Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 1639

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.58 Mб
Скачать

В лабораторной работе рассматриваются некорригированные зубчатые колёса, способные осуществлять коническую передачу с прямыми зубьями.

Основными геометрическими параметрами конических колёс (зубья формы 1) (рис. 8.3, 8.4) являются:

 

 

Рис. 8.3

Рис. 8.4

z – число зубьев колеса;

 

е

 

внешнее конусное расстояние;

 

среднее конусное расстояние;

 

 

– ширина зубчатого венца;

 

 

– внешний делительный диаметр;

 

d – средний делительный диаметр;

 

е

 

внешний диаметр вершин зубьев;

 

ае

– внешний диаметр впадин зубьев;

 

е

– внешний окружной модуль (производственный);

m – средний окружной модуль;

 

е

 

 

 

– угол конуса вершин зубьев;

 

а– угол делительного конуса;

 

 

– внешняя высота зуба;

 

е

 

– внешняя высота головки зуба;

 

ае

– внешняя высота ножки зуба;

 

е

– окружной шаг;

 

е

– внешняя окружная толщина зуба;

 

е

– внешняя окружная ширина впадин зубьев;

е е

 

 

21

= 20°

 

а = 2; а2

= 1; (рис. 8.4)

а

- угол ножки зуба

 

 

- угол зацепления;

а = 1; а2

= 2;

 

 

 

 

 

 

- угол головки зуба

 

 

(рис. 8.3)

 

 

 

 

аУ=глы головки= и ножки зуба, показанные на рис. 8.4, равны ( ). Это сделано для того, чтобы образующая ко-

нуса вершин зубьев одного колеса была параллельна образующей конуса впадин второго колеса, в результате чего радиальный зазор по длине прямого зуба становится постоянным (в этом случае вершины конусов не совпадают).

8.3. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

Для выполнения работы необходимо иметь коническое колесо с прямыми зубьями, штангенциркуль, универсальный угломер, штангензубомер, масштабную линейку, циркуль.

8.4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

Выполнить эскиз рассматриваемого зубчатого колеса с указанием измеряемых и рассчитываемых параметров. Представить все расчёты геометрических параметров, определяемых по формулам. Результаты замеров и расчётов занести в таблицу, предварительно согласовав стандартные параметры с ГОСТом.

Параметры

Обоз-

Расчётные формулы

Значения

начения

 

 

Замер

Расчёт

 

 

Число зубьев

z

 

 

 

колеса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внешняя вы-

е

 

 

 

сота зуба, мм

 

 

 

Внешний ок-

е

е

 

 

ружной мо-

 

 

дуль, мм

е = 2,2

 

 

22

Продолжение табл.

Параметры

Обоз-

Расчётные формулы

Значения

 

 

начения

 

 

Замер

Расчет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр, мм

е

 

е = е

 

 

 

 

 

 

Внешний де-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лительный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зубьев, мм

ае

ае = е( + 2 )

 

 

Внешний диа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метр вершин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

са, град

 

=

cos( ае е)

 

 

Угол дели-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельного кону-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зубьев, мм

е

е = е( 2,4 )

 

 

Внешний диа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метр впадин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ширина венца

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колеса, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дуль, мм

 

 

 

 

 

 

 

Средний ок-

 

= е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ружной мо-

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средний дели-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельный диа-

d

 

d=mz

 

 

 

 

 

 

метр, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внешняя вы-

ае

 

ае = е

 

 

 

 

 

 

зуба, мм

 

 

 

 

 

 

 

сота головки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зуба, мм

е

 

е = 1,2 е

 

 

Внешняя вы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сота ножки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стояние, мм

 

 

 

0,5 е

 

 

Внешнее ко-

е

 

е =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нусное рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

Окончание табл.

Параметры

Обоз-

Расчётные формулы

Значения

начения

 

 

Замер

Расчёт

 

 

 

 

 

 

 

стояние, мм

 

= е 0,5

 

 

 

 

Среднее ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нусное рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зуба, град

а

а =

 

е

 

 

 

 

Угол головки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол конуса

 

=

е

 

 

 

 

Угол ножки

 

 

 

е

е

 

 

 

зуба, град

 

 

 

 

 

 

 

 

Окружной

а

а = + а

 

 

 

 

вершин, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шаг, мм

е

е = е

 

 

 

 

щина зуба, мм

е

е =

2

е

 

 

 

 

 

Внешняя ок-

 

 

 

 

 

 

 

 

ружная тол-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внешняя ок-

е е

е е =

2

 

 

 

 

 

 

ба, мм

 

 

 

 

 

 

ружная шири-

 

 

е

 

 

 

 

на впадин зу-

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.В каких случаях применяются конические передачи?

2.Назовите основные геометрические параметры конического прямозубого колеса.

3.Назовите формы зубьев в зависимости от изменения их размеров по длине.

4.Где производится измерение размеров конических

колёс?

5.Какие недостатки можно отметить для конических

колёс?

6.Какой модуль для конических колёс является стандартным?

24

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЧЕРВЯКА И ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА

9.1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.Ознакомиться с геометрией червяка и червячного ко-

леса.

2.Замером определить основные геометрические параметры червяка и червячного колеса.

3.По формулам рассчитать геометрические параметры, которые нельзя определить замером.

9.2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Червячная передача предназначена для сообщения вращательного° движения валам, оси которых скрещиваются под углом 90 . Движение осуществляется по принципу винтовой пары: винтом является червяк, а червячное колесо представляет собой узкую часть длинной гайки, изогнутой по окружности резьбой наружу. Зубья колёса имеют вогнутую форму. Достоинствами этой передачи являются: возможность получения больших передаточных чисел при малых габаритах; плавность зацепления и бесшумность работы; возможность получения самоторможения. Недостатки: сравнительно низкий КПД; повышенный износ и нагрев; склонность к заеданию; необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов (бронз).

