В конической передаче за расчетное принимают сечение на середине ширины зубчатого венца.
Окружная сила Ft, кH на шестерне и колесе:
где Т1, Т2 – вращающие моменты на ведущем и ведомом, Н∙м;
dm1 и dm2 – средний делительный диаметр, мм.
В прямозубой передаче:
радиальные, кН
осевые, кН
где δ1, δ2 – половины углов при вершинах делительных конусов шестерни и колеса (обычно δ1+δ2=900);
α – угол зацепления в нормальном сечении: α = 200.
Радиальная сила на шестерне равна осевой силе на колесе - Fr21=Fa12, а осевая сила на шестерне равна радиальной силе на колесе - Fa21=Fr12. Окружные силы Ft21=Ft12.
В конической прямозубой передаче осевые силы направлены всегда от вершин к основаниям конусов.
В передаче с круговыми зубьями во избежание возможного заклинивания при значительных осевых зазорах в подшипниках необходимо обеспечить направление вектора осевой силы Fal на ведущей шестерне к основанию делительного конуса. Для этого направление вращения ведущей шестерни (если смотреть со стороны вершины делительного конуса) и направление наклона зубьев должны совпадать:
- при левом направлении линии зуба шестерня должна вращаться против хода часовой стрелки, т.е. влево;
- при правом направлении линии зуба шестерня должна вращаться по ходу часовой стрелки, т.е. вправо. При соблюдении этого условия:
радиальная сила на шестерне, кН:
осевая сила на шестерне, кН
где ап = 20° - угол главного профиля исходного контура;
βn - угол наклона линии зуба в среднем сечении по ширине зубчатого венца.
Если условие не соблюдается (при левом направлении зуба ведущая шестерня вращается по ходу часовой стрелки, или при правом направлении линии зуба шестерня вращается против хода часовой стрелки), то в формулах для вычисления Frl и Fal знаки перед вторыми членами в скобках необходимо заменить на обратные.
Силы на колесе соответственно равны: Fr12 = Fa2l; Fa12 = Fr21.