относится к шестерне z₁, d_e2 относится к колесу z₂);

d_ae и d_fe — внешний диаметр вершин и впадин соответственно;

d_m — средний делительный диаметр;

b_w — ширина зубчатого венца;

R_e — внешнее конусное расстояние, оно, аналогично межосевому расстоя­нию a_w цилиндрических передач, определяет габариты конической передачи;

R_m — среднее конусное расстояние;

m_te - окружной модуль на внешнем торце;

m_tm - средний окружной модуль.

Передаточное отношение конической передачи найдем из равенства окружных скоростей, т.е. ; . Но так как и (см. рис. 7.3), то .

В общем случае, когда ; , откуда .

.

Отсюда получаем:

; ;

; .

Возвращаясь к ортогональной передаче, когда , будем иметь

93

; ;

; .

Определим размеры конических колес, которые находят в двух се­чениях:

а) в среднем сечении (индекс m), эти размеры используют при расчете на прочность;

б) по внешнему торцу (индекс е), они удобны для измерения, поэтому их используют в рабочих чертежах.

;

,

где — коэффициент ширины относительного конусного расстояния;

; отсюда

; ; ;

— высота головки зубьев; — высота ножки зуба;

— высота зуба;

— угол ножки зуба;

углы конусов вершин зубьев

и впадин соответственно;

94