Геометрические параметры конической передачи

Конические зубчатые колёса применяют в передачах с пересекающимися осями под некоторым углом. Наиболее распространены передачи с углом ∑ = 90°. Нагрузочная способность конической передачи составляет около 85 % от цилиндрической. Различают конические передачи с прямыми, косыми (тангенциальными) и круговыми зубьями (рис. 19). Прямозубые конические колёса применяют при невысоких окружных скоростях как наиболее простые в монтаже (не более 8 м/c). Чаще применяют колёса с круговыми зубьями, которые обладают рядом преимуществ:

- при одинаковых габаритных размерах имеют более высокую несущую способность;

- обеспечивают более плавное зацепление и мéньшую шумность вследствие большого перекрытия зубьев в зацеплении.

При круговых зубьях преимущественно применяют β = 35°, при тангенциальных - β = 20 … 30° (кратно 5°).

а) б) в)

Рис. 19. Конические колёса:

а) - с прямым зубом; б) - с косым зубом; в) - с круговым зубом

Вместо начальных и делительных цилиндров цилиндрических колёс вводят понятие начального и делительного конуса, которые, как правило, совпадают, так как модификацию (коррегирование) конических передач практически не применяют. В качестве торцовых сечений рассматривают сечения поверхностями дополнительных конусов, оси которых совпадают с осью колеса (внутренний и внешний торцовый конус, рис. 20).

Для удобства измерения конических колёс их размеры принято определять по внешнему торцовому конусу (геометрические параметры конического колеса, измеренные по внешнему торцовому конусу, имеют индекс - e). При расчёте диаметров колеса используют окружной (торцовый) m_е и нормальный m_n модули. Окружной модуль определяет внешний делительный диаметр d_e, нормальный - средний делительный диаметр d:

, . (3.6)

Для нормального зацепления высота головки и высота ножки зуба соответственно равны: h_ae = m_e, h_af = 1,2 m_e.

Рис. 20. Геометрические параметры конического колеса

Внешний диаметр вершин зубьев равен:

, (3.7)

где δ - угол делительного конуса.

Рис. 21. Схема конической передачи

Передаточное отношение конической передачи (рис. 21) будет определяться отношением внешних делительных диаметров:

. (3.8)

Учитывая, что , где R_e - внешнее конусное расстояние, то выражение для определения передаточного отношения можно записать в виде:

. (3.9)

Выражая δ ₁ = 90° – δ ₂, или δ ₂ = 90° – δ ₁, получим:

, или .

Таким образом, передаточное отношение конической передачи будет равно:

. (3.10)

Внешнее конусное расстояние:

. (3.11)

Среднее конусное расстояние R = R_e – 0,5 b.