5.4 Геометрические параметры колёс прямозубых конических передач

5.4.1 Оси колёс конической передачи пересекаются. Угол между осями может быть любым, но чаще ∑ = 90⁰.

В зависимости от формы теоретической линии зубьев на развёртке делительного конуса различают три основных вида конических колёс, которые охарактеризованы в таблице 5.3. Напомним, что линией зуба конического колеса называют линию пересечения боковой поверхности зуба с поверхностью делительного конуса.

Таблица 5.3 - Характеристики конических колёс по форме теорети­ческой линии зубьев на развертке делительного конуса

Эскиз	Характеристика
	Колёса с прямыми зубьями Линии их зубьев проходят через вер­шину делительного конуса. Эти колёса ши­роко применяются в машиностроении при ограниченных окружных скоростях (до 3 м/с для колес нешлифованных и до 8 м/с для колес шлифованных).
	Колеса с тангенциальными зубьями Линии их зубьев касательны к некото­рой окружности радиуса rt Эти колёса ог­раниченно применяются при окружных ско­ростях до 15 м/с. Они повсеместно вытес­няются более прогрессивными колёсами с круговыми зубьями.
	Колёса с круговыми зубьями Линии их зубьев являются дугами ок­ружности. Такие колёса широко используют в передачах транспортных машин, станков, приборов и т.п. при окружных скоростях до 30 м/с и более. Они отличаются повышен­ной нагрузочной способностью и преимуще­ствами в технологии изготовления.

В осевом сечении конических колёс различают три формы зубьев, охарактеризованные в таблице 5.4. Выбор той или иной формы зави­сит от геометрических (модуль, число зубьев, конусное расстояние и др.), технологических и производственных факторов, которые рассмат­риваются в специальной литературе. Для колёс с прямыми зубьями характерна форма 1.

Таблица 5.4 – Формы зубьев конических колёс в осевом сечении

Форма зубьев	Эскиз	Характеристика
1		Пропорционально понижающиеся зубья Вершины конусов делительного и впадин зубьев совпадают. Высота ножки зуба про­порциональна конусному расстоянию. По­ложение вершины конуса вершин зубьев определяется условием, при котором углы головки и ножки зуба равны (см. рисунок 5.2 и таблицу 5.5). Эта форма является основной для всех прямозубых колёс.
2		Понижающиеся зубья Вершины конусов делительного и впадин не совпадают. Вершина конуса вершин зубьев может занимать различное положение в за­висимости от параметров передачи. Эта форма применяется при изготовлении колёс с круговыми зубьями.
3		Равновысокие зубья Образующие конусов делительного, впадин и вершин параллельны. Высота зубьев по всей длине постоянна. Форма 3 применяется для колёс с круго­выми зубьями при суммарном их числе бо­лее 40.

5.4.2 У конических колёс поперечные размеры зубчатого венца и зубьев непостоянны. Поэтому для определённости и удобства измере­ния у прямозубых колёс с формой зубьев 1 по таблице 5.4 параметры зубчатого венца (делительный диаметр, диаметры вершин и впадины, окружной модуль и др.) задают на внешнем торце колеса. Называют эти параметры внешними. Внешний торец является поверхностью так назы­ваемого внешнего дополнительного конуса (см. рисунок 5.2), ось ко­то­рого совпадает с осью колеса, а образующая перпендикулярна обра­зующей делительного конуса.

Внешний окружной модуль обычно берут стандартным (по стан­дарту для цилиндрических колёс – см. подраздел 5.3). Допускается на­значение нестандартного модуля, если это не требует применения спе­циального зуборезного инструмента.

Поясним ещё параметр А, именуемый базовым расстоянием кони­ческого колеса, или расстоянием до базового торца (см. рисунок 5.3 и таблицу 5.5). Базовое расстояние указывается на чертеже колеса. Оно нужно для правильной установки заготовки колеса на зуборезном станке и готового колеса в редукторе при его сборке. Базовое расстояние А для удобства контроля назначают обычно в целых миллиметрах. По этой причине размер С, который назначается при конструировании колеса по соображениям конструктивным и обязательно наносится на чертеже, может оказаться дробным, если таковым является размер В (см. рисунок 5.3). Изучаемые в лабораторной работе параметры колёс прямозубой конической передачи представлены в таблице 5.5 и иллюстрированы рисунками 5.2 и 5.3.

Таблица 5.5 – Основные геометрические параметры колёс некорри­гированной прямозубой конической передачи при межосевом угле Σ = 90⁰

№ п/п	Параметры				Обо-значе-ния		Формулы
1	Число зубьев			шестерни	Z1
				колеса	Z2
2	Передаточное число				u		u
3	Угол делительного конуса шестерни и колеса				δ		;
4	Внешние диаметры		делитель­ный			;
			вершин зубьев
			впадин зубьев
5	Модуль внешний окружной
6	Шаг внешний окружной
7	Внешняя вы­сота	головки зуба
		ножки зуба
		зуба (всего)

Продолжение таблицы на с. 140

а – геометрические параметры в осевом сечении; б – шаг внешний окружной на развертках дополнительных конусов.

Рисунок 5.2 – Иллюстрация геометрических параметров колёс не­корригированной прямозубой конической передачи с межосевым углом ∑=90^о

Таблица 5.5 – Продолжение

№ п/п	Параметры				Обо-значе-ния	Формулы
8		Конусное расстояние		внешнее
				среднее
9	Средний окружной модуль				mtm
10	Угол		ножки зуба
			головки зуба
			конуса вер­шин		δa	;
			конуса впа­дин		δf	;
11	Ширина венца шестерни и колеса (длина зуба)
12	Коэффициент ширины венца					(обычно )
13	Расстояние от вершины делительного конуса до плоскости внешней окруж­ности вершин зубьев
14	Размер С (см. рисунок 5.3)				С
15	Базовое расстояние				А

Примечание – Параметры в строчках 13, 14, 15 таблицы 5.5 в ла­бораторной работе можно не определять.

Рисунок 5.3 – Иллюстрация базового расстояния конического зуб­чатого колеса