Коническая зубчатая передача представляет собой механизм, предназначенный для передачи непрерывного вращательного движения, в котором подвижными звеньями являются конические зубчатые колеса со взаимно пересекающимися осями, а контактирующие поверхности конические.
Распространение получили передачи с осями, пересекающимися под углом 90°, которые называют ортогональными.
Конические передачи сложнее цилиндрических в изготовлении и монтаже, но их применение часто бывает необходимыми при компоновке и монтаже машины.
Конические колеса выполняют с прямыми, тангенциальными, круговыми и другими криволинейными формами (рисунок 2.26).
Рисунок 2.26- Конические зубчатые колеса: а) – с прямыми; б) – с косыми;
в) с круговыми зубьями.
Передачи с прямозубыми коническими колесами наиболее просты в монтаже, но их применять рекомендуется при окружных скоростях v £ 5 м/с.
При больших скоростях целесообразно использовать колеса с круговыми зубьями, т.к. в этом случае обеспечивается плавное зацепление, меньший шум, большая несущая способность и технологичность.
Для зубчатых передач, образованных коническими колесами по аналогии с передачами цилиндрическими колесами различают: начальные конусы, представляющие аксоиды, которые при вращении колес перекатываются друг по другу без скольжения; конусы вершин и конусы впадин (рисунок 2.27).
Рисунок 2.27 – Зацепление конических колес
Длина общей образующей конуса ОР = L называют конусным расстоянием. Торцовые поверхности конических колес выполняют по конусам дополнительным к начальным, образующие которых О1Р и О2Р перпендикулярны образующим начальных конусов ОР.
Геометрические параметры колес конического зацепления уменьшаются по мере приближения к вершине конусов О. Коническое зацепление принято характеризовать рамерами на внешнем дополнительном конусе.
Геометрические расчеты конических колес аналогичны расчетам цилиндрических.
Зубья конических колес образуются обкатыванием по плоскому колесу с прямолинейным профилем зубьев аналогично тому как зубья цилиндрических колес образуются обкатыванием по рейке.
Число зубьев плоского колеса 
может получиться дробным.
Действительные профили зубьев конических колес близки к профилям эквивалентных цилиндрических колес с радиусами делительных окружностей, равных длинам образующих дополнительных конусов.
Зубчатое зацепление характеризуется шагом
p= 
. (2.124)
Основная характеристика зубчатого зацепления, называемая модулем m измеряется в мм
m= 
(2.125)
Все геометрические размеры колес выражаются через модуль, величина которого устанавливается шагом той окружности, которая будет перекатываться без скольжения по начальной прямой рейки, сопряженной с данным колесом.
Модуль регламентируется государственными нормативными документами.
Размеры элементов зацепления конических колес определяются по формулам для цилиндрических колес при подстановки в них данных, полученных для эквивалентных колес (рисунок 2.28).
Рисунок 2.28 – Коническая и эквивалентная цилиндрическая зубчатые передачи
Из рисунка 2.28 следует:
dwv1= dw1/cosj1 (2/126)
dwv2= dw2/cosj2 (2.127)
zv1=z1/cosj1 (2.128)
zv2=z2/cosj2 (2.128)
На рисунке 2.29 представлены основные размеры конического колеса, которые устанавливают по соответственным государственным нормативным документам.
Рисунок 2.29 – Основные размеры конического колеса
Усилия, действующие в зацеплении конических колес с эвольвентным профилем зуба устанавливают в соответствии с рисунком 2.30.
Рисунок 2.30 – Силы в зацеплении конических колес с эвольвентным
профилем зуба
Окружная составляющая Ftm (Н) нормальной силы F n (Н) на среднем диаметре dm (мм)
Ftm= 2×103 ×Тm / d w m. (2.129)
Радиальная составляющая на среднем диаметре Frm (Н) нормальной силы F n (Н) равна
Frm = Ftm ×(tg aw× cos d), (2.130)
где d - угол конусности.
Осевая составляющая на среднем диаметре F х m (Н) нормальной силы F n(Н)
F х m = Ftm × tg aw× sin d. (2.131)
Нормальная сила F n m (Н) на среднем диаметре
Fnm =2× Тm /× cos aw. (2.132)
Нормальная к профилю зубу нагрузка передается по контактным линиям Lå..
Расчетная удельная нагрузка принимается по максимальному её значению с учетом при помощи соответствующих коэффициентов неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий, динамических влияний и т.д.
Напряженно- деформированное состояние зубьев колес оценивается с учетом контактной выносливости и выносливости на изгиб.
Проектный расчет конических передач закрытого типа производят основываясь на допускаемых значениях контактных напряжений, а проверку производят также по напряжениям изгиба.
Для передач открытого типа наиболее опасным является напряжение изгиба. Поэтому размеры передачи в проектном расчете устанавливают по допускаемым напряжениям изгиба для материала, из которого изготовлены колеса передач.
Проверочный расчет производят также по напряжениям контактным.
Расчет конической передачи заканчивается определением размеров: делительных диаметров d1 и d2; диаметров окружности выступов dа1 и dа2; диаметров окружности впадин df1 и df2; коэффициентов смещения х1 и х2; ширины зубчатого венца колес b; углов конусности и конусного расстояния.