В этой статье объясняется, что такое конические шестерни и для чего они используются. Итак, вы узнаете, какие существуют типы конических шестерен, их преимущества и области применения.
Что такое коническая передача?
Коническая передача представляет собой зубчатое колесо, зубья которого имеют коническую форму. Проще говоря, конические передачи – это разновидность шестерен, имеющих форму усеченного конуса.
Основной характеристикой конических передач является то, что они позволяют передавать вращательное движение между двумя пересекающимися осями. Хотя оси конической передачи обычно перпендикулярны, они также могут быть рассчитаны на работу под другим углом.
Обычно конические шестерни изготавливаются из чугуна, стальных сплавов или алюминия. Однако, в зависимости от применения конических передач, они могут быть изготовлены и из неметаллических материалов, хотя это бывает очень редко.
Виды конических передач
Типы конических шестерен :
- Конические шестерни с прямыми зубьями : Тип конических шестерен с прямыми зубьями.
- Конические шестерни с косозубыми зубьями – разновидность конических шестерен с наклонными зубьями.
- Конические шестерни со спиральными зубьями : тип конической шестерни, зубья которой имеют спиральную форму.
- Гипоидные конические передачи : тип конических передач, делительная поверхность которых имеет гиперболическую форму.
Ниже подробно описан каждый тип конической передачи, а также вы увидите пример каждого типа конической передачи.
Конические шестерни с прямыми зубьями
Конические шестерни с прямыми зубьями — это конические шестерни, зубья которых, как следует из названия, имеют прямую форму. Обычно валы конических шестерен с прямыми зубьями работают под прямым углом, но возможен также угол 45°, 60° или 70°.
Этот тип конической передачи используется реже всего, поскольку он производит больше всего шума и вибрации. Например, они используются в часах, сверлильных станках, производственных машинах или торговых автоматах.
Конические шестерни с косозубыми зубьями
Косозубые конические шестерни имеют зубья, наклоненные относительно оси вращения. Поскольку у них винтовые зубья, они производят меньше шума, чем конические шестерни с прямыми зубьями.
Этот тип конических шестерен применяется в трансмиссиях заднего моста автомобилей.
Спиральные конические шестерни
Спирально-конические шестерни имеют зубья спиралевидной формы, то есть зубья шестерен изогнуты.
Поскольку зубы изогнуты, передача движения становится более прогрессивной и контакт между зубами увеличивается. Кроме того, они уменьшают вибрацию и шум, создаваемые шестернями этого типа.
Конические шестерни спиральной формы часто применяют для передачи больших угловых скоростей, например в механизме мотоцикла.
Гипоидные конические передачи
Гипоидные конические шестерни аналогичны коническим шестерням спиралевидной формы, но делительная поверхность зубьев гиперболическая, а не коническая.
Этот тип конических передач очень полезен для передачи низких скоростей вращения и высоких крутящих моментов. Они широко используются в автомобильной промышленности, например, на задних осях больших грузовиков.
Преимущества и недостатки конических передач
Теперь, когда мы увидели определение конической передачи и различные типы конических передач, давайте посмотрим, каковы преимущества и недостатки этого типа передач.
Преимущества конических передач:
- Конические шестерни позволяют изменять направление оси вращения.
- Кроме того, передаваемую угловую скорость также можно увеличивать или уменьшать за счет изменения количества зубьев на ведущем и ведомом колесах.
- Конические передачи могут использоваться для передачи средних и малых угловых скоростей.
Недостатки конических передач :
- Шестерня с коническими зубьями предназначена для работы только с дополнительным колесом и ни с каким другим.
- Подшипники конических шестерен должны выдерживать высокие нагрузки.
- Конические шестерни должны быть установлены точно.
Применение конических передач
Конические передачи имеют широкий спектр промышленного применения. Таким образом, этот тип передач используется в самых разных областях техники: от робототехники до аэрокосмической отрасли.
Например, конические шестерни используются в машинах, которым необходимо менять ось вращения в очень небольшом пространстве, например, в дрелях или роботах с разными движениями.
Точно так же механическая система вертолета также использует несколько конических шестерен, поскольку она должна вращать разные валы с разной ориентацией.