Рис. 141

стях этих конусов нарезаны зубья, размеры которых (толщина и высота) уменьшаются по направлению к вершине конусов. Конусы, перекатывающиеся один по другому без скольжения, называются начальными. Эта передача сложней цилиндрической в изготовлении и монтаже. Пересечение осей затрудняет расположение опор валов, поэтому одно из колес (чаще всего шестерня) располагается консольно, что приводит к неравномерному распределению нагрузки по длине зуба. Профиль зуба (эвольвентный) строится приближенно на конических поверхностях дополнительных конусов, на которых удобнее измерять профили.

Передаточное отношение конической передачи при 2 = 90°: «=- = - = - = tg6a = ctg6i.

Конические передачи сложнее цилиндрических в изготовлении и монтаже. Для нарезания конических зубчатых колес требуются специальные инструмент и станки. Выполнить коническое колесо с той же степенью точности труднее, чем цилиндрическое. В коническом зацеплении увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, здесь значительны осевые силы, наличие которых усложняет конструкции опор. Все это приводит к тому, что по опытным данным нагрузочная способность конической зубчатой передачи составляет 85% по сравнению с цилиндрической. Но несмотря на эти недо-

Рьс. 142

статки, конические передачи широко распространены в технике, поскольку конструктивно часто бывает необходимо расположить валы под углом.

Силы в зацеплении прямозубой конической передачи. В зацеплении действуют силы: окружная Ft, радиальная Fy, осевая Ра-

По рис. 141 и 142 нетрудно установить зависимость мещу этими силами:

F; /•, = f,tgasin6i; F„ = tg а sin б.

Рис. 143

Дотттельный туе

Рис. 144

Направление снл для колеса и шестерни - противоположно. Прн этом осевая сила для колеса является радиальной для шестерни и радиальная для колеса - осевой для шестерни.

Форма зуба конического колеса в нормальном сечении дополнительным конусом ф1 (рис. 143) будет такой же, как у цилиндрического колеса, образованного разверткой фг дополнительного бонуса.

Диаметр эквивалентного колеса

cos 6i

«1

cosSj

Число зубьев эквивалентного колеса

- £i

соч 5,

Конические зубчатые передачи выполняют прямозубыми (рнс. 144). с косыми или тангенциальными зубьями (рис. 145, а) н с круговыми зубьями (рис. 145, б).

Наиболее простой для изготовления является прямозубая коническая передача, однако передачи с косыми и круговыми зубьями бо-

лее бесшумны и ©бдадают большой: нагрузочной сгаособностью, так же как и косые зубья в щминдрическюЕ шрвдатах. Расчет ма протаость к©и»ческих колее с ненршьши зубьями выполняется по формулам двойг-НОГ0 приведения параметров: как конического и как косозубого колеса.

Подробно эта методика расчета изложена в технической литературе.

В курсе основ расчета и конструирования ограничимся расчетами на контактную прочность и ка изгиб только прямозубых конн-чееких передач. Проектный расчет конической передачи на контактную прочность проводят, определяя диаметр зубчатой шестерни в среднем сечении (£м. рис. i4£l):

Рт. Ш

= 167l/ Ii V о,!

где %d = т--коэффициент ширины шестерни относительного сред-

него диаметра.

Рекомендуют обычно b

0,3-0,6 при соблюдении условий <0,3 и Z)< 1Q/JV

№bd = 0>3 - для резко переменных нагрузок и зубьев с твердостью НВ > 350; = 0,6 - для спокойных нагрузок и хорошо прирабатывающих зубьев).

Учитывая консольные приложения нагрузки к шестерне конической передачи и увеличивающуюся при этом неравномерность распределения нагрузки, принимают здесь коэффициент неравномерности нагрузки несколько увеличенным по сравнению с цилиндрическими передачами. Можно рекомендовать/Ср = 1,4-1,7. Меньшие значения принимают для меньшей величины ifj, = 0,3, большие для ifbcj = 0,6.

По найденному значению dm, определяют геометрические размеры шестерни:

углы делительных конусов tg 62 = « и = 90° - 62; ширина шестерни и колеса b = фьйт,; наружный диаметр шестерни по дополнительному конусу de, = dm, + b 5Ш б;

внешнее конусное расстояние