Передача цилиндрическими колесами с косыми зубьями. Элементы геометрического расчета

У косозубых колес зубья располагаются не по образующей делительного диаметра, а составляют с ней некоторый угол b (рис 7.1). Для нарезания косых зубьев используют инструмент такого же профиля, как и для нарезания прямых. Наклон зуба образуют соответствующим поворотом инструмента относительно заготовки на угол b. Поэтому профиль косого зуба в нормальном сечении “n-n” (рис 7.2) совпадает с профилем прямого зуба. Модуль в этом сечении также должен быть стандартным. Параметры зуба в нормальном сечении и торцевой плоскости “t-t” будут различными и мы должны уметь рассчитывать эти параметры.

В торцевом сечении “t-t” или в окружном направлении параметры косого зуба изменяются в зависимости от угла b :

окружной шаг ;

окружной модуль ;

диаметр делительной окружности

;

делительное межосевое расстояние

Таким образом, изменяя b, можно вписать передачу в заданное межосевое расстояние.

В отличие от прямых зубьев косые входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно. Зацепление здесь распространяется в направлении от точек 1 к точкам 2 (рис. 7.1). В рассматриваемый момент времени в зацеплении находятся три пары зубьев 1, 2 и 3. При этом пара 2 зацепляется по всей длине зубьев, а пары 1 и 3 только частично. В следующий момент времени пара 1 вышла из зацепления и находится в положении 1’. Однако в зацеплении еще остались две пары 2 и 3 (рис. 7.3).

Следовательно, в отличие от прямозубого косозубое зацепление не имеет зоны однопарного зацепления. В прямозубом зацеплении нагрузка с двух зубьев на один или с одного на два передается мгновенно. Это явление сопровождается ударами и шумом. В косозубых передачах зубья нагружаются постепенно по мере захода их в поле зацепления, а в зацеплении находятся минимум две пары зубьев. Отмеченное преимущество косозубого зацепления становится особенно значительным в быстроходных передачах, т.к. динамические нагрузки возрастают пропорционально квадрату скорости.

Введем понятие коэффициента осевого перекрытия

.

Здесь - осевой шаг, где b_b – угол наклона зуба на диаметре основной окружности (рис. 7.4).

Косозубые колеса могут работать при значениях коэффициента e_a<1, если e_b>1.