16.2. Осевая форма зуба

Зубья конических колес в зависимости от изменения размеров их нормальных сечений по длине выполняют трех осевых форм (рис. 16.2):

О

Рис. 16.1

Достоинство конических передач - возможность передачи ме­ханической энергии между валами с пересекающимися осями.

Недостатками являются необходимость регулирования переда­чи (вершины делительных конусов должны совпадать), а также меньшая нагрузочная способность и большая сложность изготовле­ния по сравнению с цилиндрическими передачами.

Внешние и внутренние торцы на конических зубчатых колесах формируют внешними и внутренними дополнительными конусами, образующие которых перпендикулярны образующей делительного конуса. Средний дополнительный конус расположен на равном рас­стоянии от внешнего и внутреннего дополнительных конусов.

Ширина b венца зубчатого колеса ограничена двумя дополни­тельными конусами - внешним и внутренним.

Длину отрезка образующей делительного конуса от его верши­ны до внешнего торца называют внешним конусным расстоянием R_e, до середины ширины зубчатого венца - средним конусным расстоя­нием R_m (рис. 16.1).

198

Рис. 16.2

осевая форма I - нормально понижающиеся зубъя (рис. 16.2, а). Вершины конусов делительного и впадин совпадают, высота ножки зуба пропорциональна конусному расстоянию. Применяют для пря­мых зубьев, а также ограниченно для круговых при т ≥ 2 мм и

осевая форма II - нормально сужающиеся зубья (рис. 16,2, б). Вершина конуса впадин расположена так, что ширина дна впадины колеса постоянна, а толщина зуба по делительному конусу пропор-

199

циональна конусному расстоянию. Эта форма обеспечивает опти­мальную прочность на изгиб во всех сечениях, позволяет одним ин­струментом обрабатывать сразу обе поверхности зубьев колеса, что повышает производительность при нарезании зубчатых колес. Явля­ется основной для колес с круговыми зубьями. Применяют в массо­вом производстве;

осевая форма III- равновысокие зубья (рис. 16.2, в). Образую­щие конусов делительного, впадин и вершин параллельны. Высота зубьев постоянна по всей длине. Применяют для неортогональных передач с межосевым углом ∑ < 40° и круговыми зубьями при

16.3, Основные геометрические соотношения

В конических зубчатых колесах с осевыми формами I и II высо­та зуба, а следовательно, и модуль зацепления увеличиваются от внутреннего к внешнему дополнительному конусу (рис. 16.1, 16.2). Для удобства измерения размеры конических колес принято опреде­лять по внешнему торцу зуба.

Максимальный модуль зубьев - внешний окружной модуль m_te -получают на внешнем торце колеса.

Ниже приведены основные геометрические соотношения для конических зубчатых передач (рис. 16.1).

Внешние делительные диаметры шестерни и колеса

d_e1= m_tez₁; d_e2 =m_tez₂. Внешнее конусное расстояние

Ширина зубчатого венца b = K_beR_e. Для большинства кониче­ских передач коэффициент ширины зубчатого венца К_be = 0,285. Тогда

Среднее конусное расстояние

R_m=R_e - 0,5b = R_e - 0,5 . 0,285R_е = 0,857R_{e .}

200

Из условия подобия (рис. 16.1) следует: d_el/R_e = d_ml/R_m . Тогда средний делительный диаметр шестерни d_m1=d_e1R_m/R_e=0,S51d_e1.

Модуль окружной в среднем сечении т_tm = 0,857/т_tе.

Модуль нормальный в среднем сечении для кругового зуба (β=35°)

Углы делительных конусов

tgδ₁=z₁/z₂ =1/u; δ₂ =90°- δ₁.

Для конических зубчатых колес с прямыми зубьями в качестве расчетного принимают внешний окружной модуль т_te, для кониче­ских зубчатых колес с круговыми зубьями - средний нормальный модуль т_п в середине зубчатого венца.

Одной и той же зуборезной головкой можно нарезать кониче­ские колеса с модулями, изменяющимися в некотором непрерывном диапазоне. Поэтому допускается использовать нестандартные зна­чения модуля.