Проектирование зубчатых передач из эвольвентно-конических колес - Лопатин, Борис Александрович; Плотникова, Светлана Викторовна; Лопатин, Дмитрий Борисович (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2024)
В статье представлены зависимости для определения размеров эвольвентно-конических колес и зубчатых передач. Рассмотрены общие случаи формирования зубчатых передач, составленных из двух эвольвентно-конических колес, на скрещивающихся осях (гиперболоидные передачи), пересекающихся осях (конические передачи), параллельных осях (цилиндрические передачи). Передачи из эвольвентно-конических колес обладают компоновочными, технологическими, эксплуатационными преимуществами по сравнению с передачами, составленными из обычных цилиндрических и конических колес. Применение эвольвентно-конических колес в передачах между скрещивающимися осями позволяет получить требуемый характер контакта зубьев - от точечного до линейного, уменьшить чувствительность к погрешностям изготовления и монтажа, увеличить нагрузочную способность передачи по сравнению с винтовой передачей из цилиндрических колес. Конические передачи с эвольвентно-коническими колесами позволяют создавать передачи при сколь угодно малых межосевых углах, что трудно реализовать из обычных конических колес. Применение конических передач внутреннего зацепления с модифицированным профилем зубьев в планетарных редукторах позволяет получать передачи по силовым и кинематическим характеристикам, сопоставимые с волновыми передачами, но с более высоким ресурсом работы. Применение эвольвентно-конических колес в цилиндрических передачах улучшает плавность работы механизма и позволяет регулировать межосевое расстояние и боковой зазор в зацеплении, что способствует их применению в безлюфтовых приводах. В результате комбинации углов конусности колес и наклона зубьев можно получить механизм одностороннего вращения - механизм свободного хода. Современные CAD-системы не учитывают особенности геометрии передач из эвольвентно-конических колес, что сдерживает их применение в технике. В статье предложен алгоритм расчета основных геометрических параметров передач из эвольвентно-конических колес при произвольном расположении осей колес в пространстве. Приведены примеры геометрического расчета различных типов передач по предложенному алгоритму.