1 Цель работы

Целью лабораторной работы является:

− ознакомление с устройством цилиндрического редуктора;

− определение назначения отдельных eго узлов;

− замеры и вычисления основных параметров зацепления;

− определение допускаемого момента.

2 Введение

Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых, червячных или других передач, выполненный в виде отдельного закрытого агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать помимо редуктора открытые зубчатые передачи: ременную или цепную.

Назначение редуктора − понижение угловой скорости и, соответственно, повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Основные преимущества зубчатых цилиндрических передач: постоянное передаточное отношение (отсутствие проскальзывания); высокий КПД (в отдельных случаях до 0,99); надежность; простота эксплуатации; неограниченный диапазон передаваемых мощностей (от сотых долей до десятков тысяч киловатт). Высокая нагрузочная способность обеспечивает малые габариты зубчатых передач.

Основные недостатки зубчатых цилиндрических передач: сравнительная сложность изготовления, требующая часто специального оборудования и инструмента; повышенный шум при высоких скоростях вследствие неточности изготовления; необходимость точного монтажа.

3 Классификация зубчатых цилиндрических редукторов

По относительному расположению валов в пространстве редукторы, состоящие из цилиндрических зубчатых передач, бывают горизонтальные и вертикальные; по особенности кинематической схемы − развернутые, соосные, с развернутой ступенью и т.д. Если оси зубьев параллельны оси вращения колес, такое зацепление называют прямозубым, если оси расположены под углом, зацепление называют косозубым.

3.1 Одноступенчатые зубчатые цилиндрические редукторы (рисунок 1а) применяются при передаточных числах не более 8−10 (обычно до 6,3) во избежание больших габаритов.

3.2 Двухступенчатые зубчатые цилиндрические редукторы (рисунок 1б, в, г, д, е) с передаточными числами от 8 до 40 получили наибольшее распространение. В зависимости от конструктивного исполнения двухступенчатые редукторы также делятся на несколько групп:

а) трехосные, с развернутой схемой исполнения (см. рисунок 1б). Эти редукторы наиболее просты, несимметричное расположение колес на валах приводит к повышению концентрации нагрузки по длине зуба, поэтому они требуют жестких валов;

б) соосные редукторы (см. рисунок 1в, е) имеют меньшие габариты по длине, поэтому в них обеспечивается одинаковое погружение колес в масло. Такие редукторы бывают однопоточные и двухпоточные (см. рисунок 1е). Однако соосные редукторы имеют существенные недостатки: быстроходная пара, имеющая такое же межосевое расстояние, как и тихоходная, обычно бывает недогружена. Двухпоточные соосные редукторы отличаются еще большей сложностью, так как в них должно быть предусмотрено устройство для выравнивания нагрузки между потоками;

в ) с раздвоенной быстроходной или тихоходной ступенью (см. рисунок 1г, д). При такой компоновке передач улучшаются условия работы наиболее нагруженной тихоходной ступени. Для обеспечения равномерной нагрузки обеих зубчатых пар быстроходной ступени их делают косозубыми: одну пару правой, а другую левой, и один вал устанавливают на подшипниках, допускающих осевую самоустановку. Деформации валов тихоходной ступени не вызывают какой-либо существенной концентрации нагрузки по длине зубьев вследствие симметричного расположения колес. Редукторы такого типа на 20 % легче, чем по развёрнутой схеме, раздвоение не увеличивает потери мощности.

Рисунок 1 − Схемы цилиндрических редукторов

3.3 Трёхступенчатые зубчатые цилиндрические редукторы (рисунок 1ж, з, и) выполняются как по развернутой схеме, так и с раздвоенной ступенью. В последних обеспечиваются лучшие условия для работы быстроходной и тихоходной ступеней.

3.4 Цилиндрические редукторы с горизонтальным расположением валов в вертикальной плоскости (рисунок 1к, л) применяют в зависимости от условия компоновки приводов. Редукторы с вертикальными валами (рисунок 1м) применяют обычно при фланцевом креплении электродвигателя. В редукторах показаны (см. рисунок 1к, л, м) неблагоприятные условия смазки верхних зубчатых колес и подшипников. Если вертикальный ведомый вал отводится вниз, то в месте вывода необходимы эффективные уплотнения для предотвращения вытекания смазки.

Наиболее распространены двухступенчатые горизонтальные цилиндрические редукторы серий РМ и ЦД, выполненные по развернутой схеме (рисунок 2). Такие механизмы могут передавать крутящий момент до 10−15 кН·м, их передаточное число обычно составляет от 8 до 50, КПД до 97 %. Эти редукторы будут рассмотрены в данной лабораторной работе.

Рисунок 2 − Редуктор цилиндрический двухступенчатый