4887

21

Для удобства монтажа корпус выполняется разъемным – основание корпуса и крышка. Взаимное положение основания и крышки фиксируется коническими штифтами.

Для контроля уровня смазки используют щуп или маслоуказатель. Слив масла производится через специальное отверстие, закрываемое пробкой. Контроль состояния рабочих поверхностей зубчатого зацепления осуществляется через смотровой люк в крышке корпуса редуктора.

В редукторах используют крышки подшипников привертные (прижимные) или закладные (врезные), применение последних позволяет упростить конструкцию и монтаж редуктора [4].

3.Порядок выполнения работы

3.1.Разборка редуктора по узлам (ознакомиться с правилами техники безопасности в конце лабораторной работы):

а) отвернуть гайки болтов крепления крышки редуктора, вынуть болты; б) снять крышку редуктора; в) измерить межосевое расстояние по ступеням (рис. 4.1) и сравнить с

данными ГОСТа; г) снять крышки подшипников и вынуть валы с зубчатыми колесами и

подшипниками; д) снять маслоуказатель и отвернуть маслоспускную пробку;

е) ознакомиться с конструкцией и назначением всех узлов и деталей. Обратить внимание на типы подшипников и уплотнений.

3.2.Определение основных параметров зацепления [2]:

а) измерить 2-3 раза шаг зацепления для каждой ступени в нормальном сечении pn (мм) и в торцевом сечении pt (мм) (рис. 4.2);

б) определить для каждой ступени модуль зацепления в нормальном и торцевом сечениях:

для каждой ступени и определить передаточные отношения (числа) для первой (индекс 1) и для второй (индекс 2) ступени:

22

вычислить передаточное отношение (число) двухступенчатого зубчатого

Рис. 4.1. Кинематическая схема редуктора:

1 – шестерня быстроходной ступени с числом зубьев z1;

2– колесо быстроходной ступени с числом зубьев z2;

3– шестерня тихоходной ступени с числом зубьев z3;

4 – колесо тихоходной ступени с числом зубьев z4;

5 – подшипник качения (опора вала); 6 – входной (быстроходный) вал; 7 – промежуточный вал; 8 – выходящий (тихоходный) вал

Сравнить полученные значения межосевых расстояний с измеренными и выбрать их стандартные значения (табл. 4.2).

Рис. 4.2. Геометрические параметры зубчатого колеса:

а – диаметры зубчатого колеса; б – ширина и шаги зубчатого колеса

д) вычислить для каждой шестерни и колеса диаметры (рис. 4.2):

лить вращающий момент Твх (Нмм) на этом валу, приняв допускаемое напряжение [τ] = 20 МПа:

где η1 и η2 – соответственно КПД зацепления первой (быстроходной) и второй (тихоходной) ступеней редуктора (для закрытой зубчатой цилиндрической передачи КПД зацепления 0,96…0,98);

ηп – КПД одной пары подшипников качения (принять равным 0,99); k – количество пар подшипников в редукторе.

24

и) вычислить вращающий момент Твых (Нмм) на выходном (тихоходном) валу редуктора:

3.3. Сборка редуктора производится в порядке, обратном разборке. Редуктор собран правильно, если валы не имеют осевого люфта и в то же время свободно проворачиваются от руки.

4.Оформление отчета

4.1.Титульный лист по образцу. Цель работы.

Общие сведения, кинематическая схема редуктора (рис. 4.1).

4.2. Результаты измерений и расчетов по приведенным формулам, итоги которых свести в табл. 4.3.

25

4.3.Вывод по лабораторной работе.

5.Контрольные вопросы

5.1.Определение редуктора.

5.2.Основные достоинства и недостатки зубчатых редукторов.

5.3. Как определяется передаточное отношение (число) каждой ступени и двухступенчатого редуктора в целом?

5.4. Как определяется модуль зацепления?

5.5. Чем контролируется уровень масла?

5.6. Что такое межосевое расстояние и как его рассчитать?

5.7. Из каких материалов изготавливают корпус редуктора, валы, зубчатые колеса?

5.8. Как рассчитать КПД двухступенчатого редуктора?

ПРАВИЛА по технике безопасности при изучении

зубчатого двухступенчатого цилиндрического редуктора

1.При разборке и сборке редуктора спокойно откручивать и снимать каждую деталь или узел.

2.Не засовывать в зацепления никакие предметы.

3.Не наклоняться над зацеплением слишком низко во избежание попадания между зубьев частей одежды.

4.Детали и узлы редуктора не бросать, а класть аккуратно.

5.В случае возникших затруднений обратиться к преподавателю или учебному мастеру.

26

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ИЗУЧЕНИЕ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

1. Цель работы

Ознакомление с конструкцией одноступенчатого червячного редуктора, его основных узлов и деталей; определение параметров червячного зацепления.

