651

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ДВУХСТУПЕНЧАТОГО

РЕДУКТОРА

Омск • 2012

Министерство образования инаукиРФ

Федеральное государственноебюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)»

Кафедра Прикладнаямеханика

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ДВУХСТУПЕНЧАТОГО РЕДУКТОРА

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

для студентов механических специальностей

Составитель В.Н. Никитин

Омск Издательство СибАДИ

2012

УДК 621.833.1

ББК 34.445.5

Рецензент канд. техн. наук, доц. В.И. Лиошенко

Работа одобрена научно-методическими советами по направлениям 141100, 190100, 190109, 190600 в качестве методических указаний для студентов механических специальностей.

Изучение конструкции и определение основных геометрических параметров цилиндрического двухступенчатого редуктора:Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов механических специальностей / Сост.: В.Н. Никитин. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2012. - …. с.

В методических указаниях приведено содержание и методика выполнения лабораторной работы по курсу «Детали машин и основы конструирования». Приведены общие сведения о цилиндрических редукторах и подробное описание изучаемого редуктора. Приведена последовательность выполнения работы и форма отчета.

Ил. 5

©В.Н. Никитин, 2012

1.Цель работы

1.1Изучить назначение и конструкцию цилиндрического редуктора.

1.2Определить основные параметры зубчатых передач редуктора.

1.3Ознакомитьсяс особенностями обслуживанияредукторов в эксплуатации (заливка масла, проверка его уровня и т.п.).

2.Общие сведения о цилиндрическихредукторах

Редуктором называют механизм, включающий передачи зацеплением, выполненный в виде отдельного агрегата и предназначенный для уменьшения частоты вращения и увеличения крутящего момента.

Цилиндрические редукторы содержат цилиндрические зубчатые передачи с параллельными осями валов. В зависимости от числа ступенейпередач подразделяют на одно-, двух- и многоступенчатые.

При небольшом передаточном числе (U≤6,3) применяют одноступенчатые редукторы (рис. 1,а). компоновочные возможности одноступенчатых редукторов весьма ограничены и сводятся в основном к расположению осей валов в пространстве, т.е. оси валов находятся либо в горизонтальной, либо в вертикальной плоскости. Выбор расположения осей определяется удобством общей компоновки машины. Зацепление в большинстве случаев косозубое, реже прямозубое, в высоконагруженных редукторах с межосевым расстояниемболее 800мм обычношевронное.

Применение двухступенчатых редукторов расширяет диапазон передаточных чисел U=8…40. Эти редуктора могут быть выполнены по различным схемам.

Цилиндрические редукторы, выполненные по развернутой схеме (рис. 1,б) имеют наибольшее распространение из-за простоты конструкции. Они имеют наименьшую ширину, но несимметричное расположение зубчатых колес относительно опор (подшипников), что приводит к концентрации нагрузки по длине зуба. Поэтому такие редукторы жестких валов.

Рис.1.Схемы цилиндрических редукторов:

а) одноступенчатый;б) двухступенчатый по развернутойсхеме; в) двухступенчатыйс раздвоенной быстроходной ступенью; г) двухступенчатыйсоосный; д) трехступенчатый

В целях улучшения условий работы наиболее нагруженной тихоходной ступени применяют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью (рис. 1,в). Для обеспечения равномерной нагрузки обеих зубчатых пар быстроходной ступени их делают косозубыми, причем по направлениюзуба одну пару – правой, а другую

– левой. Деформация валов тихоходной ступени не вызывает какойлибо существенной концентрации нагрузки по длине зуба, вследствие симметричного расположения зубчатых колес. Редукторы получаются на 10…20% легче редукторов по развернутой схеме, однако трудоемкость изготовления таких редукторов более высокая.

Применение соосных редукторов (рис. 1,г) позволяет получить меньшие габариты по длине, при этом быстроходный и тихоходный валы редуктора имеют общуюгеометрическую ось.

Трехступенчатые цилиндрические редукторы (рис. 1,д) выполняют в интервале передаточных чиселU=40…200.

Потребности в цилиндрических редукторах с числом ступеней более трех не превышает 1% от общей потребности.

Направление зубьев цилиндрического зубчатого колеса относительно его осипоказанона рис. 2.

Рис. 2. Направление зубьев цилиндрического зубчатого колеса относительно его оси:

а) прямой зуб;б) косой зуб; в) шевронныйзуб

3. Конструкция редуктора

Конструкция двухступенчатого цилиндрического редуктора приведена на рис.3.

Вкорпусе 1 из чугуна размещены две ступени цилиндрических зубчатых передач – быстроходная и тихоходная. Корпус закрыт крышкой (на рис. 3 она не показана) и соединен с последней болтами 2. передачи выполнены косозубыми, что повышает плавность его работы. шестерня 3 быстроходной передачи выполнена заодно с быстроходным валом (вал-шестерня), а колесо 4 установлено на промежуточном валу

5.Шестерня тихоходной передачи изготовлена заодно с промежуточным валом 5 (вал-шестерня), а колесо 24 установлено на тихоходном валу 28 редуктора. Колеса 4 и 24 соединены с валами посредством шпонок 6 и 19. Для предотвращения осевых смещений колес 4 и 24 вал-шестерня 5 и тихоходный вал 28 имеют с одной стороны буртик, с другой стороны ступицы колес упираются непосредственно во внутренние кольца подшипников качения.

