15.Общие сведения о конических зубчатых передачах
Конические зубчатые колеса применяются в передачах между валами, оси которых расположены под углом. Основное применение имеют передачи с пересекающимися осями валов под углом 90˚. Передачи с межосевым углом, не равным 90˚, применяются редко. Из-за благоприятных условий компоновки в узлах машин, конические передачи широко применяются в машиностроении. Конические колеса выполняются с прямыми, косыми, круговыми и другими криволинейными зубьями. Прямозубые конические колеса рекомендуется применить при невысоких окружных скоростях (2-3 м/с). При более высоких скоростях – с круговыми зубьями, которые обеспечивают более плавное зацепление и большую несущую способность.
В конических передачах для обеспечения при сборке правильного контакта зубьев предусматривают возможность осевой регулировки зубчатых колес вместе с валами или относительно валов.
15.1.Расчет основных геометрических параметров конических прямозубых колес
Геометрические расчеты аналогичны расчетам цилиндрических зубчатых колес. Зубья конических колес образуются обкатыванием по плоскому производящему коническому колесу (воображаемому) с прямолинейным профилем зубьев (плоскими боковыми поверхностями) колесо имеет угол при вершине начального конуса.
Обкатывая без скольжения конус 2 по плоскому производящему колесу 1 с вершиной в т. "О" и углом при вершине начального конуса 2δ = 180˚, получим схему пары конического зацепления (рис. 15.1).
Рис. 15.79. Схема образования прямозубых конических колес
Представим, что конус 2 является заготовкой, на которой надо нарезать зубья, а вместо зубьев ППК (1) имеются резцы 1 и 2, которые перемещаются по направлению зуба в радиальном направлении к центру диска 1 (ППК) и обратно, нарезая канавку на поверхности конуса 2 (заготовки). При этом заготовка 2 перекатывается по вращающемуся ППК (1) без скольжений.
Число зубьев ППК
Зубья конических колес по признаку изменения размеров сечений по длине выполняют 3-х форм:
Форма – 1. Нормально понижающиеся зубья, вершины начального и внутреннего конусов совпадают. Эта форма является основной для прямозубых и косозубых конических колес, а также для передач с круговыми зубьями при ZC < 25.
Форма – 2. Вершина внутреннего конуса располагается так, что ширина дна впадины постоянна, а толщина зуба по начальному конусу растет пропорционально расстоянию от вершины. Является основной для колес с круговыми зубьями.
Форма – 3. Равновысокие зубья; образующие начального и внутреннего конусов параллельны. Эту форму применяют для круговых зубьев при ZС >100.
У конических прямозубых и косозубых колес с зубьями по форме I выбирают обычно стандартные значения внешнего окружного модуля mte, задают размеры на внешнем торце, на котором удобно производить замеры. Зубчатый венец ограничен внешним и внутренним торцами.
Некоторые параметры зацепления конических зубчатых колес с формой зуба I приведены в табл. 11.
Параметры зацепления конических зубчатых колес с формой зуба I
Параметры зацепления |
Формулы |
Внешнее конусное расстояние внешний окружной модуль |
|
Ширина венца |
|
Среднее конусное расстояние |
|
Наибольшая высота зубьев (у торца) βm – угол спирали |
|
|
Продолжение табл. 11 |
Угол делительного конуса |
|
Угол конуса вершин |
|
Угол ножки зуба |
|
Угол конуса впадин |
|
Диаметр внешней делительной окружности |
|
Внешний диаметр вершин |
|
;
;
(для прямозубых βm=0˚,
для круговых βm = 35˚)
;
Рис. 15.80. Геометрические и конструктивные параметры прямозубых конических колес