Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лабораторная работа №2 - файл №2 Зубчатый редуктор.doc


Лабораторная работа №2
скачать (186.8 kb.)

Доступные файлы (1):

№2 Зубчатый редуктор.doc363kb.10.05.2007 20:21скачать

содержание
Загрузка...

№2 Зубчатый редуктор.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Лабораторная работа 2

РАЗБОРКА, СБОРКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА

Цель работы: ознакомление с конструкцией цилиндрических редукто­ров и назначением его деталей, составление кинематической схемы редукто­ра, определение геометрических параметров зацепления путем их замера и расчета; определение точности зубчатых передач.

1. Описание редуктора

Механизм, состоящий из передач зацеплением (конических, червячных и др.) с постоянным передаточным числом, предназначенный для понижения угловой скорости и повышения крутящего момента, называется редуктором.

Наибольшее распространение получили двухступенчатые редукторы

(65 % от общего числа). Двухступенчатый цилиндрический зубчатый редук­тор выполняется по развернутой (рис. 1,а и б) или соосной (рис. 1,в) схемам. Наиболее распространена простая развернутая схема (рис. 1, а).


Рис, 1. Кинематические схемы редукторов
Однако несимметричное расположение колес приводит к повышению концентрации нагрузки по длине зуба. Валы в таких редукторах должны иметь повышенную жесткость. Редукторы с раздвоенной тихоходной ступе­нью (см. рис.1, б) позволяют значительно уменьшить концентрацию напря­жений и повысить угол наклона зубьев.



^ Рис. 2. Редуктор цилиндрический


Редукторы соосные (см. рис. 1, в) удобны при компоновке привода. В таких редукторах зубчатые колеса на входном и выходном валах расположе­ны симметрично, но значительно удлинен промежуточный вал.

Для лабораторной работы используются стандартные редукторы, вы­полненные по развернутой схеме. Общий вид редуктора приведен на рис. 2. Корпус редуктора разъемный, корпусные детали отлиты из серого чугуна марки СЧ12 или СЧ15 (ГОСТ 1412-85). У гнезд подшипников на корпусе 12 и крышке 2 имеются приливы (бобышки), что позволяет стягивающие болты 3 приблизить к отверстиям под подшипники, увеличив этим жесткость болто­вого соединения. Два штифта 15 предназначены для фиксирования положе­ния крышки редуктора относительно корпуса. В верхнем поясе корпуса име­ются отверстия для отжимных винтов 6, облегчающих разборку редуктора. Шестерня быстроходной передачи 8 выполнена заодно с входным валом ре­дуктора, зубчатое колесо 10 насажено с натягом на промежуточный вал- шес­терню 9. Тихоходная передача имеет аналогичное конструктивное решение.

Материал выходного вала 14 —углеродистая конструкционная сталь (ГОСТ 1050-88) марок 35, 45, 50 или легированная конструкционная сталь (ГОСТ 4643-71) марок 40Х, 45Х и т. п. Для изготовления валов-шестерен

8, 9 и зубчатых колес 10, 16 принимаются углеродистые качественные конструк­ционные стали марок 40, 45, 50,50Г и др. или легированные стали марок 40Х, 45Х, 40ХН и др.

Опорами валов служат радиальные или радиально-упорные подшипники 11. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, возникающие в косо-зубых передачах. Осевое фиксирование всех валов выполнено по схеме "враспор": торцы внутренних колец подшипников упираются в буртики вала или торцы распорных втулок 17, внешние торцы наружных колец упираются в торцы крышек подшипников. Различают крышки подшипника сквозные 18 и глухие 7. Если установлены нерегулируемые подшипники (радиальные или радиально-упорные шариковые), то для компенсации тепловых деформаций между торцом крышки и наружным кольцом подшипника предусматривают зазор С = 0,2 — 0,5 мм. Внутренние кольца подшипников установлены на валы с натягом во избежания обкатки кольцом шейки вала, развальцовки посадоч­ных поверхностей и контактной коррозии. Наружные кольца собирают по по­садке, обеспечивающей нулевой или небольшой зазор, необходимый при монтаже, а также допускающий осевое перемещение подшипника при тепло­вом удлинении вала.