Вкачестве опор валов применены роликовые конические (радиально-упорные) подшипники 7, 15 и 17. Они закрыты врезными (закладными) крышками 9, 14, 18, 26, 32, 38 с дистанционным кольцом

8и нажимными шайбами 22, 25, 35, 39.

Для выхода из редуктора быстроходного вала-шестерни 3 и тихоходного вала 28 крышки 9 и 26 выполнены сквозными. В крышках установлены манжеты 10 и 27, препятствующие вытеканию масла из редуктора и попадания внего абразивов.

Выходные концы быстроходного и тихоходного валов снабжены шпонками 11 и 29 для передачи крутящего момента и резьбовыми участками для крепления деталей на валах посредством гаек 12 и 30, фиксируемых от отвинчивания отгибнымишайбами 13 и31.

Крышки 18, 32, 38 снабжены винтами 20, 34 и 37 которые предназначены для регулировки подшипниковых узлов. Винты фиксируются от отвинчивания планками 21, 33и 36.

Редуктор имеет горизонтальный разъем, проходящий через оси всех валов. В плоскости разъема установлены два цилиндрических штифта 23, исключающих смещение крышки относительно корпуса при расточке отверстий под подшипники. Для устранения течи масла в плоскости разъема крышки и корпуса редуктора поверхность разъема покрывают герметиком. Применение уплотнительных прокладок в плоскости разъема недопустимо из-за искажения формы и размеров посадочных отверстий под подшипники.

Смазывание зацепления и подшипников осуществляется разбрызгиванием, для чего в корпус редуктора через смотровой люк заливается жидкое масло. Уровень масла устанавливается таким образом, чтобы зубья колеса 4 быстроходной передачи погружались в масло на величину не более четырех модулей. На быстроходном и промежуточном валах подшипники 7 и 15 со стороны зубчатых колес закрыты шайбами 16 и 40, защищающих их от излишней смазки и от продуктов износазубьев зубчатых колес.

Для предотвращения выдавливания масла из корпуса в процессе нагрева редуктора при работе, внутренняя полость редуктора соединена с атмосферой специальным вентиляционным отверстием (отдушиной).

Контроль уровня масла производится с помощью маслоуказателя. Чаще всего используют жезловыймаслоуказатель (щуп).

Слив масла осуществляется через отверстие, закрываемое пробкой с конической и цилиндрической резьбой. При применении пробки с цилиндрической резьбой устанавливают уплотнительную прокладку. Пробкас конической резьбой не требует уплотнительной прокладки.

В настоящей лабораторной работе изучается цилиндрический двухступенчатый редуктор РМ-250. В отличие от описанной выше конструкции в нем установлены радиальные шариковые однорядные подшипники, так как угол наклона зубьев зубчатых колес невелик и следовательно, мала и осевая сила, действующая на подшипники. Эти подшипники, в отличие от конических роликовых, не требуют регулировки осевого зазора. Для компенсации тепловых деформаций между торцом наружного кольца и крышкой устанавливают зазор

0,2…0,5мм.

4.Порядок выполнения работы

4.1.Разобрать редуктор, для чего отвинтить болты крепления крышки к корпусу. Снять крышку, изучить устройство и особенности конструкции согласно разделу 3 «Конструкция редуктора», т.е. найти перечисленные в этом разделе детали и узлы.

4.2.замерить с помощью штангенциркуля межосевое расстояние быстроходной αwб и тихоходной αwт зубчатых передач и согласовать их по ГОСТ 2185-66 на межосевое расстояние редукторов из следующих

рядов,мм:

1-й ряд (предпочтительный): 40, 50, 63, 80, 100, 150*, 160, 200, 250, 350, 400,500, 630, 800, 1000, 1250,1600, 2000;

2-й ряд: 140,180, 224, 260, 335, 450, 560, 710,900, 1120, 1400, 1800; (* - применялось для редукторов типаРМ).

Полученные здесь и все последующие данные замеров и расчетов внести в отчет по лабораторной работе. Форма отчета приведена в приложении (стр. …).

4.3.Подсчитать числа зубьев шестерен Z1Б и Z1Т и колес Z2Б и Z2Т для каждой ступени.

редуктора Uред UБ UТ . Все расчеты вести до двухзнаковпослезапятой. 4.5. Определить нормальный модуль быстроходной и тихоходной

передач.

Для цилиндрического косозубого зубчатого колеса различают нормальный mn и окружной (торцовый) mt модули, которые измеряются соответственно в нормальной n-n или торцовой t-t

плоскостях (рис. 3). При этом стандартным является нормальный модуль

На рис. 3 обозначено: pn – нормальный шаг зубьев, т.е. расстояние между одноименными профилями соседних зубьев, измеренное по делительному цилиндру в плоскости n-n; pt – окружной делительный шаг, т.е. расстояние между одноименными поверхностями соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности в плоскости t-t.

Модуль зубьев пропорционален шагу, т.е. нормальный модуль определяют по формуле

mn pn .

(1)

Нормальный шаг зубьев pn можно определить измерением с помощью штангенциркуля по вершинам зубьев, как показано на рис. 4. Штангенциркуль при этом следует держать перпендикулярно направлению зубьев, т.е. в плоскости n-n. Замеры проводить не менее трех раз. Полученные результаты замеров усреднить.

Рис. 4.Схема к определению шагазубьев