Лабораторная работа № 2 «Разборка, сборка и регулировка червячного редуктора»

2.1. Цель работы

2.1.1. Ознакомиться с конструкцией редуктора, его деталей и методами его сборки-разборки.

2.1.2. Ознакомиться с основными принципами регулировки подшипников и передачи.

2.2. Теоретические предпосылки

Червячные передачи применяются для передачи крутящего момента между перекрещивающимися валами, чаще всего взаимно перпендикулярными. Они используются для передачи мощностей до 30…50 кВт при передаточных числах 7…80. Передаточные числа двухступенчатых редукторов от 42 до 3600.

Червячная передача относится к зубчато-винтовым передачам. Она состоит из червяка, т.е. винта с трапецеидальной или близкой к ней резьбой и червячного колеса с зубьями дуговой формы.

Векторы окружных скоростей червяка и колеса взаимно перпендикулярны. Поэтому главная особенность передачи – значительное скольжение витка червяка по зубу колеса. Следствием скольжения является значительное трение, а значит и нагрев деталей.

Большое скольжение в червячных передачах служит причиной пониженного к.п.д., повышенного износа и склонности к заеданию (основные недостатки червячных передач).

Для уменьшения потерь на трение венцы червячных колёс выполняют из бронзы (Бр. ОФ10-1; Бр. ОНФ-10-1-1; Бр. АЖ9-4) или чугуна (СЧ 15-32; СЧ 18-36 и др.). Червяки изготавливаются из сталей, термически обработанных до значительной твёрдости (стали 45; 4ОХ; 2ОХ и др.). Они могут быть 1, 2 и 4 заходными.

Большое передаточное число является основным достоинством червячных передач.

Взаимное расположение червяка и колеса в редукторе может быть различным: червяк может быть над и под колесом, возможно боковое расположение его. При окружных скоростях червяка до 5 м/с отдаётся предпочтение редукторам с нижним расположением червяка, при котором обеспечиваются лучшие условия смазки передачи и подшипников. При окружных скоростях червяка более 5 м/с сильно возрастают потери мощности на перемешивание масла, поэтому в этих случаях червяк лучше располагать над колесом. Передачи с вертикальным расположением вала червяка или колеса применяют сравнительно редко, когда это требуется по условиям компоновки машин.

Механическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу, что может привести к потере маслом своих свойств.

Для увеличения поверхности теплоотдачи редуктор часто делают с дополнительными рёбрами. Если естественного охлаждения недостаточно, применяют искусственное охлаждение (обдув корпуса воздухом с помощью вентилятора, применение змеевика с проточной водой, циркуляционная система смазки со специальным холодильником).

2.3. Описание редуктора

Редуктор выполняется в виде отдельного механизма и служит для передачи движения с соответствующим уменьшением угловой скорости вращения и увеличением крутящего момента на выходном валу.

Червяк выполнен заодно с валом, колесо напрессовано на центр с внутренними шлицами, в который вставляется ведомый вал.

Рассматриваемый редуктор является универсальным. При горизонтальной оси червячного колеса червяк может располагаться над колесом, под колесом, сбоку колеса, а также при вертикальной оси колеса – сбоку колеса.

Центр и червяк опираются на конические радиально-упорные роликовые подшипники качения. Подшипники червяка установлены в расточках корпуса, а подшипники центра колеса в расточках крышек.

На внутренних поверхностях отверстий для прохода валов сквозных крышек имеются проточки для установки уплотнений, предотвращающих вытекание масла во время работы редуктора.

Конические подшипники и червячные передачи для нормальной работы нуждаются в регулировке: у подшипников регулируется осевой зазор, в передаче – положение средней плоскости колеса относительно оси червяка. Для регулировок между крышками подшипников и корпусом редуктора имеются наборы регулировочных прокладок из мягкой листовой стали различной толщины.

Уровень масла в редукторе контролируется с помощью жезлового маслоуказателя. Для слива отработанного масла служит пробка.

Для проверки состояния рабочих поверхностей зубьев колеса необходимо снять крышку редуктора.

Во время работы редуктора вследствие трения деталей температура внутри корпуса повышается, масло начинает испаряться, давление возрастает. Для сообщения полости редуктора с атмосферой рекомендуется применять отдушину (в противном случае при повышении давления возможно выдавливание смазки через уплотнения и стыки).