Смазка зубчатых колес производится окунанием их в масло, залитое в корпус.

Вместимость масляной ванны должна быть не менее 0,35 — 0,5 л на

1 кВт передаваемой мощности во избежание быстрого старения масла и взбалтывания продуктов износа. Уровень масла должен обеспечить погруже­ние быстроходного колеса в масло приблизительно на две высоты зуба. Кон­троль уровня масла осуществляется жезловым маслоуказателем 1. Масло за-


ливается через смотровой люк 4. Для слива отработанного масла в нижней части корпуса имеется маслоспускное отверстие, закрытое пробкой 13. Для устранения утечки масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи в сквозных крышках устанавливаются уплотнения 19.

Подшипники смазываются разбрызгиванием масла. На быстроходном и промежуточном валах со стороны шестерен перед подшипниками установле­ны маслосбрасывающие кольца 20, предохраняющие подшипники от пере­полнения маслом

Отдушина 5 позволяет выравнивать давление внутри корпуса с атмо­сферным.

^ 2. Определение основных параметров редуктора

Передаточным числом редуктора называется отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни

.

Передаточное число редуктора равно произведению передаточных чисел ступеней

u=u1*u2.

Межосевое расстояние а ω (рис. 3) в передачах без смещения исходного контура равно делительному межосевому расстоянию

,

где d1 и d2 — делительные диаметры соответственно шестерни и колеса (рис. 4).

Делительный диаметр

d=z*mt ,

где mt—торцовый модуль.

Диаметр вершин зубьев

da=d+2mn.

Диаметр впадин зубьев

df = d - 2,5mn,

где mnнормальный модуль.

На рис 5 изображен план косозубой исходной рейки, на которой нанесе­ны линии зубьев, составляющие с осью нарезаемого колеса угол β называе­мый углом наклона линии зуба. Направление наклона определяется направ­лением винтовой линии зуба. Если линия зуба поднимается слева направо

(см зуб шестерни на рис 3), то зуб правый. При этом направление взгляда — вдоль оси.

Отношение шага зубьев рn, измеренного в сечении нормальной плоско­стью п-п, к числу π называется нормальным модулем тn. Нормальный мо­дуль является расчетным для исходного производящего контура. Он должен соответствовать стандартному значению. Модули, мм, по ГОСТ 9563-81
Ряд1 1,25 1,5 2 2,5 3 4

Ряд2 1,375 1,75 2,25 2,75 3,5 4,5



Отношение шага зубьев pt измеренного в сечении торцовой плоско­стью tt называется торцовым модулем .

Рис 3 Косозубая зубчатая передача Рис 4 Зубчатое колесо



Рис 5 Исходная косозубая рейка



.

Из рис. 5 следует .

3. Определение точности зубчатых передач

Нормальную работу зубчатых передач обеспечивают нормы точности. ГОСТ 1643-81 устанавливает четыре нормы точности эвольвентных цилинд­рических передач: кинематическую, плавности работы, пятна контакта зубь­ев, бокового зазора. Стандартом предусмотрены 12 степеней точности зубча­тых колес и передач, обозначенных в порядке убывания точности цифрами 1... 12. Наибольшее распространение имеют 6, 7, 8 и 9 степени точности.

Нормы контакта определяются относительными размерами пятна кон­такта в процентах (рис. 6). По длине зуба берется отношение расстояния а между крайними точками пятна за вычетом разрывов с, превосходящих вели­чину модуля, к полной длине зуба.

.

По высоте зуба – отношение средней высоты пятна контакта hm к рабочей высоте зуба hp равной 2mn :

.

