Конические зубчатые передачи.

Конические зубчатые колеса применяют в передачах с пересекающимися осями валов. Наибольшее распространение получили ортогональные передачи с межосевым углом Σ=90º.

Прямой зуб     Тангенциальный                  Круговой зуб

При Vдо 3 м/с                                                             При Vдо 35 м/с

Из передач с криволинейными зубьями наибольшее распространение получили передачи с круговыми зубьями. При нарезании круговых зубьев режущий инструмент устанавливают на резцовой головке с диаметром d ₀. Рекомендуемое значение угла β _m =35º.

Передачи с круговым зубом менее чувствительны к погрешностям изготовления и сборки, так как начальный контакт у них точечный. Они работают с меньшим шумом, чем прямозубые.

Шестерню в конических передачах обычно устанавливают консольно. Это приводит к повышенным деформациям валов и опор и к значительной неравномерности распределения нагрузки по длине зуба. Из-за этого нагрузочная способность конических передач составляет 0,85 от нагрузочной способности цилиндрических передач. В конических передачах возникают значительные силы, направленные вдоль вала.

Для повышения износостойкости зубьев используется радиальное смещение, при котором шестерню выполняют с положительным смещением, а колесо с равным ему по величине отрицательным смещением.

Формы зуба конического колеса

Осевая форма I – нормально понижающиеся зубья. Вершины делительного и внутреннего конусов совпадают. Эта форма является основной для колес с прямыми и тангенциальными зубьями.

Осевая форма II – равноширокие зубья. Вершина внутреннего конуса располагается так, что ширина дна впадины между зубьями колеса постоянна. Толщина зуба на делительном конусе растет с увеличением расстояния от вершины. Постоянство ширины впадины позволяет обрабатывать одним резцом сразу обе поверхности зуба колеса. Эта форма является основной для колес с круговыми зубьями.

Осевая форма III – равновысокие зубья. Образующие делительного, внутреннего и внешнего конусов параллельны. Применяют для некоторых сочетаний параметров передач с круговыми зубьями

Нарезание прямозубых и тангенциальных конических колес
Зависимости углов начальных конусов δ₁ и δ₂ от передаточного числа

u = d_{e 2}/ d _e1= z ₂/ z ₁ = ctg δ₁= tg δ₂

Образование эвольвентного профиля зуба конического колеса

Эвольвента на коническом колесе образуется на шаровой поверхности.

В зоне зацепления шаровые поверхности приближаются к поверхностям дополнительных конусов