Геометрические параметры цилиндрической косозубой передачи

Косозубыми называют цилиндрические колёса, у которых зубья на делительном цилиндре расположены по винтовым линиям. Для пары зубчатых колёс с внешним зацеплением углы наклона зубьев относительно образующей делительного цилиндра одинаковы по значению, но противоположны по направлению (левое и правое колёса, образующие зацепление). В силу своих преимуществ (плавность зацепления, пониженный шум при работе, высокая нагрузочная способность) косозубое зацепление применяют при средних и высоких скоростях вращения. Недостатком косозубого зацепления является наличие осевой силы, требующей осевой фиксации вала в радиально - упорных подшипниках.

У косозубого колеса различают торцевую (окружную) и нормальную плоскости (рис. 17). Соответственно шаг в торцевой плоскости имеет индекс p_t, в нормальной - p_n. Различают нормальный m_n и торцевой (окружной) m_t модули:

, . (3.3)

Согласно рис. 17, p_t = , следовательно, m_t = .

Рис. 17. Основные геометрические параметры косозубого зацепления:

d_a, d и d_f - диаметр вершин зубьев, делительный диаметр и диаметр впадин соответственно; h_a и h_f - высота головки и ножки зуба; р_t - торцевой шаг; р_n - нормальный шаг; р_x - осевой шаг; β - угол наклона линии зуба

Для колеса, выполненного без смещения исходного контура, основные геометрические параметры определяют по формулам:

- делительный (начальный) диаметр ;

- диаметр вершин зубьев колеса ;

- диаметр впадин колеса ;

- межосевое расстояние .

Так как межосевое расстояние косозубых передач зависит от угла наклона линии зуба, изменяя значение угла β, можно обеспечить стандартное межосевое расстояние а_ω с бóльшей точностью.

Косозубые передачи характеризуются коэффициентами торцевого ε _α и осевого ε_β перекрытия, сумма которых является полным коэффициентом перекрытия ε_γ:

;

, (3.4)

где b_ω - рабочая ширина венца передачи;

p_х - осевой шаг.

Осевой коэффициент перекрытия находится в прямой зависимости от угла наклона линии зубьев колеса (ε _β ~ β). Так как расчётный угол наклона линии зубьев цилиндрических передач может находиться в пределах β = 0 … 35°, то целесообразно выбирать угол β при ε _β = 1,1 … 1,2. Для относительно узких зубчатых колёс коробок передач достаточным является осевое перекрытие, при котором коэффициент ε _β = 1. Минимальный угол наклона зуба выбирают из условия:

, ,

. (3.5)

Рабочая ширина зубчатого венца b_ω - это общая часть ширины венцов зубчатых колёс цилиндрической передачи, в пределах которой глубина захода зубьев постоянна (ГОСТ 16531 - 83, рис. 18). Ширину шестерни b ₁ принимают приблизительно на 5 мм больше ширины колеса b_ω с целью компенсации возможных погрешностей сборки.

Рис. 18. Схема цилиндрической передачи:

b ₁ и b ₂ - ширина зубчатых колёс; b_ω - рабочая ширина венца