Конічні передачі Загальні відомості та характеристики

Конічні зубчасті передачі застосовують у тих випадках, коли вісі валів перетинаються під деяким кутом  ( як правило,=90⁰) (рисунок 3.10)[1].

Конічні передачі більш складні, ніж циліндричні у виготовленні та монтажі:

1. Для нарізування конічних коліс потребуються спеціальні верстати.

2. Необхідно витримувати допуски на кути ₁ та₂.

3. При монтажі треба забезпечувати збіг вершин конусів.

4. Складніше виконувати колеса тієї самої точності, що й циліндричні.

5. Перетинання валів ускладнює розташування опор (одне з конічних коліс розташовується, як правило, консольно, при цьому збільшується нерівномірність розподілення навантаження по довжині зубця).

6. У конічному зачепленні діють осьові сили, що ускладнює конструкцію опор.

Навантажувальна спроможність конічної прямозубої передачі складає 0,85 циліндричної.

Конічні передачі отримали широке розповсюдження внаслідок того, що за умови компонування необхідно розташовувати вали під кутом.

Геометричні параметри

Аналогом початкових та ділильних циліндрів є початкові та ділильні конуси.

Конуси, утворюючі яких перпендикулярні до утворюючих ділильних конусів, мають назву додаткові конуси.

Переріз зубця додатковим конусом має назву торцевий переріз (зовнішній –e, внутрішній, середній –m). Розміри по зовнішньому торцю зручніші для замірів, їх вказують на кресленнях. Розміри у середньому перерізі використовують у силових розрахунках.

Залежності розмірів у середньому та торцевому перерізах (для прямозубих коліс нормальний (n) та торцевий (t) перерізи збігаються):

, (3.20)

, (3.21)

. (3.22)

Передаточне число

, (3.23)

, (3.24)

. (3.25)

Сили в зачепленні прямозубої конічної передачі

Для шестерні:

– колова сила

;(3.26)

– нормальна сила

; (3.27)

– радіальна сила

; (3.28)

– осьова сила

. (3.29)

Для колеса напрямок сил протилежний, при цьому

,

.

Приведення прямозубого конічного колеса до еквівалентного прямозубого циліндричного колеса

Еквівалентне циліндричне колесо можна отримати як розгортку додаткового конуса, яка обмежена кутом ₂.

Діаметри еквівалентних коліс

,. (3.30)

Число зубців

,. (3.31)

Розрахунок прямозубої конічної передачі по напруженнях згину наведено в роботі [6].

Конічні передачі з непрямими зубцями:

– з тангенціальними (рисунок 3.11,а), які напрямлені по дотичній до деякого уявленого кола радіусоме та складають з утворюючими конуса кут_n =25..30⁰;

– з круговими (рисунок 3.11,б), що розташовуються по дузі колаа, по якій рухається інструмент при нарізуванні зубців (кут нахилу змінний, за розрахунковий приймають кут на колі середнього діаметра колеса, як кут між дотичною до кола та утворюючою конуса в даній точці_n =35⁰).

Переваги коліс з круговими зубцями:

1. Менш чуттєві до порушення точності взаємного розташування коліс.

2. Простіші у виготовленні (виготовлення на спеціальних верстатах для нарізування та шліфування цих коліс в умовах як масового, так і дрібносерійного виробництва).

Навантажувальна спроможність коліс з непрямими зубцями вище в 1,4...1,5 рази у порівнянні з прямими.

Сили в зачепленні

Окружна сила

, (3.32)

радіальна сила

, (3.33)

осьова сила

. (3.34)

„+” – збіг напрямку крутного моменту ( при спостеріганні з зовнішнього торця) та гвинтової лінії зубця;

„–” – не збіг.