2.3. Порядок проведения работы

При выполнении работы используется ремённая, цепная, зубчатая рядовая с кулачковой муфтой и червячная передачи, разрез коробки передач автомобиля, плакат со схемой коробки передач, ГОСТ 2.770-68 «Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики» (прил.) и штангенциркуль.

2.3.1.Изучить устройство и принцип работы каждой передачи, обращая внимание на характер соединения и крепления отдельных элементов передачи между собой и с опорой.

2.3.2.Пользуясь обозначениями ГОСТ 2.770-68 «Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики», вычертить кинематические схемы каждой передачи (для коробки передач вычерчивают схемы всех передач).

2.3.3.Установить расчётные формулы для определения передаточных отношений отдельных передач. В соответствии с расчётными формулами определить путем измерения и подсчёта необходимые параметры передач (диаметры шкивов, шаг цепи, число зубьев, заходов и т.д.). Соответственно пронумеровать элементы передач (табл.2.1.).

Таблица 2.1

Параметры изучаемых передач

Номер элемента	Диаметр шкива, диаметр делительной окружности звездочки, шаг цепи, число зубьев колеса
1 2

2.3.4.Вычислить передаточное отношение каждой передачи.

2.3.5.Опытным путём определить передаточное отношение передач. Для этого следует по отчётным лимбам измерить углы поворота или сосчитать число оборотов ведущего и ведомого элементов передачи. Рассчитать по соответствующим формулам и сравнить результаты с ранее рассчитанными по параметрам передач в п. 2.3.4 (табл.2.2)

Таблица 2.2

Сравнение результатов, полученных опытным и расчетным путями

Формула и расчёт передаточного отношения по измеренным параметрам	Угол поворота или число оборотов, определённые опытным путём		Формула и расчёт передаточного отношения по углу поворота или числу оборотов
	ведущего звена	ведомого звена

2.4. Содержание отчёта

Лабораторная работа №2

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Название передачи.

4. Кинематическая схема передачи.

5. Параметры передачи.

6. Передаточное отношение передачи.

7. Выводы.

Лабораторная работа №3

Определение параметров зубчатых колёс

3.1. Цель работы

В процессе выполнения работы студент должен научиться определять путём расчёта и непосредственного измерения основные параметры зубчатого колеса с эвольвентным профилем.

3.2. Общие сведения

Основными параметрами зубчатого некоррегированного колеса с эвольвентным профилем являются: модуль m, число зубьев z и угол зацепления или угол профиля производящей рейки α_Р. Все остальные величины зубчатых колёс могут быть выражены через указанные основные параметры. Некоторые величины (например, число зубьев, диаметры окружностей выступов и впадин) могут быть определены или измерены непосредственно, большинство же величин определяется путём измерений и последующих вычислений.

Количество зубьев определяется путём непосредственного их подсчёта. Для определения модуля зацепления используется свойство эвольвенты: нормаль в любой точке эвольвенты является касательной к основной окружности. Кроме того, известно, что два (в общем случае криволинейных) профиля в точке их контакта имеют общую нормаль.

Отсюда следует вывод, что если охватить несколько зубьев колеса губками штангенциркуля (размер АВ, рис.3.1), то линия будет касательной к основной окружности А₀Д₀В₀, т.к. она нормальна в точках А и В к рабочим плоскостям губок штангенциркуля и, следовательно, нормальна к профилям зубьев в этих точках. Если отрезок АВ обкатывать без скольжения по основной окружности против или по часовой стрелке, то согласно свойству эвольвенты точка А придёт в точку А₀, точка Д в точку Д₀ и точка В в точку В₀.

Рис. 3.1. Измерение шага зубчатого зацепления

Из рис. 3.1 видно, что ДВ = Д₀В₀ = t₀ , т.е шагу зацепления по основной окружности. Таким образом, если измерить в начале размер С_n, соответствующий n зубьям, а затем измерить размер С_n+1, охватив губками штангенциркуля на один зуб больше, т.е. n+1 зубьев, то шаг по основной окружности определится как разность этих измерений

. (3.1)

Это выражение действительно только в том случае, когда губки штангенциркуля касаются эвольвентной части профиля зуба. Для того чтобы это условие было соблюдено, необходимо для выбора числа зубьев, которое нужно охватить губками штангенциркуля, пользоваться табл. 3.1.

Таблица 3.1

Числа зубьев, которое нужно охватить губками штангенциркуля

z	12…18	19…27	28…36	37…45	46…54	55…63	64…72	73…91
n	2	3	4	5	6	7	8	9

Модуль зацепления определяется по формуле

. (3.2)

Так как размеры С_n+1 и С_n, которые заносятся в табл. 3.2., определяются с некоторыми погрешностями (ошибка при изготовлении колеса и измерениях), то полученное значение модуля будет приближённым и его необходимо сопоставить со стандартным значением модулей по ГОСТ 1597, которые приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.2

Параметры для измерения зубчатого колеса

Схема измерения	№ измерения	Сn+1	Сn	n
	1 2 3
	среднее значение

Таблица 3.3

Стандартные значения модуля

Значение модуля, мм	Интервал изменения модуля, мм
0,3…0,8	через 0,1
1,0…4,5	-||- 0,25
4,5…7,0	-||- 0,5
7,0…16,0	-||- 1,0
16,0…30,0	-||- 2,0
30,0…45,0	-||- 3,0
больше 45,0	-||- 5,0

За истинную величину модуля следует принять ближайшую величину модуля из стандартного ряда. По уточнённому значению модуля рассчитываются диаметры делительной и основной окружности и шаг зацепления.

Значение cos α_Р при α_Р = 20° при некоррегированном зацеплении следует принять равным 0,9397.

Далее определяется фактическая толщина зуба S₀ по основной окружности, для чего используется произведённое ранее измерение размера АВ = С_n+1.

Действительно, из рис. 3.1 следует, что С_n+1 = nt₀ + S₀ и, следовательно,

(3.3)

Расчётное значение толщины зуба по основной окружности определяется по формуле

(3.4)

Для некоррегированного колеса толщина зуба по делительной окружности равна , а диаметр делительной окружности ; - функция угла α_Р, называется «инволютной», её значение для α_Р = 20° следующее: = 0,0149.

При проведении обмера зубчатых колёс необходимо измерить также диаметры окружностей выступов и впадин. Если число зубьев зубчатого колеса чётное, то оба эти диаметра могут быть непосредственно измерены штангенциркулем. При нечётном числе зубьев измерение проводится по схеме, изображённой на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Измерение геометрических параметров шестерни

при нечётном количестве зубьев

Для определения диаметра окружности выступов измеряется диаметр отверстия шестерни d_ОТВ и размер L₁.

Тогда диаметр окружности выступов будет равен:

(3.5)

Аналогично измеряется диаметр окружности впадин:

(3.6)

Зная диаметр окружности выступов, можно определить коэффициент высоты головки зуба некоррегированного зубчатого колеса.

Высота головки зуба:

(3.7)

Решая выражение (3.7) относительно f, получим:

(3.8)

Для выполнения данной работы необходимо иметь следующее:

1. набор зубчатых колёс разных модулей и с различным количеством зубьев;

2. измерительный инструмент: штангенциркуль.