Конічні зубчасті передачі

Особливості конічних зубчастих передач. Конічні зубчасті передачі застосовуються в тих випадках, коли осі валів перетинаються. Кут між осями валів може бути довільним, але на практиці найширше розповсюджені конічні зубчасті передачі з міжосьовим кутом Σ = 90°. Такі передачі називають ортогональ­ними.

Конічна зубчаста передача (рис. 24.1) складаєть­ся з двох зубчастих коліс, початковими поверхнями яких є бічні поверхні прямих кругових конусів, вписаних у сферу радіуса R_e так, що їхні вершини знаходяться у центрі сфери. Зубці на бічних поверхнях конусів відрізняються від зубців циліндричних коліс тим, що їхні розміри в поперечному пе­рерізі поступово зменшуються з на­ближенням до вершин конусів.

Під час обертання зубчастих коліс початкові конуси з кутами при вершинах δ₁ і δ₂ перекочують­ся один по другому без ковзання.

Профілі зубців конічних зубча­стих коліс так само, як і циліндрич­них, окреслюються евольвентою. Евольвента повинна утворюватись на сфері радіусом R_e, оскільки до­вільні точки контакту спряжених профілів зубців повинні знаходи­тись на однаковій відстані від точ­ки О. Цій умові задовольняють точ­ки, що лежать на поверхні сфери. Профілювання зубців на сфері утруднене, бо поверхня сфери не розгортається на площину. Прак­тично профілювання зубців здій­снюється наближено на поверхнях додаткових конусів із твірними О₁А та 0₂A, перпендикулярними до спільної твірної ОА початкових конусів.

Зазначені особливості роблять конічні передачі складнішими, ніж циліндричні у виготовленні та монтажі. Для нарізування зубців ко­нічних коліс потрібне спеціальне обладнання та інструменти. Крім допусків на розміри зубчастих вінців, тут треба забезпечити допуски на кути Σ, δ₁ і δ₂, а при монтажі – збіг вершин конусів з точкою перетину осей валів. Виготовити конічну зубчасту передачу з одним і тим же ступенем точності значно важче, ніж циліндричну.

Оскільки осі валів перетинаються, то виникають труднощі з роз­міщенням опор валів конічної передачі. В більшості випадків одне з конічних коліс розміщують консольнo на валу. При цьому збільшу­ється нерівномірність розподілу навантаження по довжині зубців. За дослідними даними несуча здатність конічної зубчастої передачі суттєво нижча від циліндричної з порівняльними розмірами і стано­вить близько 85 %. ККД конічної зубчастої передачі становить 0,95– 0,96. Конічні зубчасті колеса бувають із прямими, тангенціальними та круговими зубцями.