Червячные передачи, во избежание их перегрева, предпочтительно использовать в приводах периодического (а не непрерывного) действия. Несмотря на это, эти передачи получили большое распространение в машиностроении и приборостроении.

Червячная (или зубчато-винтовая) передача (рис. 9.1) представляет собой кинематическую пару, состоящую из чер-

25

вяка червячного колеса. Червяк - это винт с резьбой, нарезанной на цилиндре: архимедов, конволютный, эвольвентный и другие червяки (рис. 9.1, а) или на глобоиде (рис. 9.1, б):

аб

Рис. 9.1

Рис. 9.2

По форме профиля цилиндрического червяка (рис. 9.2) передачи бывают с архимедовыми ZA, эвольвентными ZJ и конволютными ZN червяками, у которых торцовый профиль витка является соответственно: архимедовой спиралью (а), эвольвентой окружности (б) и удлинённой эвольвентой (в). Независимо от профиля витка червяка цилиндрические червячные передачи при равной твёрдости и одинаковом качестве изготовления практически обладают одинаковыми нагрузочной способностью и КПД. Выбор профиля нарезки червяка определяется способом его изготовления (в основном возможностью шлифования витков). Наибольшее распространение получили цилиндрические передачи без смещения с архимедовым червяком, что и рассматривается в данной лабораторной работе.

26

Червяки выполняют с левым и правым направлением витка (последние имеют преимущественное распространение).

9.3. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Червяк (рис. 9.3):

Рис. 9.3

p – шаг червяка;

m – модуль ( стандартная величина);

 

– ход линии витка (для многозаходных червяков);

= 20°

 

 

– число витков червяка;

1

 

- угол профиля витка червяка в осевом сечении;

– делительный угол подъёма линий витка;

 

– делительный диаметр червяка;

q – коэффициент диаметра червяка (стандартная величина);

1

– диаметр вершин витков червяка;

а1

– диаметр впадин витков червяка;

1– длина нарезанной части червяка;

1

– высота витка червяка;

1

– высота головки витка червяка;

1

– высота ножки витка червяка;

а1

27

Червячное колесо (рис. 9.4) :

2

– делительный диаметр колеса;

– число зубьев червячного колеса;

h2

– высота зуба колеса;

а2

 

m – модуль;

 

 

 

высота головки зуба червячного

колеса;

 

 

– высота ножки зуба червячного

колеса;

2

– диаметр вершин зубьев;

а2

– диаметр впадин зубьев;

2

 

– наибольший диаметр колеса;

2

 

 

аМ2ширина венца червячного колеса;

2

 

– угол обхвата червяка колесом.

Рис. 9.4

9.4. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

Для выполнения работы необходимо иметь червяк, червячное колесо, штангенциркуль, штангензубомер, циркуль, универсальный угломер, масштабную линейку.

28

9.5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

Выполнить эскиз расматриваемого червяка, червячного колеса. На эскизе указать параметры измеряемых и рассчитываемых параметров.

Представить все расчёты геометрических параметров определяемых по формулам. Результаты замеров и расчётов занести в таблицу, предварительно согласовав стандартные параметры с ГОСТом.

 

 

 

 

 

Червяк

 

Червячное

Параметры,

Обоз-

Расчетные

 

колесо

 

 

 

наче-

 

 

 

 

 

Значения параметров

размерность

ния

формулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

замер

расчёт

замер

расчёт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЧЕРВЯК

 

 

 

Число витков

1

 

 

 

 

 

 

 

 

червяка

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота витка,

1

1

а1

1

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

Модуль, мм

m

= 2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Шаг витка, мм

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ход витка, мм

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

а1

а1

=

 

 

 

 

 

 

вершин

 

 

 

 

 

 

витков, мм

 

 

 

 

 

 

 

( + 2)

 

 

 

 

 

Делительный

 

 

 

 

 

 

 

диаметр, мм

1

1 = а1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

= 1/

 

 

 

 

 

диаметра

q

 

 

 

 

 

червяка, мм

 

 

 

 

 

 

Диаметр

1

1

 

 

 

 

 

 

 

впадин витков,

 

 

 

 

 

 

 

мм

( 2,4)

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Червяк

 

 

Червячное

Параметры,

Обоз-

Расчетные

 

 

колесо

 

 

 

 

наче-

 

 

 

 

 

 

Значения параметров

размерность

ния

формулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

замер

расчёт

замер

расчёт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нарезанной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

части червяка,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота

а1

а1 =

 

 

 

 

 

 

головки витка

 

 

 

 

 

 

червяка, мм

 

 

 

 

 

 

мм

1

1

= 1,2

 

 

 

 

 

 

Высота ножки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

витка червяка,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

град

 

= 1/

 

 

 

 

 

 

Угол подъёма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линий витка,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол профиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

витка червяка

 

 

 

 

 

 

 

 

в осевом

 

 

 

 

 

 

 

 

сечении, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЧЕРВЯЧНОЕ КОЛЕСО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колеса

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Число зубьев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

червячного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота зуба,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль, мм

m

 

2

 

 

 

 

 

 

диаметр, мм

2

2

= 2

 

 

 

 

 

 

Делительный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

а2

(

+ 2)

 

 

 

 

 

 

Диаметр

а2 2

 

 

 

 

 

 

 

вершины, мм

 

 

 

 

 

 

 

впадин, мм

2

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

2,4)

 

 

 

 

 

 

30