Конические зубчатые передачи

Конические зубчатые передачи

Конические зубчатые передачи.

При конструировании узлов с коническими зубчатыми колесами часто допускают ошибку, заключающуюся в том, что колеса фиксируют только в одном направлении — в направлении действия осевых сил (рис. 652, а), полагая, что фиксация их в обратном направлении осуществляется упором в зубья сопряженного колеса. Для надежной и бесшумной работы передачи, особенно в условиях динамической нагрузки, колеса должны быть зафиксированы в обоих направлениях (вид б).

Следует обеспечить возможность регулирования осевого положения обоих колес, добиться совмещения вершин начальных (делительных) конусов, получения необходимого зазора в зацеплении и удовлетворительного контакта рабочих поверхностей зубьев. Конструкция (в) ошибочна, (г) — правильна.

Регулирование осевого положения конических зубчатых колес

Правильность зацепления проверяют чаще всего по краске, вращая передачу под нагрузкой, по возможности близкой к рабочей. Зацепление считается удовлетворительным, если пятна контакта на всех зубьях имеют длину 0,6—0,8 длины зуба и расположены посередине зуба (рис. 653, а) или ближе к утолщенному концу зуба (вид б). Сосредоточение пятен у краев зубьев (виды в, г), особенно у края с уменьшенной толщиной зуба (вид г), недопустимо. Во избежание разборки после каждой проверки конструкция передачи должна допускать свободный обзор зубьев колес.

Расположение пятен контакта

Менее точен способ регулирования перемещением зубчатых колес до совпадения торцовых поверхностей зубьев (по большому диаметру колес). При этом способе необходимо предусмотреть возможность осмотра торцовых поверхностей зубьев на участке зацепления.

Учитывая меньшую точность изготовления конических колес, зазор в зацеплении делают более свободным (0,06—0,10)·m (где m — модуль). Зазор в зацеплении парных колес проверяют щупом, вводимым в промежутки между зубьями с торца (по наибольшему диаметру колеса), или индикатором, указатель которого приставляют к одному из зубьев или к стрелке, закрепленной на валу зубчатого колеса.

Различают два способа регулирования осевого положения зубчатых колес.

При первом способе изменяют положение колеса на валу. Вал, зафиксированный упорными поверхностями, остается на месте. Этот способ может быть применен только в том случае, если зубчатое колесо насадное.

При втором способе перемещают колесо вместе с валом. Этот способ применим, если изменение осевого положения вала в пределах диапазона регулирования (обычно 0,5—1 мм) не оказывает влияния на работу деталей, сопряженных с валом.

В противном случае необходимо расчленить вал на переставляемую часть и часть, неподвижную в осевом направлении, с соединением обеих частей компенсатором (например, шлицевым). Этот способ является единственно возможным для зубчатых колес, выполненных как одно целое с валом. Его часто применяют и для насадных колес.

На рис. 654 представлены способы регулирования осевого положения зубчатых колес, установленных на подшипниках качения.

Способы регулирования осевого положения зубчатых колес, установленных на подшипниках качения

Осевое положение колеса на валу регулируют чаще всего с помощью сменных калиброванных шайб 1 (рис. 654, а). Для регулирования необходимо снять колесо с вала, что, как правило, требует разборки узла. Для облегчения регулирования калиброванные шайбы выполняют в виде полуколец 2 (вид б), заводимых в выточку в теле зубчатого колеса. В этом случае достаточно сдвинуть колесо с вала на расстояние, равное глубине выточки, после чего становится возможным снять полукольца и заменить их другими.

Перемещение зубчатого колеса вместе с валом может осуществляться сменой упорных шайб 3 (вид в — зубчатое колесо, выполнено как одно целое с валом, вид г — насадное колесо).

На видах (д—к) показаны схемы регулирования путем перемещения корпуса подшипников.

В конструкции (д) регулирование производится с помощью шимов 4 — набора прокладок из металлической фольги, подкладываемых под фланец корпуса. Неудобство способа — необходимость разборки узла.

В конструкции (е) регулирование осуществляется сменой калиброванных полуколец 5, заложенных в выточку во фланце корпуса. Для смены полуколец достаточно подать корпус вперед на расстояние, равное глубине выточки.

В конструкции (ж) регулирование производится без разборки соединения — с помощью нажимных винтов 6 (обычно таких винтов три). Для перемещения зубчатого колеса по направлению к центру передачи необходимо отвернуть на нужную величину винты, после чего затянуть до отказа крепежные болты. Для перемещения колеса по направлению от центра передачи необходимо отпустить крепежные болты и подвернуть винты. Существенный недостаток конструкции — сложность одновременной установки по трем точкам и, как следствие, возможность перекоса корпуса при затяжке болтов.

В конструкции (з) осевое перемещение достигается поворотом корпуса, установленного в постели на резьбе (с центрирующим гладким поясом). Корпус после регулирования фиксируют контргайкой.

В конструкции (и) корпус перемещают в осевом направлении с помощью кольцевых гаек, установленных с обеих сторон корпуса.

При всех этих способах несколько ухудшается центрирование вала, так как корпус должен быть установлен по посадке H7/h6.

Удобно регулирование по схеме (к). Здесь перемещение корпуса производится вращением кольцевой гайки 7, навернутой на корпус и зафиксированной в осевом направлении шайбой 8; корпус подшипников должен быть зафиксирован от проворачивания винтом 9. Однако в соединении неизбежен осевой зазор, равный сумме зазоров в резьбе и по торцам кольцевой гайки.  Корпус (в противоположность конструкциям д—и) работает в незатянутом состоянии, что нежелательно при динамических нагрузках.

В конструкции (л) (радиальная сборка) регулирование производится с помощью полуколец 10 (соединение незатянутое), в конструкции (м) — с помощью полуколец 11, затягиваемых гайкой.

На рис. 655 показаны способы регулирования для случая установки зубчатых колес на подшипниках скольжения. В конструкциях (а—в) зубчатое колесо перемещается на валу, в конструкциях (г—е) — вместе с валом.

Способы регулирования для случая установки зубчатых колес на подшипниках скольжения