Особенности косозубых и шевронных колес

У косозубых колес зубья наклонены к образующей делительного цилиндра на угол β.

Зубья нарезают тем же инструментом, что и прямые. У зубчатых колес с внешним зацеплением, работающих в паре, одинаковые углы наклона зубьев, но зубья противоположно направлены.

Косозубые колёса (более 30%) имеют большую плавность и бесшумность хода и применяются для ответственных механизмов при средних и высоких скоростях.

Способность зубчатого колеса передавать нагрузку во многом зависит от длины зуба – чем он длиннее, тем больше его нагрузочная способность.

Зуб входит в зацепление не сразу по всей длине, как в прямозубых колесах, а постепенно, следовательно, меньше шумность передачи, а так же динамичес-кие нагрузки в зацеплении.

 В отличие от прямозубых колес в зацепление всегда находится несколько зубьев, следовательно, выше прочность.

Чем больше угол наклона зуба β, тем больше осевая сила. Обычно на практике в косозубых колесах используется углы наклона зуба β = 8° … 20°.

Углы наклона зуба β менее 8° – нет смысла использовать, так как исчезают практически все преимущества передачи, а при β более 20° – существенно возрастает осевая сила.

В тяжело нагруженных передачах используются цилиндрические колеса, венец которых разделен на два участка: с правым и левым зубом (шевронные). Шеврон, который подобен сдвоенной косозубой передачи с противоположным наклоном зубьев, выполненных заодно.

Осевые усилия уравновешиваются на колесе и не передаются на валы и опоры.

Угол наклона составляет 25-45°.Увеличение угла наклона приводит к повышению плавности работы передачи и уменьшению шума.

Нарезать зубья елочкой очень сложно, поэтому шевронные колеса изготавливают с дорожкой в середине колеса для выхода режущего инструмента.

Шевронные передачи дороже в изготовлении, их применяют в мощных закрытых передачах, поскольку при минимальных габаритах они способны передавать большие мощности и меньше шумят. Нуждаются в хорошей смазке, поэтому их выполняют закрытыми.

Шевронные передачи обеспечивают: долговечность при соблюдении норм эксплуатации (регулярная смазка, выбраковка, отсутствие перегрева и механических повреждений) составляет порядка 40 000 часов; высокий КПД (97-98 %).

Сопрягаемые шевронные колеса требуют определенного положения друг относительно друга во время работы передачи, поскольку малейший осевой относительный сдвиг колес приведет к заклиниванию или поломке зубьев. По этой причине вал одного из колес (обычно шестерни) выполняют плавающим, т.е. монтируют в подшипниках, допускающих некоторое осевое смещение.

Косозубые и шевронные колеса в отличие от прямозубых имеют два шага и два модуля:в нормальном сечении по делительной окружности — нормальный шаг р_п, в торцовой плоскости — торцовый шаг р _t. Из условия, что модуль зацепления равен шагу, деленному на число π, имеем нормальны й модуль m_n=p_n/  и торцовый модуль m_t=p_t/ .

Для косозубых и шевронных колес значения нормального модуля т _n стандартизованы, так как профиль косого зуба в нормальном сечении соответствует исходному контуру инструментальной рейки и, следовательно, т = т_п (косозубые и шевронные колеса нарезают, тем же способом и инструментом, что и прямозубые). Нормальный модуль т_п является исходным при геометрических расчетах.