Степень точности по нормам контакта зубьев определяется по табл. 1

Рис.6. Пятно контакта
3.1 Определение мгновенного пятна контакта

Протереть зубья, нанести на два зуба шестерни тонкий слой краски, повернуть рукой вал и по отпечаткам на зубьях колеса замерить размеры а, с, hm.

Вычислить относительные размеры пятна контакта и по табл. 1 опреде­лить соответствующую степень точности по нормам контакта.

Таблица 1

Нормы контакта зубьев цилиндрических зубчатых колес (ГОСТ 1643-81)

Степень

Пятно контакта, %

точности

По высоте зуба высотевысоте

зуба

По длине зуба

длине зуба

7

8 9

45 40 30







60 50 40

Назначить нормы кинематической точности и плавности работы по табл.2.

Таблица 2

Допускаемая стандартами область комбинирования норм кинематической, точности плавности работы и контакта зубьев

Номер степени точности

Кинематическая точность

Плавность работы

Контакт зубьев


N

N-2

N-1

N

N + 1

(N-2)

(N- 1)

N

(N+1)

В технической характеристике редуктора проставить степень точности передачи в следующем порядке: кинематическая точность; плавность работы контакт зубьев; боковой зазор. Например: 7-8-8 ГОСТ 1643-81.

3.2. Определение бокового зазора

Боковой зазор в передаче характеризуется наименьшим гарантирован­ным зазором в зацеплении . Он должен выбираться так, чтобы компен­сировать уменьшение бокового зазора в результате нагрева передачи.

Виды сопряжений зубчатых колес в передаче приведены на рис. 7.

Сопряжение вида D гарантирует минимальную величину бокового зазо­ра, при котором исключается возможность заклинивания стальной передачи от нагрева при разности температур колес и корпуса 25 0С. Видам сопряже­ний D, С, B и А рекомендуются для редукторов допуска на боковой зазор d, c,b, а.

Порядок определения следующий:

Согнуть свинцовую проволоку диаметром 1... 1,5 мм в виде буквы П, смазать техническим вазелином, прокатать между зубьями, измерить микрометром толщину деформированных участков с двух сторон зуба. Сумма их составит боковой зазор.


Рис. 7. Виды сопряжений и величины боковых зазоров

По табл. 3 определить вид сопряжения и проставить его в таблице тех­нической характеристики редуктора.

Таблица 3

Нормы бокового зазора цилиндрических передач по ГОСТ 1643-81.

Межосевое

расстояние, мм

Вид сопряжения

D

С

В

А

(- ), мкм

Свыше 80 до 125

54-229

87-322

140-420

220-588

Свыше 125 до 180

63-273

100-380

160-485

250-670

Примечание. Показатели - гарантированный боковой зазор

и - наи­больший боковой зазор.
^ 4. Определение допускаемого крутящего момента на выходном валу редуктора

Одной из основных характеристик редуктора является допускаемый кру­тящий момент на тихоходном валу. [ТТ]. Он определяется из условия сопро­тивления усталости материала зубьев по контактным напряжениям:

,

где b2, aw даны в миллиметрах, кН - коэффициент нагрузки, равный 1,3;

uT - передаточное число тихоходной ступени; H] - допускаемое контактное напряжение, МПа. Для приближенного расчета можно принять H] — 500 МПа, если оба колеса улучшенные, и H] = 800 МПа, если оба - закален­ные.
Оборудование и принадлежности: ключ гаечный 17x19, ключ гаечный 19х22, линейка металлическая 500 мм, штангенциркуль 250 мм, угломер.

^ Порядок выполнения работы

Произвести внешний осмотр редуктора.

Снять крышку, изучить внутреннее устройство редуктора (см. описание редуктора).

Вычертить кинематическую схему редуктора, пользуясь условными обо­значениями по ГОСТ 2.770-81.

Измерить параметры (см. приложение, табл.1).

