1. Описание коробки скоростей.

Коробка скоростей (коробка передач) -  механизм для ступенчатого изменения передаточного числа, т. е. скорости вращения или величины подачи. Коробка передач состоит из переключаемых зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с др. механизмами.

Коробка передач, применяемая для изменения скорости главного движения резания металлорежущих станков, называется также коробкой скоростей. Коробка передач, предназначенная для изменения подачи в металлорежущих станках и имеющая некоторые кинематические особенности, называется коробкой подач. Коробка передач широко применяются в приводах ведущих колёс автомобилей и др. транспортных средств, работающих от двигателя внутреннего сгорания, который при небольшой частоте вращения не может развивать большого вращающего момента и большой мощности, а также не допускает изменения направления вращения вала (реверсирования). Использование коробки передач позволяет получить достаточный момент на колёсах, рациональные режимы работы двигателя при различных скоростях движения, а также обеспечивает задний ход.

  Передаточные числа u коробки передач обычно соответствуют геометрическому ряду (u1; u2 = ju1; u3 = j2u1,...),что обеспечивает одинаковое относительное увеличение u при переключении с любой скорости на следующую.

  Конструкция коробки передач зависит от её назначения, способа переключения передачи и технической характеристики машины или станка — передаваемой мощности, быстроходности, числа скоростей (до 48), диапазона регулирования. Для ускорительных передач К. п. обычно принимают u не менее 1/2, для замедляющих — не более 4, число передач между двумя валами не более 6—8.

 Переключение скоростей в коробке передач осуществляется: механизмами индивидуального управления, в которых каждый зубчатый блок или муфта переключается отдельной рукояткой; механизмами централизованного управления (последовательного и выборочного включения и с предварительным выбором, или преселективные), в которых все зубчатые блоки и муфты переключаются одной общей рукояткой; электрическими и др. устройствами дистанционного управления; устройствами автоматического управления, переключающим скорости в зависимости от изменяющихся условий работы.

  Недостатки коробок передач по сравнению механическими вариаторами: ступенчатое изменение передаточного числа и менее удобное управление; преимущества — жёсткая кинематическая связь, т. е. строгое постоянство передаточных чисел между ведущим и ведомым валами, высокая надёжность и долговечность, компактность и простота конструкции, что обеспечило их широкое применение в современных машинах.

2.Выполнить расчет и выбор посадки с зазором (по оптимальному зазору).

Данные:

материал втулки – бронза;

номинальный диаметр D=100мм,

длина соединения L=110мм;

число оборотов вала n=750 об/мин;

радиальная нагрузка P=1,8 кН;

температура смазки T

угол охвата подшипника (половинный)

Расчёт:

1.Определяем среднее давление на опору:

p=

2.Определяем относительную длину подшипника:

1.1

3.Определяем характеристику режима:

(масло индустриальное 30)

4.Определяем оптимальный относительный зазор:

,где

-коэффициент оптимального зазора.

5.Для заданного диаметра находим оптимальный зазор:

6.Определяем толщину смазочного слоя при оптимальном зазоре:

7.Выбираем посадку по ГОСТ25347-82,которая обеспечивает зазоры, близкие к оптимальному, то есть .Условию удовлетворяют посадка: ø

Для посадки ø:

На основании полученных данных выбираем посадку: ø,

т.к. она является оптимальной и удовлетворяет требованиям: ,близкое к 2.

8.Определяем наименьший и наибольший относительные зазоры:

9.Определим коэффициенты несущей способности (нагруженности) для наименьшего и наибольшего относительного зазоров:

10.Находим относительные эксцентриситеты для предельных зазоров

при наименьшем зазоре

при наибольшем зазоре

11.Находим минимальные толщины смазочного слоя, которые будут обеспечиваться при предельных зазорах.

при наименьшем зазоре:

при наибольшем зазоре:

Эти значения были бы при , однако подшипник может при малых зазорах нагреваться до более высокой температуры.

12.Предполагая работу подшипника без принудительной смазки под давлением, произведем тепловой расчет при наименьшем зазоре. Примем температуру подшипника равной 70.

Динамическая вязкость масла при 70

Характеристика режима:

Коэффициент несущей способности

,соответствует относительному эксцентриситету 0,3 , для которого определяем коэффициент сопротивления вала вращения для половинного подшипника

Условный коэффициент трения получаем так:

Вычисляем превышение температуры подшипника свыше нормальной температуры, равной 20:,где

Отсюда температура подшипника и смазки будет равна:

13.При полученной температуре работы подшипника относительный эксцентриситет равен 0,30 и наименьшая толщина слоя смазки составит

14.Установим критическую толщину смазки, исходя из выбора коэффициента запаса надежности жидкостного трения . Тогда из уравненияполучим

Для обеспечения надежного жидкостного трения устанавливаем следующие требования к шероховатости поверхностей и допускам формы:

высота неровностей поверхности вала

высота неровностей поверхности подшипника

допуски неровностей поверхности подшипника

.

Таким образом, критическая толщина масляного слоя будет составлять следующую величину: