Конические зубчатые передачи (КЗП)

1.

ТЕМА. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ.
ЛЕКЦИЯ № 6. КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ (КЗП)
Вопросы, изложенные в лекции
1 Общие сведения.
2 Геометрия конической зубчатой передачи.
3 Усилия в зацеплении. Силовой расчет КЗП.
4 Конструкция колес КЗП.

2.

3.

Коническая зубчатая передача. Общие сведения
Коническая
зубчатая
передача
применяется
для
передачи
вращательного движения между пересекающимися валами. Наиболее часто их
применяют с межосевым углом 90о – называются ортогональными.
Недостатки (по сравнению с цилиндрическими) следующие:
– сложнее в изготовлении (необходимо выдерживать допуски на углы конусности)
и монтаже (необходимо обеспечивать совпадение вершин конусов);
– одно из колес, как правило, размещается консольно (нагрузочная способность
составляет 85 % от цилиндрических)
Классификация
1) по направлению зубьев:
– прямозубые, – с
радиальным
направлением зубьев (рисунок 1, а);
– косозубые, – с
тангенциальным
направлением под углом β к образующей
конуса (рисунок 1, б);
– криволинейные, которые делятся на
круговые (рисунок 1, в, г), паллоидные (по
эвольвенте)
и
спиральные
(по
логарифмической спирали).
Рисунок 1 – Типы зубьев КЗП

4.

Коническая зубчатая передача. Общие сведения
2) по осевой форме
зубьев:
– форма I (основная
для прямозубых и
тангенциальных
колес) (рисунок 2 а);
– форма II (основная
для
колес
c
круговыми зубьями
при
m
=
0,4…25
мм)
(рисунок 2 б, в)
– форма III (используют для колес c
круговыми зубьями
при
m = 2,0…25 мм)
(рисунок 2 г).
Рисунок 2 – Осевые формы зуба КЗП
а) пропорционально понижающаяся;
б), в) понижающаяся;
г) равновысокая

5.

Геометрия конической зубчатой передачи
Рисунок 3 – Схема зацепления ортогональной КЗП:
1, 2, 3 – образующие внутреннего, среднего и
внешнего дополнительных конусов
В КЗП высота зуба, а
следовательно и модуль
зацепления, увеличиваются от внутреннего 1 к
внешнему 3 дополнительному
конусу.
Максимальный
модуль
зубьев
–
внешний
окружной
модуль
–
получается на внешнем
торце
колеса.
Его
обозначают mte (для
колес
с
круговыми
зубьями) и me – для
прямозубых
колес.
Модуль,
определяемый
на среднем делительном
диаметре,
называют
средним
окружным
модулем m.

6.

Геометрия конической зубчатой передачи
Дополнительные
конусы
–
конусы,
образующая
которых
перпендикулярна
образующей начального конуса. У зубчатого
колеса
есть
два
дополнительных
конуса
–
внешний,
наиболее
удаленный
от
точки
пересечения
осей
колес,
и
внутренний,
расположенный ближе к этой точке.
Ширина
зубчатого
венца
конического
колеса (b) – часть образующей делительного
конуса
колеса
между
дополнительными
конусами.
Конус, аналогичный начальному цилиндру
цилиндрического
колеса,
называют
начальным конусом.
Угол между осью начального конуса и его
образующей
называют
углом
начального
Расстояние( от
вершины делительного конуса до пересечения его образующей с
конуса
1 – угол начального конуса ведущего
образующей
дополнительного
конуса называют
внешним
конусным
колеса; внешнего
2 – угол
начального
конуса
ведомого
расстоянием
колеса 1(R
+ е 2):= 90о ).
Внешний и средний модули связаны между
собой зависимостью:

7.

Усилия в конической зубчатой передаче
Силы в конической зубчатой передаче обычно приводятся к плоскости
серединного сечения зубчатого венца (рисунок 4).
Равнодействующую
раскладывают
составляющие:
на
– окружную
– радиальную
– осевую
Силы на колесе
Передаточное отношение
Рисунок 4 – Схема сил в КЗП
силу
три

8.

Силовой расчет КЗП
При проектировочном расчете на контактную прочность рабочих
поверхностей зубьев конической
делительный диаметр колеса
как
передачи
определяют
внешний
Расчет зубьев на изгиб (изгибная выносливость) выполняется по
размерам в среднем сечении колеса, для которого средний окружной
модуль
Рисунок 5 – Основные
размеры
и
параметры
конических
передач,
полученных в результате
прочностного расчета

Конические зубчатые передачи (КЗП)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.