ДМ / Лабораторная работа №15

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. Н. Э. БАУМАНА

Калужский филиал

Кафедра К3-КФ

Витушкина Е.А.

Методические указания по выполнению

Лабораторной работы №15

“Изучение червячного редуктора”

Калуга, 2005 г.

УДК 621

ББК 34.44

Данные методические указания к лабораторной работе издаются в соответствии с учебным планом.

Методические указания к лабораторной работе рассмотрены и одобрены:

Кафедрой “Детали машин и ПТМ” (К3-КФ)

“____”_____________________г.

________________ зав. Кафедрой А.А.Шубин

методической комиссией

Калужского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана

“____”_____________________г.

________________ председатель комиссии В.Т. Дегтярёв

Рецензент_____________________

“____”_____________________г.

Авт _____________ Ст. препод. Витушкина Е.А.

“____”_____________________г.

Методические указания к лабораторной работе предназначены для студентов третьего курса, могут быть использованы при курсовом проектировании.

© Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана 2005 г.

© Витушкина Е.А. 2005 г.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомится с конструкцией червячного редуктора.

1. Описание редуктора

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Опорами червяка и вала червячного колеса служат радиально-упорные конические роликоподшипники, воспринимающие радиальную и осевую нагрузки.

Внутренние кольца подшипников на вал ставят с натягом во избежание обкатывания кольцом шейки вала, развальцовки посадочных поверхностей контактной коррозии.

Наружные кольца подшипников в корпусе ставят на скользящей посадке, что важно для облегчения осевых перемещений колёс при монтаже, во время регулировки червячного зацепления и регулировки зазоров в подшипниках.

При работе редуктора в червячном зацеплении возникает сила, которую можно разложить на три составляющие во взаимно перпендикулярных направлениях. (Рис.1).

Рис. 1

Все силы с вращающихся деталей передаются на неподвижный корпус через элементы качения, что уменьшает потери энергии на трение.

Корпус редуктора выполнен из чугуна. Он одновременно служит и резервуаром для смазки. Для слива масла предусмотрена сливная пробка (28). В крышках, через которые выходят концы валов, ставятся уплотнения (9 и 19) (рис 2;3).

Назначение уплотнений – исключать попадание грязи и пыли в подшипники в зацеплении через зазор между крышками и валами, а также предотвратить вытекание смазки из редуктора.

Конструкция редуктора должна обеспечивать возможность регулировки зацепления.

В верхней половине корпуса редуктора крышкой закрывается смотровой люк (21).

Рис. 2

При работе редуктора, находящийся во внутренней его полости воздух нагревается и расширяется. Для выхода избытка воздуха в атмосферу предусмотрено специальное устройство – “отдушина” (20).

Радиальная конструкция редуктора позволяет осуществлять узловую сборку. Собирают отдельно узел червячного колеса и узел червяка, далее собранные узлы монтируют в корпус редуктора в порядке, обратному тому, в котором производилась разборка.

Регулировку червячного зацепления и конических роликоподшипников червячного колеса при сборке редуктора выполняют в следующей последовательности:

1. Червячное колесо с валом (см. рис. 2,3), подшипниками и крышками 5 и 15 монтируют в корпус редуктора 13 без комплектов металлических прокладок 11 и 14 с таким расчётом, чтобы опорная поверхность одной из крышек была плотно прижата к корпусу редуктора, а между второй крышкой и корпусом имелся зазор;

2. Заменяют щупом зазор между крышкой 5 или 15 и корпусом, после чего подбирают двойной комплект металлических прокладок, суммарную толщину которых с целью обеспечить свободное вращение подшипников, принимают равной , где – допустимая осевая игра, смонтированного на двух конических роликоподшипниках; величину назначают в зависимости от серии и размера конических роликоподшипников и того, какие в них могут быть допущены радиальные и осевые зазоры по условию удовлетворительной работы передач. Для диаметра шейки вала червячного колеса мм; мм.

3. Между крышками 5 и 15 и корпусом 13 устанавливают пакеты прокладок суммарной толщины каждый.

4. Для регулировки зацепления на рабочую поверхность витков червяка наносят тонкий слой краски, после чего, вращая червяк, поворачивают червячное колесо. Полученное пятно контакта (отпечатки краски на рабочих поверхностях зубьев колеса) позволяет судить о том, на сколько правильно собрано зацепление.

Рис. 3

Рис. 4

На рис. 4 показаны три возможные положения пятна контакта. На рис. 4а соответствует правильному взаимному положению червяка и колеса, т.е. такому, когда плоскость симметрии колеса и червяка совпадают.

На рис. 4б и 4в колесо установлено не точно и его следует соответственно сместить вправо или влево путём перестановки части прокладок из под одной крышки под другую. При этом суммарная толщина прокладок, во избежание нарушения регулировки зазора в подшипниках, должна оставаться неизменной

Требуемые радиальные и осевые зазоры в конических роликоподшипниках червяка обеспечиваются металлическими прокладками 16 и 24 между крышками 17 и 23 и корпусом.

Порядок регулировки конических роликоподшипников червяка тот же, что и червячного колеса. Поскольку смещение червяка в осевом направлении при регулировки подшипников не отражается на точности червячного зацепления, корректировка положения червяка в осевом направлении не нужна (рис. 5).

Рис. 5

– межосевое расстояние нулевой передачи;

– межосевое расстояние коррегированной передачи.

Рис. 5 Схема коррекции червячного зацепления.

2. Порядок выполнения работы

1. Взять штангельциркуль и замерить габаритные размеры редуктора – длина, – ширина, – высота (мм), после чего заполнить первую строку таблицы раздела 1 отсчёта.

