Занятие 12. Конические зубчатые передачи Прямозубые конические передачи

Зубчатая передача, оси валов которой пересекаются, называется конической (рис. 73). Геометрические оси валов OO_t и 00₂ могут пересекаться под любым углом 0 < 6s]< 180° (рис. 73, а). Однако практически применяют конические зубчатые передачи, оси валов которых пересекаются под прямым углом; межосевой угол ортого­нальной передачи

2-6_£ + 6₂ = 90°,

где 6j; и 6_а —углы делительного (начального) конуса шестерни и колеса.

Профилирование зубьев конических передач, как и цилиндри­ческих, чаще всего производится по эвольвенте (круговинтовая система зацепления Новикова не получила еще широкого распро­странения), которую следовало бы вычерчивать на поверхности шара (рис. 73,6) радиуса ОА_у обеспечивающей правильное сопря­жение благодаря постоянному расстоянию любых точек сферы от ее

Рис. 73

центра —точки О. Так как сфера на плоскость не развертывается, то вычерчивание профиля зуба по плоской кривой (эвольвенте) на сфере невозможно.

Участки сферы, на которых должны профилироваться зубья, приближенно заменяют дополнительными конусами s_x и s₂, развертка боковых поверхностей которых дает два сектора радиусами As_l = r_vt и As₂ = r_v2 (рис. 73,6). Вписанные в шар конусы ОАВ и О АС назы­вают начальными. Общая образующая этих конусов OA перпенди­кулярна образующим As_i и As₂ дополнительных конусов s_xAC и s₂AB. Окружности основания начальных конусов являются дели-тельными (начальными) окружностями шестерни и колеса. Между образующими дополнительных конусов r_vi и r_v2 и делительными диаметрами шестерни d_ei и колеса d_e2 имеются зависимости:

из AAS^t r_vX = d_eJ{2 cos Ь_г)\

из AAS₂K₂ r_v2 = d_e2/(2cos6₂).

Обязательным условием, обеспечивающим нормальную работу конической зубчатой передачи, должно быть непременное пересече­ние осей валов Os_t и Os₂ и общей образующей OA в одной точке О. При этом условии линейные скорости любых точек сопряженных поверхностей зубьев шестерни и колеса соответственно одинаковы (аналогично фрикционным коническим передачам).

Конические зубчатые колеса изготовляют с прямыми (см. рис. 52,5), косыми (см. рис. 52, е) и криволинейными (см. рис. 52, ж) зубьями и применяют там, где возникает необходимость передачи момента от одного вала другому с пересекающимися осями (привод заднего моста автомобиля, дифференциал, редукторы, приводы механизмов передвижения некоторых подъемных кранов и т. д.).

Конические зубчатые передачи обычно проектируют сравнительно небольших мощностей, так как консольное расположение шестерни на валу при значительных силах в зацеплении приводит к большим деформациям, нарушающим точность зацепления и нормальную работу передачи. Однако иногда применяют конические передачи, в которых шестерня расположена между опорами, а не консольно (см. рис. 309). Такая конструкция сложнее и дороже.

Приведем основные технические характеристики конической зубчатой передачи: Р не более сотен киловатт (обычно до 100 кВт); и ^6,3 в передачах редукторного типа, но обычно «^3,5; откры­тые конические передачи иногда имеют и до 15; t>_max= 15 ... 25 м/с для зубчатых колес с косыми и криволинейными зубьями; прямо­зубые конические колеса рекомендуется применять при . .4 м/с; Л = 0,95 ... 0,98 при передаче полной мощности и хорошей смазке.