Послідовність виконання роботи

1.Відгвинтити болти, зняти кришку редуктора.

2.Вивчити конструкцію редуктора, визначити його схему та призначення деталей, спосіб змащування.

3.Зняти вали редуктора разом з підшипниками.

4.Шляхом замірів і розрахунків визначити основні геометричні параметри передач редуктора (кут  нахилу зубів визначити по діаметру вершин кутоміром або по відтиску зубів на папері).

5.Визначити передаточні числа (або передаточні відношення) передач та редуктора.

6.По вказаному варіанту визначити частоту обертання та крутний момент на тихохідному валі редуктора (прийняти  для пари підшипників відповідно 0,98 і 0,99).

7.Розрахувати значення сил (F_t; F_r; F_a) для тихохідної ступені редуктора.

8.Скласти кінематичну схему редуктора.

9.Зібрати редуктор.

10.Скласти звіт роботи.

Зміст звіту

1.Основні теоретичні відомості.

2.Зображення кінематичної схеми редуктора.

3.Результати необхідних вимірів та розрахунків, зведених в таблицю.

Контрольні питання

1.Як класифікують редуктори? Які переваги та недоліки різних схем редукторів?

2.Чим відрізняється редуктор від мультиплікатора? Який редуктор може бути мультиплікатором?

3.Де використовують зубчасті та черв’ячні передачі? Їх переваги та недоліки.

4.Із яких деталей та пристроїв складається редуктор?

5.Які фактори впливають на вибір типу редуктора?

6 Як змащують редуктори, в залежності від його типу і умов експлуатації?

7.Як визначити передаточне число і ККД редуктора ?

8.Як визначити крутний момент на валу редуктора, потужність та частоту обертання?

9. Як визначити колову силу в зубчастому зачепленні?

10.Які сили (крім колової) виникають в зубчастому зачепленні?

Варіанти завдань

№ варіантів	Потужність на швидкохідному валу редуктора N , Вт.	Частота обертання швидкохідного вала редуктора (n1), хв.
1	700	1450
2	1000	1400
3	1100	950
4	1200	900
5	1300	720
6	1400	700

Лабораторна робота №6 Визначення коефіцієнта корисної дії черв’ячного редуктора

Мета роботи: Ознайомитися з будовою черв’ячного редуктора, закріпити знання про визначення його геометричних, кінематичних та силових параметрів, ККД черв’ячного редуктора. Складання кінематичної схеми редуктора.

Устаткування та інструменти: лабораторна установка для визначення ККД черв’ячної передачі з комплектом вантажів, лінійка, штангенциркуль, лічильна машинка.

Теоретичні відомості

Кінематичну пару, яку утворюють черв’як і черв’ячне колесо називають черв’ячною передачею (рис.1).

Рис.1. Черв’ячна передача

В черв’ячній передачі, рух передається за принципом гвинтової пари. Ведучою ланкою в більшості випадків є черв’як.

Залежно від форми зовнішньої поверхні черв’яка передачі бувають з циліндричним або глобоїдальним черв’яком.

Залежно від числа витків (заходів різьби) черв’яка передачі бувають з однозахідним і багатозахідним черв’яком.

Залежно від форми гвинтової поверхні різьби черв’яка передачі бувають з архімеровим, конволютним і евольвентним черв’яками.

Переваги черв’ячних передач: плавність і безшумність роботи; можливість забезпечення великих передаточних чисел; у силових передачах в кінематичних і більше; невелика маса передачі на одиницю потужності при великому передаточному числі; можливість забезпечення самогальмування.

Недоліки: порівняно низький ККД (η=07 0,92); значне нагрівання під час роботи; необхідність застосування для вінців черв’ячних коліс дефіцитних антифрикційних матеріалів; обмеженість передаваної потужності.

Геометричні співвідношення в черв’ячній передачі з циліндричним архімедовим черв’яком.

Модуль черв’яка m визначають за формулою:

,

де Р – крок черв’яка і черв’ячного колеса.

Черв’як, як і гвинт, може мати однозахідну або багатозахідну різьбу; кількість витків різьби черв’яка позначають .

Хід витка черв’яка визначають:

.

Ділильний діаметр черв’яка прийнято виражати через модуль:

,

де q – коефіцієнт діаметра черв’яка. Значення m і q стандартизовані.

Тангенс кута підйому лінії витка (різьби черв’яка) визначають на ділильному циліндрі черв’яка:

Висоту головки і ніжки витка черв’яка та зуба черв’ячного колеса приймають:

і .

Діаметри вершин витків і западин черв’яка визначають:

; .

Основні геометричні розміри вінця черв’ячного колеса визначають у середньому його перерізі.

Ділильний діаметр черв’ячного колеса:

,

де z₂ – кількість зубів на черв’ячному колесі.

Діаметри вершин зубів і западин колеса:

; .

Міжосьова відстань передачі:

.

Передаточне число черв’ячної передачі визначається за формулою:

.

Коефіцієнт корисної дії:

,

де ( – коефіцієнт додаткових втрат на розбризкування і переміщення мастила в картері; ρ´ – зведений кут тертя .

Сумарну силу тиску F_n – приймають зосередженою і прикладеною в полюсі зачеплення по нормалі до робочої поверхні витка. Вона розкладається на три взаємно перпендикулярні складові:

,

де – колова сила на черв’яку, чисельно дорівнює осьовій силі на черв’ячному колесі ; – колова сила на черв’ячному колесі, чисельно дорівнює осьовій силі на черв’яку; – радіальна сила, яка однакова, що на черв’яку, що на черв’ячному колесі; М₁ –крутний момент на черв’яку; M₂ – крутний момент на черв’ячному колесі; α=20° кут профілю витка черв’яка в осьовому перерізі.

Черв’ячні передачі, як і зубчасті, розраховують, виходячи з умов контактної міцності робочих поверхонь зубів черв’яка і колеса та міцності зубів черв’ячного колеса на згин.

З умови контактної міцності робочих поверхонь зубів черв’ячного колеса визначають міжосьову відстань:

,

де q – коефіцієнт діаметра черв’яка, z₂ – число зубів черв’ячного колеса, [ ] – допустимі контактні напруження, М₂ – крутний момент на черв’ячному колесі.

З умови міцності зубів колеса на згин визначають модуль зубів:

,

де Y_F – коефіцієнт форми зуба; [ ] – допустимі напруження матеріалу вінців на згин.

Черв’яки виготовляють із вуглецевої (сталь 45, 50) або легованої (сталь 20Х, 40Х, 40ХН) сталі з відповідною термічною обробкою.

Черв’ячне колесо виготовляють з чавуну при швидкості ковзання v_s≤2 м/с. При v_s>2 м/с черв’ячне колесо виготовляють складеним; вінець (обід) виготовляють з олов’яної або безолов’яної бронзи, а колісний центр із чавуну.

Черв’ячні передачі широко застосовують в підйомно-транспортних машинах, верстатах, різних приводах, де потрібна висока кінематична точність.

Для експериментального визначення ККД черв’ячної передачі можна скористатись відомим виразом для будь-якої механічної передачі:

. (8)

Таким чином, для експериментального визначення ККД черв’ячного редуктора необхідно обчислити передаточне відношення черв’ячної пари .

І крутні моменти на тихохідному (М_к2) та швидкохідному (М_к1) валах.