2. С помощью штангельциркуля замерить присоединительные размеры (т.е. размеры поверхностей, с помощью которых редуктор присоединяется с другими элементами привода) а также фундаментом: ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; после чего заполнить вторую строку таблицы раздела 1 отсчёта.

3. Определить число заходов червяка “”, (после чего заполнить первую строку таблицы раздела 2 отсчёта).

4. Взять штангельциркуль и замерить шаг осевой “”, длину нарезной части “”, диаметр вершин “” червяка в мм, после чего заполнить вторую, третью и четвёртую строки соответственно в таблице раздела 2 отсчёта.

5. Найти керненный зуб, внимательно сосчитать зубья червячного колеса “”, после чего заполнить пятую строку таблицы раздела 2 отсчёта.

6. С помощью штангельциркуля измерить наибольший диаметр червячного колеса “”, мм, и заполнить седьмую строку таблицы раздела 2 отсчёта. С помощью зубомера замерить глубину “впадины” вершины зуба червячного колеса; получим “”(мм). Диаметр вершин червячного колеса “”, мм, определить по формуле: после чего заполнить шестую строку таблицы раздела 2 отсчёта.

7. С помощью штангельциркуля замерить ширину червячного колеса “”, мм, и заполнить восьмую строку таблицы раздела 2 отсчёта.

8. С помощью штангельциркуля замерить межосевое расстояние редуктора “”, мм, (см. рис. Раздела 1 отсчёта) с точностью погрешности мерного инструмента, после чего округлить “” до ближайшего стандартного по ГОСТ 19036-73: 40, 50, 63, 80, 100, 120, 125, 140. Затем занести полученное значение “” в первую строку таблицы раздела 3 отчёта.

9. Далее рассчитать остальные параметры зацепления, используя формулы, приведённые в отчёте и учитывая следующее: расчётное значение модуля осевого “”, мм, должно быть округлено до ближайшего стандартного согласно табл. 1 руководства.

Таблица 1

Модуль осевой “”, мм.

Основные значения	1	1,25	1,6	2	2,5	3,15	4	5	6,3	8	10
Допускаемые значения	1,5			3			6			12

расчётное значение коэффициента диаметра червяка “” должно быть округлено до ближайшего стандартного согласно таблице 2:

Таблица 2

Значение коэффициента диаметра червяка “” по ГОСТ 19036-73

Основной ряд	8	10	12,5	16	29	25
Дополнительный ряд	7,1	9	11,2	14	18	22,4
Допускаемые значения	7		11	12

величина коэффициента смешения “” находится в пределах:

угол подъёма витка выбирается в зависимости от коэффициента диаметра червяка “” и числа заходов червяка согласно таблице 3 руководства:

Таблица 3

Угол подъёма витка червяка

q	14	13	12	11	10	9	8
z1 = 1	4º05´08´´	4º23´55´´	4º45´49´´	5º11´40´´	5º42´35´´	6º20´25´´	7º07´30´´
z1 = 2	8º07´48´´	8º44´46´´	9º27´44´´	10º18´17´´	11º18´36´´	12º31´44´´	14º02´10´´

во избежание арифметических ошибок сравнить расчётные и измеренные значения искомых величин.

1. Ответить на контрольные вопросы (см. раздел “Контрольные вопросы” руководства).

Контрольные вопросы

1. Объяснить назначение присоединительных размеров редуктора.

2. Показать на рис. 1, как передаётся осевая сила с витков червяка на корпус редуктора?

3. Каково назначение комплектов прокладок деталей 16 и 24 (рис. 2 и 3)?

4. Какой материал применяется для обода червячного колеса и для червяка?

5. Как определить нагрузку, действующую на болты 12 (рис. 2 и 3)?

6. Как отрегулировать червячное зацепление?

7. Для чего в червячном редукторе устанавливается “отдушина”?

8. Какие размеры червяка и червячного колеса меняются при коррекции зацепления?

9. Как осуществляются охлаждение и смазка червячных передач?

Список литературы

1. Иванов М.Н., Финагенов В.А. Детали машин. Москва “Высшая школа”, 2002 г.

2. Дунаев П.Ф., Лёликов О.П.. Конструирование узлов и деталей машин. “ACADEMIA”, 2004 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Размеры редуктора

Размеры габаритные
Размеры присоединительные

2. ИЗМЕРЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЧЕРВЯКА И ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА

Параметры		Обозначения	Размерность	Результаты замера
Червяк	Число заходов
	Шаг осевой		мм
	Длина нарезной части		мм
	Диаметр вершин		мм
Червячное Колесо	Число заходов
	Диаметр вершин		мм
	Наибольший диаметр		мм
	Ширина		мм

3. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЧЕРВЯЧНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Наименование параметра		Расчётная зависимость	Результат расчёта
Общие параметры	Межосевое расстояние, мм
	Модуль осевой, мм
	Передаточное число
Параметры червяка	Делительный диаметр, мм (предварительное значение)
	Коэффициент диаметра*
	Коэффициент смешения**
	Начальный угол подъёма
	Делительный диаметр, мм (уточненное значение)
	Диаметр вершин, мм
	Начальный диаметр
	Диаметр впадин
Параметры червячного колеса	Делительный диаметр, мм
	Диаметр вершин, мм
	Диаметр впадин, мм
	Наибольший диаметр, мм

* После расчёта уточнить и подобрать по ГОСТу

** Действительное значение

– определять с точностью до третьего знака после запятой.