Вычислить основные параметры (см. приложение, табл.2).

Заполнить техническую характеристику редуктора (см. приложение табл.З).

Составить спецификацию основных деталей редуктора (см. приложение, табл. 4).
Отчет о работе выполнить по форме, приведенной в приложении.

Контрольные вопросы

Кинематика

  1. Дать определение редуктора.

  2. Для чего предназначен редуктор?

  3. Определить передаточное число зубчатой пары.

  4. Определить передаточное число редуктора.

  5. Дать зависимость моментов на входном и выходном валах редуктора.

  6. Как изменяется в редукторе мощность.


Геометрия

  1. Дать понятие модуля. В каких единицах измеряется модуль?

  2. Привести зависимость между нормальным и торцовым модулями.

  3. Какой модуль стандартизован?

  4. Дать понятие шага зубьев.

  5. Определить делительное межосевое расстояние.

  6. Определить диаметр делительной окружности, диаметр вершин зубьев,
    диаметр впадин зубьев.

  7. Определить угол наклона линии зуба, ее направление.

Конструкция, смазка, материал

  1. Назвать тип подшипников редуктора.

  2. Какую нагрузку воспринимают подшипники редуктора?

  3. По какой схеме выполнена установка подшипников?

  4. Назвать недостатки присущие редуктору, выполненному по развернутой
    схеме.

  5. Из каких материалов изготовлены детали редуктора?

  6. Как осуществляется смазка зацепления, подшипников?

  7. Каково назначение смотрового люка, маслосбрасывающих колец?

  8. Для чего предусмотрена отдушина?

  9. Для чего нужны штифты?


Приложение
Форма отчета к лабораторной работе 2

Кинематическая схема редуктора (рисунок)

Таблица 1

Измеренные параметры, мм

Наименование


Обозна-

чение

Результаты измерения

I ступень

II ступень

Межосевое расстояние

aw, мм







Число зубьев шестерни

z1, z3







Число зубьев колеса

z2, z4







Ширина венца зуба колеса

b2, мм







Длина зуба колеса

l2, мм







Диаметр вершин зубьев шестерни

da1, мм







Исходный контур по ГОСТ 13755-81

Коэффициент смещения исходного контура

для шестерни

для колеса



x1

x2



0

0



0

0

Номер, тип,

серия подшипников:
быстроходного вала




промежуточного вала




тихоходного вала




Смазка подшипников
Смазка зацепления







Уровень масла

h, мм





Таблица 2

Рассчитываемые параметры

Наименование


Обозначе­ние, ед. изм.


Расчетная формула


Результаты расчета

1 ступень

11 ступень

Угол наклона линии зуба











Направление линии зуба шестерни, колеса



















Рассчитанный нормальный мо­дуль

тn, мм









Нормальный модуль по ГОСТ 9563-80

тп, мм









Торцовый мо­дуль

тt, мм

mt= mn/cosβ







Делительный диаметр шес­терни

d1, мм

d1= mt*z1







Делительный диаметр колеса

d2, мм

d2= mt *z2







Диаметр вершин зубьев шестерни

da1, мм

dal=d1+2mn







Диаметр вершин зубьев колеса

da2 ,мм

da2= d2+2 mn







Диаметр впадин зубьев шестерни

df1, мм

df1= d1 -2,5 mn







Диаметр впадин зубьев колеса

df2, мм

df2=d2 -2,5 mn







Передаточное число

первой ступени второй ступени



и1

и2



u1 = z2/z1

u2 = z4/z3







Передаточное число редуктора

и

u = u1*u2





Таблица 3

Техническая характеристика редуктора

Тип редуктора

Ступень

z1

z2

mn ,

мм

mt,

мм

β,

0

а,


первая



















вторая




















Таблица 4

Спецификация основных деталей редуктора

Наименование детали

Количество

Материал

Примечание















































































































































































































Скачать файл (186.8 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации