Геометрические параметры конических передач. Общая характеристика планетарных передач. Кинематика волновых передач, страница 2

Движение резания I и II в случае прямозубых конических колёс осуществляется двумя резцами, расположенными на производящем колесе. Каждый резец осуществляет возвратно-поступательное движение параллельно начальной плоскости производящего колеса, воспроизводя при обкатке одну рабочую поверхность зуба нарезаемого колеса. На внешнем торцовом сечении теоретический профиль зубьев прямозубых конических колёс соответствует профилю, принятому для прямозубых колёс при a = 20°. h_a = mи    h_f  = 1,2 m.

При нарезании круговых зубьев используют резцовые головки. Сначала обрабатывают одну рабочую поверхность зубьев, а затем, повернув заготовку вместе со шпинделем на требуемый угол, обрабатывают вторую рабочую поверхность зубьев. В условиях крупносерийного и массового производства нарезание зубьев выполняют способом постоянной установки односторонними зуборезными головками на двух зуборезных станках. На каждом станке обрабатывается одной из рабочих поверхностей зубьев. Для конических зубчатых колёс с круговыми зубьями обычно нормальный теоретический контур зуба в среднем торцовом сечении должен соответствовать стандартному профилю при  a = 20°. h_a = mи h_f  = 1,25 m.

 Очевидно, что получение конических зубчатых колёс высокой точности, соответствующей   точности цилиндрических колёс, существенно более трудоёмкий процесс. При сборке передачи требуется совмещение не только образующих, так и вершин делительных конусов. С целью уменьшения опасности заедания из-за недостаточной точности изготовления колёс и сборки предпочтение следует отдавать коническим передачам с круговыми зубьями с углом наклона зубьев b_n, не равным нулю (вплоть до 45°). Это повышает нагрузочную способность и плавность хода.

в)

Применяют три формы зубьев (рис. .4). Форма I (рис. .4, а) и III (рис. .4, б) используются при изготовлении конических колёс малыми партиями при нарезании зубьев двойным односторонним способом (вначале обрабатывается одна сторона всех зубьев колёс данной партии, а после перенастройки – другая). Форма II (рис. .4, в) предпочтительна в серийном производстве.

		Рис. .4. Форма зубьев конических колёс в осевом сечении

 

. 3. ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЁТЫ КОНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

. 3. 1. Силы в зацеплении конических передач

Силы определяют в среднем торцовом сечении. Профиль зуба в среднем торцовом сечении конического колеса подобен профилю зуба цилиндрического колеса в нормальном сечении. Соответственно, в случае прямозубых конических колёс сила нормального давления F_n  может быть представлена как геометрическая сумма двух составляющих (рис.  .5, а):

– тангенциальной силы F_t  = 2Т₁ /d₁;

– силы F¢_r = F_t  tga, направленной по нормали к делительному конусу.  

 

Составляющую F¢_r  представляют геометрической суммой двух сил:

– радиальной силы F_r = F¢_r  cosd₁ = F_t  tga cosd₁, направленной по нормали к оси вращения;

– осевой силы F_а = F¢_r  sind₁ = F_t  tga sind₁, направленной вдоль оси вращения.

В нормальном сечении n-nпрофиль зуба конического колеса идентичен (эквивалентен) профилю зуба цилиндрического прямозубого колеса. Диаметр эквивалентного цилиндрического прямозубого колеса в среднем торцовом сечении конической шестерни d_v1 = d₁ /cosd₁, а конического колеса –d_v2 = d₂ /cosd₂. Соответственно, эквивалентное число зубьев конической шестерни равно z_v1 = z₁ /cosd₁, а конического колеса – z_v2 = z₂ /cosd₂.

Составляющие нормального давления конических передач с наклонными или круговыми зубьями можно определить, учитывая, что в этом случае сила нормального давления (по аналогии с цилиндрической косозубой передачей) F_п = F_t / (cosa cosb), F¢_r  = F_t  tga / cosb, F¢_а  = F_t  tgb. Здесь сила F¢_а  – составляющая силы нормального давления, направленная вдоль образующей делительного конуса (рис. .5, б). Соответственно, проекция сил F¢_r  и F¢_а  на направление нормали к оси вращения конической шестерни равна

                       

        F_r = F¢_r  cosd₁     F¢_а  sind₁ = F_t tga cosd₁ / cosb     F_t  tgb sind₁ =

                      = F_t (tga cosd₁     sinb sind₁) / cosb.

Аналогично, проекция сил F¢_r  и F¢_а  на направление оси вращения конической шестерни равна