Індекси до умовних позначень

1 - шестірні;

2 - колеса;

- контактних напруг;

- напруг згину;

- зовнішніх (в найбільшому січенні);

- середніх (в середньому січенні);

- торцевих січень;

- нормальних січень.

7.1. Загальні положення

Конічні зубчасті колеса використовують в передачах між валами, осі яких розташовані під кутом. Широке використання мають передачі з осями, що перетинаються під кутом 90^о, тобто ортогональні передачі, які розглядаються нижче. Передачі з міжосьовим кутом, відмінним від 90^о, використовується рідко, що пов’язано зі складністю форм і технології виготовлення корпусних деталей цих передач, хоча для виготовлення самих коліс між осьовий кут передачі значення не має.

Конічні колеса виготовляють з прямими, тангенціальними, круговими, а також іншими криволінійними зубцями (рис. 7.1).

Прямозубі конічні колеса слід застосовувати при незначних колових швидкостях (до 2...3 м/с) як найбільш прості щодо монтажу (допустимо до 8 м/с). При більш високих швидкостях доцільніше використовувати колеса з круговими зубцями як такі, що забезпечують більш плавне зачеплення, менший шум, більшу тримкість і є технологічнішими.

В конічних передачах, для забезпечення при складанні правильного контакту зубців, передбачають можливість осьового реґулювання зубчастих коліс.

Співвідношення передатних чисел конічної і циліндричної передач в двоступінчастих редукторах обчислюється за [20].

Роботоздатність закритої конічної передачі оцінюється критеріями: контактної витривалості, витривалості при згинанні, контактної і згинальної міцності при дії пікових навантажень. Умови роботоздатності приведені в [20].

Вибір допустимих напруг приведений в [20], за винятком обмежень

. (7.1)

7.2. Геометричні параметри конічних зубчастих передач

Зубці конічних коліс утворюються обкочуванням по плоскому колесу з прямолінійним профілем зубців. Число зубців плоского колеса (може бути не цілим числом). В конічних колесах вводять поняття: початковий і ділильний конуси, котрі, як правило, співпадають. Як торцеві січення розглядають січення поверхнями доповнюючих конусів, тобто конусів, осі яких співпадають з віссю колеса, а твірні перпендикулярні до твірних ділильного конуса (рис. 7.2). Використовуються поняття зовнішнього і внутрішнього доповнюючих конусів (що обмежують зубчастий вінець) і середнього доповнюючого конуса. Дійсні профілі зубців конічних коліс близькі до профілів циліндричних коліс з радіусами ділильних кіл, які рівні довжинам твірних доповнюючих конусів.

Зубці конічних коліс за ознакою зміни розмірів січень по довжині, виконують за трьома формами.

Осьова форма І – зубці, що пропорційно понижуються; вершини ділильного і внутрішнього конусів співпадають (рис. 7.3, а). Таку форму використовують в конічних передачах з прямими і тангенціальними зубцями, а також обмежено для передач з круговими зубцями при і

Рис. 7.1. Колеса конічних передач:

а – з прямими зубцями; б – з косими або тангенціальними зубцями;

в – з круговими зубцями.

Рис. 7.2. Параметри конічної прямозубої передачі

Рис. 7.3. Форми зубців конічних передач

Осьова форма ІІ – вершина внутрішнього конуса розташована так, що ширина дна западини колеса стала, а товщина зубця по ділильному конусу зростає в міру збільшення відстані до вершини (рис. 7.3, б). Ця форма дозволяє обробляти одними інструментом зразу обидві поверхні зубців колеса.

Осьова форма ІІІ – рівновисокі зубці: твірні ділильного і внутрішнього конусів паралельні (рис. 7.3, в). Цю форму використовують для кругових зубців при і середніх конусних відстаней

Форми ІІ і ІІІ отримують при зміщенні вершини конуса западин і вершини ділильного конуса (рис. 7.3, б, в).

В конічних колесах зручно вимірювати, а тому і задавати розміри зубців на зовнішньому доповнюючому конусі.

Крім того, можна задавати розміри на середині ширини зубчастого вінця.

Співвідношення між модулями і має вигляд:

(7.2)

де

Кут нахилу лінії зубця вибирають, враховуючи, що збільшення кута покращує плавність зачеплення, але при цьому зростає зусилля. В кругових зубцях переважно приймають а в тангенціальних – як правило, кут вибирають кратним

Таблиця 7.1.

Основні розміри зубчастих коліс з прямими, тангенціальними

і круговими зубцями, що понижуються (осьова форма зубців І)

при міжосьовому куті

Параметри зачеплення	Формула
Зовнішня конусна відстань
Ширина вінця
Середня конусна відстань
Найбільша висота: зубців (біля торця) головки зубця (біля торця) ніжки зубця (біля торця)	де , і

Продовження табл. 7.1

Колова товщина зубця по зовнішньому ділильному колу
Кут: ніжки зубців ділильного (початкового) конуса конуса вершин конуса западин
Діаметр: зовнішнього ділильного кола зовнішніх вершин
Розрахункова базова відстань (від вершини ділильного конуса до основи зовнішнього конуса)
Ексцентриситет для тангенціальних зубців
Кут нахилу: тангенціальних зубців біля торця кругових зубців	де

- величина зміщення

Для ортогональних конічних прямозубих передач з рекомендовано шестірню виконувати з додатнім зміщенням , а колесо з рівним йому по величині від’ємним зміщенням . Величини зміщення приведені в додатку 2 до ГОСТ 19624-74. Аналогічні величини для конічних передач з круговими зубцями приведені в додатку 3 до ГОСТ 19326-73.