Віртуальна кількість зубів уконічна шестерня– це поняття, що використовується для характеристики геометрії конічних зубчастих коліс. На відміну від прямозубих зубчастих коліс, які мають постійний діаметр кроку, конічні зубчасті колеса мають змінний діаметр кроку вздовж своїх зубів. Віртуальна кількість зубців – це уявний параметр, який допомагає виразити еквівалентні характеристики зачепленняконічна шестернятаким чином, що його можна порівняти з прямозубою шестернею.

Уконічна шестерня, профіль зуба вигнутий, а діаметр кроку змінюється вздовж висоти зуба. Віртуальна кількість зубів визначається з урахуванням еквівалентної прямозубої шестерні, яка мала б такий самий діаметр кроку та забезпечувала б подібні характеристики зачеплення зубів. Це теоретичне значення, яке спрощує аналіз та проектування конічних шестерень.

Концепція віртуальної кількості зубів особливо корисна в розрахунках, пов'язаних з проектуванням, виробництвом та аналізом конічних зубчастих коліс. Вона дозволяє інженерам застосовувати знайомі формули та методи, що використовуються для прямозубих зубчастих коліс, доконічні шестерні, що робить процес проектування простішим.

Щоб розрахувати віртуальну кількість зубів у конічній шестерні, інженери використовують математичне перетворення, яке враховує кут кроку конічної шестерні. Формула виглядає наступним чином:

Zvirtual​=Zactual​​/cos(δ)

де:

• 
  $ZvirtualZ\_\{\backslash text\{віртуальний\}\}$

   

  Zvirtual – це віртуальна кількість зубів,

• 
  $ZactualZ\_\{\backslash text\{дійсний\}\}$

   

  Zf — фактична кількість зубів у конічній шестерні,

• 
  $\delta \backslash \delta$

   

  δ – кут кроку конуса конічної шестерні.

Цей розрахунок дає віртуальну кількість зубів для еквівалентної прямозубої шестерні, яка б працювала аналогічно з точки зору діаметра кроку та характеристик обертання, як і конічна шестерня. Використовуючи це віртуальне число, інженери можуть застосовувати формули для прямозубих шестерень для оцінки ключових характеристик, таких як міцність на вигин, контактне напруження та інші фактори несучого навантаження. Цей підхід особливо корисний у конструкціях конічних шестерень, де точність та продуктивність є критично важливими, наприклад, в автомобільних диференціалах, аерокосмічних компонентах та промисловому обладнанні.

Для гвинтових та спіральних конічних зубчастих передач віртуальна кількість зубів також допомагає при проектуванні передач, які вимагають вищого ступеня точності в їхньому зачепленні та можливостях розподілу навантаження. Ця концепція дозволяє спростити ці складніші форми зубчастих передач, полегшуючи виробничі процеси та підвищуючи довговічність шляхом оптимізації геометрії зубів на основі добре вивчених параметрів прямозубої передачі.

Віртуальна кількість зубів у конічній шестерні перетворює складну конічну систему передач на еквівалентну модель прямозубої передачі, спрощуючи розрахунки та процеси проектування. Такий підхід підвищує точність прогнозування продуктивності та допомагає інженерам забезпечити, щоб шестерня могла витримувати необхідне навантаження, швидкості обертання та напруження. Ця концепція є наріжним каменем у конструюванні конічних передач, що дозволяє створювати більш ефективні, точні та надійні конструкції в різних високопродуктивних застосуваннях.