Конічні зубчасті передачі, їх застосування та виготовлення
Зубчасті передачі використовуються людством давно, такий спосіб повідомлення енергії обертання є найпоширенішим в механіці.
Ці механізми передають рух від одного вала іншому, зазвичай зі зміною частоти обертів за одиницю часу. Засобом зачеплення і безпосередніми елементами повідомлення руху служать або колеса, або рейки з нарізаними на їх робочих поверхнях заглибленнями і виступами особливої форми.
З двох круглих елементів, що взаємодіють у передачі, один, більшого діаметру, прийнято називати колесом, а другий - шестернею, хоча, по суті, вони обидва представляють собою зубчасті колеса.
Залежно від того, ставиться чи в редукторі завдання збільшення швидкості обертання або, навпаки, зниження, провідним буває або колесо, або шестерня.
Сучасні конструкційні матеріали дозволяють створювати зубчасті передачі, здатні успішно трансформувати потужність до 36 мільйонів Ватт.
Вимоги до механізмів різні, тому і різноманітність форм зубчастих зачеплень дуже велике. Осі обертання можуть бути паралельними, перехресними або пересічними, залежно від цього існують циліндричні, гвинтові, черв'ячні або конічні зубчасті передачі. Особливістю останніх є здатність повідомляти обертання валу, розташованому під прямим кутом по відношенню до провідної осі. Ця можливість часто потрібна в самих різних механізмах, наприклад, передача механічної енергії від карданного валу автомобіля до ведучих коліс здійснюється саме за такою кінематичній схемі.
Найчастіше конічна зубчата передача має прямі зуби радіальної нарізки (тангенціальні). Якщо ведуча і ведена вісь не перетинаються, то такий редуктор називають гіпоїдним. Застосування подібних механізмів в конструкції заднього моста викликано прагненням розробників зробити нижче загальний центр ваги автомобіля для надання йому більшої стійкості.
Крім прямозубих, використовуються і інші зубчасті передачі, наприклад зі спиралевидной нарізкою.
Крім цього, конічні передачі дають можливість повідомлення обертання не тільки під прямим, але і практично під будь-яким іншим кутом, тупим або гострим.
Технологія виготовлення конічних зубчастих коліс приблизно така ж, як і циліндричних, але заготовка має досить складну форму. Вона складається ніби з двох усічених конусів із загальним більшою підставою на одній осі. Утворюють конусів перебувають під прямим кутом. Профіль зубів добре видно з неробочої сторони конічного колеса, при цьому ширина зуба зменшується від периферії до центру. Матеріалом виготовлення служить спеціальна сталь, стійка до зносу і дуже тверда.
Профіль нарізки являє собою лінію евольвенти, така форма забезпечує найбільш плавне обертання, рівномірність зносу і максимальний розподіл механічної напруги в момент зіткнення зубів.
Зубчасті передачі змінною по довжині формою профілю складні у виготовленні, і для їх отримання використовуються верстати з програмним управлінням.