Спирально-коническая шестерня

Введение в спирально-коническую зубчатую передачу

Наша продукция в основном используется в горнодобывающей, металлургической, цементной, сахарной, нефтехимической промышленности, строительстве, на предприятиях по переработке, в заполнителях.

В том числе нестандартные компоненты машин, отливки по индивидуальному заказу, кованые детали, шестерни, валы, запчасти для шаровых мельниц, вращающихся печей и т. д.

Спецификация

Конические шестерни — это шестерни, в которых оси двух валов пересекаются, а опорные поверхности зубьев самих шестерен имеют коническую форму. Конические шестерни чаще всего устанавливаются на валах, которые находятся под углом 90 градусов друг к другу, но могут быть спроектированы для работы и под другими углами. Поверхность наклона конических шестерен представляет собой конус.

Наш основной тип конических шестерен включает в себя прямую коническую шестерню и спиральную коническую шестерню. Они оба могут быть изготовлены с использованием типа Глисона и типа Клингельнберга.

Прямые конические шестерни имеют коническую поверхность наклона, а зубья прямые и сужающиеся к вершине.

Спиральные конические шестерни имеют изогнутые зубья под углом, что позволяет зубчатому контакту быть постепенным и плавным.

Размеры конической шестерни

1. Диаметр делительной окружности (D)

Диаметр делительной окружности — это диаметр делительной окружности, где соприкасаются зубья двух зацепляющихся шестерен.

Для конических шестерен диаметр делительной окружности часто называют базовым диаметром, и он определяется на основе передаточного числа и количества зубьев.

Формула для диаметра делительной окружности для конической шестерни:

D=N/диаметральный шаг (P)

Где N — это количество зубьев, а P — диаметральный шаг (то есть количество зубьев на единицу диаметра).

Количество зубьев (N)

Количество зубьев является одним из ключевых определяющих факторов при проектировании конической шестерни.

Количество зубьев на каждой шестерне обычно проектируется на основе желаемого передаточного числа. Конические шестерни обычно имеют большее количество зубьев на ведомой (большей) шестерне.

3. Угол зацепления (α)

Угол зацепления — это угол между линией действия (линией, соединяющей точки контакта зубьев) и касательной к делительной окружности.

Обычные углы зацепления для конических зубчатых колес составляют 14,5°, 20° или 25°.

Больший угол зацепления увеличивает прочность зубьев, но также увеличивает осевые силы и трение.

4. Угол делительного конуса (θ)

Угол делительного конуса — это угол между осью зубчатого колеса и линией, соединяющей вершину конуса (точку, в которой оси двух зубчатых колес пересекутся при их расширении) с делительной окружностью.

Для прямых конических зубчатых колес этот угол равен углу между осями двух валов. Для спиральных конических зубчатых колес угол делительного конуса можно изменять для лучшего зацепления.

5. Люфт

Люфт — это небольшой зазор между зубьями двух зацепляющихся зубчатых колес. Необходимо убедиться, что шестерни не заедают из-за производственных допусков и теплового расширения.

Обычно зазор для конических шестерен составляет около 0,1–0,3 мм в зависимости от размера шестерен и области применения

6. Ширина зуба (b)

Ширина зуба — это ширина зубьев шестерни вдоль оси вращения. Для конических шестерен она измеряется по ширине зуба от основания до вершины.

Ширина зуба обычно составляет от 1/2 до 1 диаметра делительной окружности для большинства конических шестерен. Большая ширина зуба может увеличить прочность и грузоподъемность шестерни.

7. Диаметр корня и вершины

Диаметр корня — это диаметр основания зуба, а диаметр вершины — диаметр в верхней части зуба.

Эти диаметры определяют высоту и геометрию зуба. Верхняя часть — это высота зуба над делительной окружностью, а нижняя часть — это глубина зуба под делительной окружностью.

8. Толщина зуба (s)

Толщина зуба — это ширина зуба на делительной окружности, что имеет решающее значение для обеспечения надлежащего зацепления.

Стандартная толщина зуба основана на модуле или диаметральном шаге. Для конических зубчатых колес она регулируется в соответствии с определенным передаточным отношением и геометрией.

9. Поперечное контактное отношение (εt)

Контактное отношение относится к числу зубьев, находящихся в контакте в любой момент времени. Для конических зубчатых колес типичное контактное отношение составляет от 1,2 до 1,5, но конкретное значение зависит от конструкции зуба, особенно для спиральных конических зубчатых колес.

10. Осевое расстояние (L)

Осевое расстояние — это расстояние между осями двух зубчатых колес, что может быть важно для обеспечения надлежащего выравнивания и зацепления зубьев.

Для спиральных конических зубчатых колес осевое расстояние является ключевым фактором в определении правильного смещения между валами шестерен.

11. Угол наклона спирали (β)

Для конических зубчатых колес угол наклона спирали (часто называемый углом наклона спирали) — это угол зубьев относительно оси зубчатого колеса.

Конические зубчатые колеса со спиральными зубьями имеют зубья, изогнутые в направлении вращения, что обеспечивает более плавное зацепление и более высокую эффективность по сравнению с прямыми коническими зубчатыми колесами.

Угол наклона спирали обычно составляет от 15° до 35° в зависимости от конструкции.

12. Передаточное отношение (i)

Передаточное отношение — это отношение количества зубьев ведомой конической шестерни к количеству зубьев ведущей конической шестерни. Для конических зубчатых колес это отношение обычно меньше 4:1, но в некоторых случаях может быть выше.

Передаточное отношение влияет на размер зубьев и размеры зубьев.

13. Выбор материала

Конические зубчатые колеса часто изготавливаются из стали, нержавеющей стали или чугуна для прочности и долговечности.

Выбор материала зависит от таких факторов, как условия эксплуатации, нагрузка, скорость и экологические соображения.

Основные характеристики конических шестерен

Форма и структура:

Конические шестерни имеют коническую поверхность в качестве основания, а их зубья нарезаны вдоль поверхности конуса.

Вершина конуса лежит на пересечении валов.

Применение для угловой передачи:

Конические шестерни используются, когда мощность должна передаваться между валами, которые пересекаются, что делает их идеальными для изменения направления вращения.

Типы конических шестерен

Прямые конические шестерни

Имеют прямые зубья, нарезанные вдоль поверхности конуса.

Простая конструкция, но может производить больше шума на более высоких скоростях из-за резкого зацепления.

Спиральные конические шестерни

Зубья изогнуты и ориентированы по диагонали, что обеспечивает более плавную и тихую работу.

Выдерживают более высокие скорости и нагрузки лучше, чем прямые конические шестерни.

Конические шестерни с нулевым зацеплением

Специальный тип спиральной конической шестерни с нулевой кривизной.

Сочетает в себе некоторые преимущества прямых и спиральных конических шестерен.

Гипоидные передачи

Похожи на спиральные конические передачи, но с непересекающимися валами.

Часто встречаются в автомобильных дифференциалах из-за своей компактной и прочной конструкции.

Материал

Обычно изготавливаются из таких материалов, как сталь, чугун или латунь, в зависимости от области применения.

Термообработанная или закаленная сталь часто используется для высокопрочных применений.