Лекция № 7. Коническая зубчатая передача

ССс

Коническая зубчатая передача.

Пространственные зубчатые передачи.

Косозубая эвольвентная передача.

Лекция №10

Это передача между параллельными осами (рис.10.1).

Рис.10.1

Состоит из двух колёс с винтовыми зубьями, профиль которых в торцевом сечении очерчен (как и у прямозубых колёс) по эвольвенте окружности. Нарезаются такие колёса по методу обкатки на тех же станках тем же инструментом, что и прямозубые колёса. Инструмент при этом разворачивается на угол наклона зуба на делительном диаметре d (рис.10.2). Углы на колёсах одинаковы, направление зубьев- противоположное (на рис.10.2 зубья имеют правое направление). Величина угла принимается обычно в пределах 10-20град. Колёса нарезаются без смещения инструмента (х₁=х₂=0).

Рис.10.2

Так как инструмент при нарезании разворачивается на угол наклона зуба на делительном диаметре d (рис.10.2), стандартный модуль и шаг p_n зубьев получаются в нормальном сечении перпендикулярно линии зуба.

p_n=m*π. Торцевой шаг p_t= p_n/ Cos =m*π/Cos.

Осевой щаг p_x= p_n/ Sin =m*π/Sin.

Отсюда диаметр делительного (начального) цилиндра d= m*z/Cos.

Межосевое расстояние а =0,5 m*(z₁+ z₂)/Cos. За счёт изменения угла можно подбирать требуемое межосевое расстояние.

К достоинствам косозубой передачи следует отнести:

а) плавность, бесшумность хода. Зубья колёс входят в зацепление не сразу по всей ширине b, а постепенно от одного торца к другому. Передача используется как скоростная;

б) более высокая нагрузочная способность из-за наклонного положения зуба и большего коэффициента перекрытия. Здесь кроме торцевого перекрытия зубьев (как и в прямозубой передаче) есть и осевое перекрытие.

Соответственно = +.

Здесь:. = b/ p_x= b Sin / m*π.

Недостатком передачи является появление осевых усилий. Их нужно учитывать при конструировании и расчёте опор валов передачи.

В ответственных нагружённых передачах применяют шевронные колёса (рис.10.3).

В этом случае осевые усилия F _a на опоры не передаются.

Рис.10.3

Служит для передачи вращения между пересекающимися осями (рис.10.4).

Рис.10.4

Передачу можно представить в виде двух начальных конусов, перекатывающихся друг по другу без скольжения.

Угол между осями колёс равен сумме углов начальных конусов

Σ=δ₁+δ₂ . Обычно используются ортогональные передачи, в которых Σ=90^◦ (рис.10.5).

Рис.10.5

Так как скорости колёс в полюсе Р одинаковы,

i₁₂ =(₁/₂)=(Z₂/Z₁) =Sin δ₂/ Sin δ₁.

Геометрия конических колёс в большой степени зависит от осевой формы зубьев. В современном машиностроении используются,в основном, прямозубые (рис.10.6) и колёса с круговыми зубьями (рис.10.7).

Конические прямозубые колёса нарезаются на зуборезных станках инструментом, в основу которого положен стандартный исходный профиль прямозубой рейки (рис.8.3). Размеры зубьев конических колёс уменьшаются от наружного торца к точке О (рис.10.8). Стандартными считаются размеры (шаг и модуль) по наружному торцу. Тогда делительные радиусы (рис.10.8):

r₁=0,5mZ_! , r₂=0,5mZ₂.

Рис.10.6

Рис.10.7

Рис.10.8

Конические передачи с круговыми зубьями имеют более плавноё зацепление и потому большую быстроходность и нагрузочную способность.

По сравнению с цилиндрическими конические передачи более трудоёмки в изготовлении и монтаже (например при сборке необходимо обеспечить совпадение вершин начальных конусов в точке О (рис.10.8).