13 Вопрос

К онические зубчатые колеса применяют в передачах между валами, оси которых расположены под углом.

Основное применение имеют передачи с пересекающимися под углом 90° осями.

Пересечение осей валов затрудняет размещение опор. Одно из конических колес, как правило, располагают консольно. При этом увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Прямозубые конические колеса следует применять при невысоких окружных скоростях (до 2...3 м/с) как наиболее простые в монтаже (допустимо до 8 м/с). При более высоких скоростях целесообразно применять колеса с круговыми зубьями, как обеспечивающие более плавное зацепление, меньший шум, большую несущую способность и более технологичные.

Геометрич.и кинематическ параметры.

Высота и толщина зубьев конических колёс постепенно уменьшается по мере приближения к вершине конуса. Соответственно изменяются шаг, модуль и делительные диаметры, которых может быть бесчисленное множество. Основные геометрические размеры имеют обозначения, принятые для прямозубых конических передач

Геометрия конического колеса:

Внешний диаметр   : ,где   - максимальный модуль зубьев – внешний окружной модуль, полученный по внешнему торцу колеса. Внешнее конусное расстояние

Среднее конусное расстояние   (2.3.47), где b – ширина зубчатого венца колеса

(2.3.48)

• - коэффициент ширины зубчатого венца относительно внешнего конусного расстояния.

• - углы делительных конусов;

• Средний модуль (2.3.49)

Средние делительные диаметры: ,

В соответствии с исходным контуром прямозубых конических колёс радиальный зазор c = 0,2  , тогда внешняя высота головки зуба  и внешняя высота ножки зуба 

Внешние диаметры вершин зубьев ,

.Угол ножки зуба  . Угол головки зуба   ; 

Кинематика: передаточное число

14 Вопрос

Передают вращающий момент между валами с пересекающимися осями (чаще всего под углом 900). Их зубья бывают прямыми, косыми, круговыми и обычно имеют эвольвентный профиль.И хотя, конические колёса сложнее цилиндрических как по своей геометрии, так и в изготовлении, принципы силового взаимодействия, условия работы, а следовательно, и методика расчёта аналогичны цилиндрическим.

Силы в зацеплении определяют по размерам в среднем сечении зуба шестерни. На шестерню конической прямозубой передачи действуют три силы окружная   ,

радиальная   ,

осевая   

Схема действия сил в зацеплении конических колес.

Для колеса направление сил противоположно, при этом:

; ;

Направление окружных сил F, как и в цилиндрической передаче зависит от направления вращения колёс.

Осевые силы   всегда направлены от вершин конусов, радиальные   - к осям вращения колёс.

Конические передачи с круговыми зубьями получили преимущественное применение. По сравнению с коническими прямозубыми они менее чувствительны к нарушению точности взаимного расположения колёс, их изготовление проще. Недостаток передач с круговыми зубьями – изменение величины и знака осевых сил при реверсе. Ось кругового зуба – это дуга окружности соответствующего диаметра резцовой головки. Нарезание зубьев резцовой головки обеспечивает высокую производительность и низкую стоимость колёс. Угол наклона кругового зуба переменный. За расчётный принимают угол на окружности среднего диаметра колеса, обычно Значение выбирают исходя из обеспечения плавности зацепления.

Прочностной расчет конической передачи основан на допущении, что несущая способность зубьев конического колеса такая же как у эквивалентного цилиндрического. Эквивалентным колесом называется такое цилиндрическое колесо, у которого делительный диаметр и модуль равны делительному диаметру и модулю в среднем нормальном сечении реального конического колеса рис.2.3.20.

Передаточное число эквивалентной передачи:

Момент на эквивалентном колесе:

В эквивалентных цилиндрических колёсах [32] диаметр начальной окружности и модуль соответствуют среднему сечению конического зуба, вместо межосевого расстояния берётся среднее конусное расстояние [45], а профили эквивалентных зубьев получают развёрткой дополнительного конуса на плоскость.