Конічні зубчасті передачі. Пасові передачі. Улаштування пасових передач. Види привідних пасів

              ТЕМА 10

              КОНІЧНІ ЗУБЧАСТІ ПЕРЕДАЧІ

Вивчивши цю тему, студент повинен знати:

  загальні відомості про конічні зубчасті передачі;

  призначення конічних зубчастих передач;

  кінематичні та силові співвідношення;

  сили, що діють у зачеплені конічної передачі;

  гепоїдні передачі, та передачі з зачепленням Новікова

На основі набутих знань, студент повинен вміти:

  проводити розрахунки конічних передач;

  приводити прямозубе конічне колесо до еквівалентного прямозубого циліндричного;

  проводити побудову зубчастого зачеплення;

  проводити вибір матеріалів для виготовлення конічних зубчастих коліс

План (логіка викладення і засвоєння матеріалу)

1. Конструкція та розрахунки конічних зубчастих передач
2. Сили в конічній передачі. Еквівалентні колеса
3. Передачі з зачепленням Новикова. Гепоїдні передачі

Ключові терміни та поняття

Рекомендована література:

1. Иванов М.И., Финогенов В.А. Детали машин – 7-е узд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002
2. Мовнин М.С. и др. Основы технической механики. – Л.: Машиностроение, 1982
3. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин. – М.: Высш.шк., 2001

10.1   Конструкція та розрахунки конічних зубчастих передач

При пересічних під деяким кутом осях ведучих і ведених ланок застосовуються конічні зубчасті передачі.

На рис. 10.1 показана конічна зубчаста передача. Колеса представляють собою конуси, вершини яких знаходяться в точці перетинання осей валів. На бічних поверхнях конусів маються зубці,   розміри яких (товщина і висота) зменшуються по напрямку до вершин конусів.

Рис. 10.1 Конічна зубчаста передача

Найбільше поширення мають конічні передачі з кутом між осями зубчастих коліс, рівним . Розглянемо таку передачу. Передаточне відношення  конічної зубчастої передачі знаходять так само, як і для конічних фрикційних катків і циліндричних зубчастих передач (рис. 10.1):

, де  і  - кути ділильних конусів.

У конічних зубчастих передачах ділильні і початкові конуси завжди збігаються. Початкові конуси в процесі зачеплення перекочуються без ковзання один по одному.

Зубці конічних коліс профілюються по евольвенті так само, як і зубці циліндричних коліс.

Оскільки розміри зубця перемінні по довжині, розрізняють максимальний (виробничий) модуль  і середній модуль  (по середині довжини зуба). Максимальний модуль звичайно вибирають зі стандартного ряду модулів.

Знайдемо співвідношення між середнім і максимальним модулями конічного зубчастого колеса (див. рис. 10.1). Модуль і діаметр ділильної окружності пов'язані між собою тими ж співвідношеннями, що й у циліндричних коліс:

; , але згідно рис. 10.1

або

.

Розділивши обидві частини рівності на , одержимо шукану залежність між  і  :

.

Інші розміри конічного колеса визначають з формул:

зовнішній діаметр вершин зубців

;

зовнішня конусна відстань

.

Конічні зубчасті колеса з криволінійними зубцями працюють майже безшумно і зі значно меншою вібрацією, чим колеса з прямолінійними зубцями. Коефіцієнт перекриття у таких коліс вище, ніж у коліс з прямолінійними зубцями.

Недоліками цього виду передачі є складність виготовлення і значні осьові зусилля.

Розрахунок на міцність конічних зубчастих передач роблять аналогічно розрахункові циліндричних зубчастих передач.

10.2  Сили в конічній передачі. Еквівалентні колеса

У зачеплені конічної передачі діють сили: окружна , радіальна  і осьова .

Рис. 10.2  Сили, що діють у зачепленні

Залежність між цими силами показано на рис. 10.2, де сили зображені прикладеними до шестерні.

По нормалі до зубця діє сила , яку розкладають на  і . У свою чергу сила   розкладається на  і .

 α

Рис. 10.3  Розкладення сили

Звідси маємо

Для колеса напрямок сил протилежний. При цьому  - радіальна сила, а  - осьова.

Параметри еквівалентних коліс використовують при розрахунках на міцність. Форма зубу конічного колеса в нормальному перетині додатковим конусом  така ж як і у циліндричного прямозубого колеса. Еквівалентне циліндричне колесо отримуємо як розгортку додаткового конуса, яка обмежується деяким кутом . Діаметри еквівалентних коліс

.

Виразивши діаметри через  і , запишемо  або числа зубців еквівалентних коліс

При розрахунках конічної передачі слід пам’ятати, що розміри поперечних перетинів зубця конічного колеса змінюються пропорційно відстані цих перетинів від вершини конуса (див. рис. 10.2).