2. Общие сведения

Червячный редуктор – механизм, состоящий из одной или нескольких червячных передач, смонтированных едином закрытом корпусе, и предназначенный для понижения частоты вращения и увеличения вращающего момента.

Червячные редукторы применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами (обычно под углом 90°).

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса.

Червяк представляет собой винт с трапецеидальной резьбой и является ведущим звеном в зацеплении.

Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо с зубьями дуговой формы, охватывающими часть червяка.

По положению червяка относительно червячного колеса различают червячные редукторы с нижним, верхним и боковым расположением червяка (рис.

3.1).

Наибольшее применение получили передачи с нижним расположением червяка, ввиду удобства обеспечения смазки деталей.

Червяк выполняется из стали и термически обрабатывается до высокой твердости. Поверхность витков шлифуется или полируется.

По числу заходов червяки бывают: одно-, двух- и четырехзаходные. Червячные колеса часто делают составными: зубчатые венцы колес вы-

полняют из бронзы или чугуна. При малых скоростях скольжения (менее 2 м/с) применяют чугунные венцы, при больших – бронзовые. Соединение зубчатого венца со ступицей производят с гарантированным натягом.

Опорами валов червяка и червячного колеса служат подшипники качения, воспринимающие радиальную и осевую нагрузки.

Достоинства червячных редукторов: плавность и бесшумность работы,

возможность самоторможения, большие передаточные числа.

Недостатки червячных передач: низкий коэффициент полезного действия, повышенный износ и склонность к заеданию, необходимость применения дорогих антифрикционных материалов для изготовления венцов червячных колес.

Износ ограничивает срок службы большинства червячных передач. Он увеличивается при неточном монтаже зацепления, при загрязненной или непра-

27

вильно выбранной смазке, а так же при частых пусках и остановках передачи, при которых условия смазки ухудшены.

3.Порядок выполнения работы

3.1.Разборка редуктора по узлам:

а) отвернуть гайки болтов крепления крышки редуктора, вынуть болты; б) отвернуть винты крышек подшипников колеса, снять крышку редуктора; в) снять крышки подшипников колеса и вынуть червячное колесо с валом; г) отвернуть винты сквозной крышки червяка и снять ее; д) вынуть червяк с подшипниками; е) снять глухую крышку подшипника червяка;

ж) вынуть маслоуказатель и отвернуть маслоспускную пробку; Обратить внимание на типы подшипников качения и уплотнений. 3.2. Определение основных параметров зацепления:

а) измерить 2-3 раза осевой шаг рS (мм) червяка, диаметр вершин витков червяка dа1 (мм) и диаметр вершин зубьев червячного колеса dа2 (мм) (рис. 5.2, 5.3);

б) рассчитать осевой модуль зацепления mS (мм) и, сравнив его со стандартным (табл. 5.1):

в) подсчитать число зубьев червячного колеса z2 и число заходов червяка z1, определить передаточное отношение (число) червячной передачи

28

Рис. 5.1. Кинематические схемы одноступенчатого червячного редуктора:

а– с нижним положением червяка; б – с верхним положением червяка;

в– горизонтальное положение червяка сбоку; г – вертикальное

положение червяка сбоку; Б – быстроходный вал (червяк); Т – тихоходный вал

Рис. 5.2. Геометрические параметры червяка

г) рассчитать диаметры делительных окружностей червяка d1 (мм) и червячного колеса d2 (мм)

29

Рис. 3.3. Геометрические параметры червячного колеса

д) рассчитать диаметр впадин витков червяка df1 (мм) и диаметр впадин

ж) вычислить межосевое расстояние аw (мм) червячной передачи:

аw = (d1 + d2)/2. (5.8)

Сравнить его со стандартным и выбрать ближайшее значение по ГОСТ

(табл. 5.2).

к) найти вращающий момент Твых (Нмм) на выходном валу червячного редуктора:

30

3.3. Сборка редуктора производится в порядке, обратном разборке. Редуктор собран правильно, если вал червяка и вал колеса не имеют осевого люфта и в то же время свободно проворачиваются от руки.

4.Оформление отчета

4.1.Титульный лист по образцу. Цель работы.

Общие сведения, кинематическая схема червячного редуктора (рис. 5.1), геометрические параметры червяка (рис. 5.2); геометрические параметры червячного колеса (рис. 5.3).

4.2.Результаты измерений и расчетов основных параметров редуктора, итоги которых свести в табл. 5.3.

4.3.Вывод по закрепленной за лабораторной работой теме.

Таблица 5.3 Характеристика червячного одноступенчатого редуктора

5.Контрольные вопросы

5.1.Определение редуктора, его основные узлы и детали.

5.2.Основные параметры червячной передачи.

5.3.Из какого материала изготавливаются корпус и крышка редуктора, червяк и червячное колесо?

5.4.Основные достоинства и недостатки червячной передачи.

5.5.Как определяется передаточное число червячной передачи?

5.6.Как вычислить коэффициент диаметра червяка?