Шестерня

Лйосш цроизВвВйщее колесо~2

Плоское ррйшВодтее колесеЧ

Кспесо

Рис. 34. Зацепление зубьев конических колес: 6j, 62 - углы де.пителы!ого конуса

Профиль зубьев. Конические передачи могут иметь несколько различных форм профиля зубьев. Основное требование, которое предъявляется к форме профиля зуба, состоит в обеспечении постоянства передаточного отношения таким образом, чтобы равномерное вращение ведущего вала вызвало равномерное вращение ведомого вала.

Эвольвентный профиль зубьев, который широко применяют в цилиндрических колесах, не может быть точно получен в конических и гипоидных передачах. Эвольвентный профиль зубьев цилиндрических колес, как известно, образуется в плоскости, у конических колес торцовые профили зуба расположены на сферической поверхности, поэтому зацепление зубьев конических колес следует рассматривать па сфере, профиль зубьев при этом имеет приближенную Ссфернческую) эвольвенту. Сопряженную пару конических колес принято рассматривать в зацеплении с плоским производящим колесом, радиус которого равен внешнему конусному расстоянию R, (рис. 34).

Так как сферическую поверхность нельзя развернуть в одной плоскости, то зацепление конической передачи с достаточной для практики точностью можно приравнять по способу Тредгольда к эквивалентной цилиндрической передаче, заменяя радиус делительной окружности г длиной образующей дополнительного конуса (рис. 35). Замена конического колеса эквивалентным цилиндрическим колесом упрощает расчет прочности зубьев ко-

Рис. 35. Эквивалентные цилиндрические и конические зубчатые колеса

В) )

Рис. 36. Профили зубьев конических колес:

о - октоидный; б - октоидное зацепление; в - сферический; г - реечный; д - круговой

нических передач, расчет геометрических параметров угловых передач и т. д.

Октоидный профиль зубьев соответствует плоскому производящему колесу, у которого профили зубьев имеют прямые стороны. При изготовлении конических колес 2 с прямыми и криволинейными зубьями октоидную форму профиля зубьев получают методом обкатывания инструментом / с прямолинейными режущими кромками (рис. 36, о). Отличительным признаком конических колес с октоидным профилем зубьев является линия зацепления, которая на сферической поверхности напоминает фигуру восьмерки (рис. 36, б). Практически линия зацепления конической передачи представляет собой лишь небольшой участок этой кривой. В настоящее время октоидный профиль зубьев широко применяется при изготовлении конических колес с прямыми и криволинейными зубьями.

Сферический профиль 2 в нормальном сечении зубьев колеса (рис. 36, е) образуется резцовой головкой / со сферической формой режущих кромок. Отличительным признаком конических колес со сферическим профилем зубьев является то, что на сопряженных профилях зубьев отсутствует диагональное расположение пятна контакта и обеспечивается точное прилегание профилей зубьев. Режущий инструмент дорог и трудоемок в изготовлении, поэтому зацепления со сферическим профилем применяют ограниченно, в основном в ответственных передачах, например в компьютерных установках.

Шестерня

Рис. 37. Профиль зубьев обкатных (1) Колесо

и полуобкатпых (2) передач

Реечный профиль зубьев колеса (рис. 36, г), большего из пары, образуется методом копирования резцовой головкой Д резцы которой имеют прямолинейные режуш,ие кромки. Форма впадины зуба колеса 2 соответствует форме профиля режун;его инструмента. Реечный профиль зубьев нарезают на конических колесах с углом делительного конуса более 70° в 3-5 раз быстрее, чем при обработке методом обкатывания.

Круговой профиль зубьев (рис. 36, д) прямозубых конических колес 2 образуется резцовыми головками-протяжками / с резцами, режунхие кромки которых имеют вогнутую форму, выполненную дугами окружности одного радиуса. Нарезание зубьев круговыми протяжками получило название метода кругового протягивания.

Профиль зубьев, полученный методом кругового протягивания, отличается от эвольвентного профиля тем, что его кривизна от головки к ножке зуба увеличивается в меньшей степени; такие профили принято называть круговыми. Зубья колес с круговым профилем свободны от подрезания даже при малом числе зубьев, поэтому они имеют более высокую изгибную прочность, чем зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением. Прямозубые конические колеса с круговым профилем зубьев применяют для передачи больших нагрузок при низкой скорости враш,ения, в частности их широко используют в дифференциалах автомобилей, сельскохозяйственных машинах и т. д.

Для повышения изгибной прочности увеличивают модуль и уменьшают высоту зубьев. Угол зацепления колес с круговьш профилем обычно принимают равным 22° 30, при этом угле зацепления возрастает радиус переходной поверхности у основания зубьев, а коэффициент торцового перекрытия становится более 1,05, что обеспечивает непрерывное зацепление зубьев конических колес.

Обкатной передачей называют передачу, у которой чистовое нарезание зубьев колеса и сопряженной шестерни производят методом обкатывания, в результате чего их зубья имеют октоидный профиль.

Полуобкатной передачей называют передачу, у которой чистовое нарезание зубьев колеса производят методом копирования, а чистовое нарезание зубьев сопряженной шестерни - методом обкатывания. Зубья колеса имеют реечный профиль, зубья шестерни - октоидный (рис. 37). Термин полуобкатная передача