18.Зубчатые конические передачи:геометрические параметры и силы зацепления.Расчет на прочность.

Конические зубчатые колесаприменяют в передачах, оси валов которых пересекаются под некоторым углом . Обычно Конические колеса обычно выполняют прямозубыми или с винтовыми зубьями. Прямозубые конические передачи применяют при окружных скоростях до при более высоких скоростях применяют передачи с круговыми зубьями .Зацепление двух конических колес можно представить как качение без скольжения конусов с углами при вершинах и. Эти конусы называют начальными. Линию касания этих конусов ОЕ называют полюсной линией.Конические зубчатые передачи выполняют без смещения исходного контура ( или равносмещенными ( Поэтому начальные конусы совпадают с делительными.В сравнении с цилиндрическими конические передачи имеют большую массу и габариты, сложнее в изготовлении и монтаже. Одно из конических колес, как правило шестерня, располагается консольно, при этом вследствие повышенной деформации консольного вала увеличиваются неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца и шум . Основные геометрические параметрыПередаточное число при угле

Для конической прямозубой передачи рекомендуется [6].К основным геометрическим параметрам относятся следующие параметры, которые определяются в зависимости от модуля и числа зубьев.Углы делительных конусов

Модуль конического колеса изменяется по длине зуба. За основной принимают окружной модуль на внешнем торце , который наиболее удобно измерять. Его иногда называют производственным модулем и его можно выбирать по стандарту;Внешние делительные диаметры колес равны Внешнее конусное расстояние , , равноСреднее конусное расстояние равногде коэффициент ширины зубчатого венца относительно внешнего конусного расстояния. Значение (обычно 0,285) .Средний модуль Средний делительный диаметр Диаметр вершин зубьев Диаметр эквивалентного зубчатого колеса Эквивалентное число зубьев равно. Силы в зацепленииСилы в зацеплении определяют по размерам в среднем сечении зуба шестерни. Нормальную силу , раскладываем на составляющие: окружную радиальную и осевую При известном вращающем моменте определяем окружную силу на среднем делительном диаметре шестерни, а затем и другие составляющие ; Для шестерни прямозубой передачи:

Для колеса направление сил противоположно, при этом: Направление окружных сил, как и в цилиндрической передаче, зависит от направления вращения колес. Осевые силы всегда направлены от вершин конусов, радиальные – к осям вращения колес.Расчет на прочность

Расчет на контактную прочность рабочих поверхностей зубьев прямозубой конической передачи выполняют по аналогии с прямозубой цилиндрической передачей, но для расчетов конические колеса заменяют эквивалентными цилиндрическими прямозубыми колесами, начальные окружности которых представляют собой развертки средних дополнительных конусов.Формула проверочного расчета прямозубых конических передач на контактную прочностьимеет вид:где: коэффициент нагрузки; коэффициент понижения допускаемой нагрузки прямозубых конических передач по сравнению с цилиндрическими передачами.При проектном расчете определяют внешний делительный диаметр шестерни) для

Проверочный расчет зубьев на изгиб прямозубых конических передач выполняют по формулам : где: коэффициент нагрузки; коэффициент формы зуба для по таблице 6.7 для прямозубых цилиндрических передач; для прямозубых передач.

Открытые конические передачи выполняют только прямозубыми и применяют при окружных скоростях колес Размеры определяют из расчета на контактную прочность зубьев с последующей проверкой на изгиб аналогично расчету закрытых передач. При этом принимают коэффициенты и Расчетное значение увеличивают на 30% из-за повышенного изнашивания зубьев