Практична робота №2

1. Тема. Вибір матеріалів черв’ячних передач. Визначення граничних напружень. Розрахунок черв’ячних передач редукторів.

2. Мета. Визначити твердість рухомих елементів закритої передачі та граничні напруження при передачі граничного моменту. Розрахувати черв’ячну редукторну пару.

3. Задачі.

3.1. Зробити огляд щодо шкал твердості, їх характеристик, рекомендованих значень для тих, чи інших видів деталей. Навести теоретичні відомості щодо зубчастих передач, редукторів. Типи, сфера використання.

3.2. Вибрати твердість, термообробку та матеріал зубчастих передач.

3.3. Визначити граничні контактні напруження.

3.4. Визначити граничні напруження на згин.

3.5. Виконати проектний розрахунок редукторної пари.

3.6. Виконати перевірочний розрахунок редукторної пари.

4. Шкали твердості, їх характеристик, рекомендовані значення для тих, чи інших видів деталей. Теоретичні відомості щодо зубчастих передач, редукторів. Типи, сфера використання.

Таблиця 2.1 – Вибір матеріалів, термообробик та твердості

Зу́бчаста переда́ча — механізм або частина механізму в складі якого є зубчасті колеса, що використовуються для зміни швидкості й напряму руху ведучої частини при відповідних змінах обертового моменту, коли необхідне точне відношення швидкостей ведучого і веденого вала в будь-який момент часу.

ДСТУ 3321-2003 визначає зубчастий передавач як «триланковий механізм, в якому дві рухомі ланки — зубчасті колеса, що утворюють із нерухомою ланкою обертову або поступну пару».

Зубчаста передача складається з ведучого (або декількох) зубчастого колеса, яке називаються шестернею, і веденого (або декількох) зубчастого колеса.

Основні плюси

• Постійність передавального числа, яке залежить лише від числа зубів зубчастих коліс (u=z₂/z₁ , де u — передавальне число передачі; z₁, z₂ — число зубів відповідно ведучого та веденого зубчастих коліс).

• Можливість передачі великих потужностей (до 50000 кВт).

• Високий ККД (η = 0,97...0,985).

• Малі габаритні розміри в порівнянні з іншими видами передач (фрикційними, пасовими та ін.).

• Висока надійність та довговічність роботи.

Основні недоліки

• Необхідність використання складного обладнання для виготовлення зубів передач.

• Неможливість здійснення безступінчастого регулювання швидкості.

• Робота зубчастого передавача супроводжується шумом, особливо на високих швидкостях. Зубчасті передавачі можуть бути джерелом вібрації.

По передавальному відношенню: з постійним передавальним відношенням,зі змінним передавальним відношенням.

По формі профілю зубців: евольвентні,колові (передача Новікова), циклоїдні.

По типу зубців: прямозубі, косозубі, шевронні, криволінійні.

По орієнтації осей валів: з паралельними осями (циліндричні передачі з прямими, косими і шевронними зубцями), з осями, що перетинаються (конічні передачі), з мимобіжними осями.

По формі початкових поверхонь: циліндричні, конічні, гіперболоїдні.

По коловій швидкості коліс: тихохідні, середньошвидкісні, швидкохідні.

За ступенем безпеки :відкриті, закриті.

По відносному обертанню коліс і розміщенню зубців: внутрішнє зачеплення (обертання коліс в одному напрямку), зовнішнє зачеплення (обертання коліс в протилежних напрямках).

Рейкова передача — один із видів циліндричної зубчатої передачі, де радіус ділильного кола рейки рівний нескінченності. Застосовується для перетворення обертового руху в поступний і навпаки.

Редуктор – самостійний вузол, що встановлюється між електродвигуном і машиною (механізмом). З їх валами редуктор з’єднується за допомогою муфт. Гірничі машини – підіймальні машини, вентилятори, конвеєри, верстат-качалки та ін. – комплектуються редукторами різних типорозмірів.

Характеристиками редуктора є передавальне число, крутильний момент, маховий момент на валу редуктора, міжцентрова відстань, маса, температура нагріву, шумова характеристика та ін. Редуктор кріпиться до гірничої машини і встановлюється на фундаменті.

Підйомні машини шахтних стволів обладнують переважно редукторами, які являють собою окрему конструкцію, виконану з урахуванням режимів підйому і конкретних умов експлуатації. Ці редуктори є одно- або двоступеневою циліндровою передачею з жорсткою міжцентровою відстанню. У редукторах барабанних підйомних машин разом з евольвентним зачепленням часто застосовують також зачеплення Новикова, що має ряд істотних переваг; широко застосовують шевронні зуби, які дозволяють вирівнювати знос в окремих точках зубів і цим зменшувати удари від неправильного зачеплення. Зубчасті передачі редукторів розміщують у чавунному корпусі.

Індекси в позначенні редукторів: Ц – циліндровий, О – одноступеневий, Д – двоступеневий, Н – із зачепленням Новикова, У – уніфікований.

На багатоканатних підйомних машинах застосовують спеціально спроектовані двоприводні редуктори типу 2ЦД, які являють собою реверсивнузубчасту передачу з шевронні колеса, що розміщені в литому або зварному корпусі з жорсткою міжцентровою відстанню. Корпус установлено на пружинних опорах. Такі редуктори мають два приводи.

Характерною особливістю редукторів є спосіб з’єднання з електродвигуном.

Редуктори шахтних підйомних машин – одні з найнадійніших елементів, і, як правило, термін їх служби збігається з терміном служби підйомної установки.