Laboratorny_praktikum

21

Приборы и инструменты к работе

Исследуемый редуктор, измерительная линейка, штангенциркуль, разводные ключи (2 шт.), отвертка.

Порядок выполнения работы

1. Разборка редуктора и ознакомление с конструкцией и назначением отдельных узлов. Разборку редуктора, если крышки подшипников крепятся к корпусу редуктора винтами, производят в следующем порядке: сначала осторожными ударами выбивают штифты, затем отвинчивают и снимают винты крышек и крышки подшипников; далее отвинчивают и снимают болты, соединяющие крышку и корпус редуктора. Применив отжимной болт, приподнимают крышку на 1–2 мм, а затем снимают ее и кладут на стеллаж рядом с редуктором, замеряют диаметры валов и расстояние между ними. Извлекают быстроходный и тихоходный валы, снимают с валов крышки сквозные, из корпуса извлекают стакан и регулировочные пластины, масляный щуп и сливную пробку.

После разборки знакомятся с конструкцией и назначением деталей и узлов редуктора.

Сборка редуктора производится в обратном порядке.

Примечание. Если крышки подшипников не крепятся к корпусу редуктора винтами, то после штифтов снимают болты, соединяющие крышку и корпус, и далее по порядку, как указано выше в настоящем разделе.

2. Определение параметров зацепления. Для решения этой задачи необходимо произвести ряд точных замеров с помощью штангенциркуля и вычислить параметры зацепления. Величины основных параметров u, b и de2 округляют до стандартных значений (табл. 1.5 и 1.6), если эти величины находятся в пределах отклонений от номинала, обусловленных неточностью замера.

По результатам замеров и произведенным расчетам величин (по формулам) заполняется табл. 1.4, которая входит в содержание отчета.

3. Составление эскизов. Ознакомившись с устройством редуктора и назначением его узлов и выполнив геометрический расчет, составляют эскизы одного из валов (быстроходного и тихоходного) и конического колеса.

Объем работ по этому пункту определяет преподаватель.

На эскизах указать установочные, габаритные, присоединительные и посадочные размеры.

Поскольку параметры цилиндрической передачи были подробно определены в предыдущей работе, основное внимание следует уделить изучению параметров зацепления конической пары.

22

Примечание. При заполнении табл. 1.4 в графе «Значения величин» указываются обозначение и значение величины, ее размерность. В графе «Расчетные формулы и расчет» записывают формулу и расчет величины с указанием размерности.

Таблица 1.5

Номинальные значения внешнего делительного диаметра колеса de2

(по ГОСТ 12289 – 76)

23

Расчетные формулы

Примечания. 1. При заполнении табл. 1.4 нужно выбрать нужную формулу из выше приведенных и записать ее в графу «Формулы и расчет». 2. КПД пары зубчатых колес ηЗп = 0,98. 3. КПД, учитывающий потери пары подшипников качения ηn = 0,99. 4. При расчетах de2 и u нужно брать данные из табл. 1.5 и табл. 1.6.

Содержание отчета

1.Наименование и цель работы.

2.Кинематическая схема редуктора.

3.Таблица 1.4, заполненная измеренными и расчетными (по формулам) величинами.

4.Эскизы, выполненные на миллиметровой бумаге.

5.Схема сил, действующих в зацеплении.

6.Выводы по работе.

Примечание. В выводах указать назначение и особенности конструкции исследуемого редуктора, способы смазки зубчатых колес и подшипников, КПД и т. д.

Контрольные вопросы

1.Из каких основных деталей состоит конический редуктор и каково их назначение?

2.Для чего предназначен конический редуктор?

3.Как определить передаточное отношение конической передачи?

4.Как определить внешний окружной модуль, cредний окружной мо-

дуль?

5.Какие силы действуют в зацеплении конической передачи?

6.Чем отличается конструкция быстроходного вала от тихоходного?

7.Какие подшипники используются в качестве опор валов конической передачи? Почему?

8.Каким образом производится регулировка зацепления?

9.Каким образом производится регулировка подшипников?

24

Лабораторная работа 1.3

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА Цель работы

Цель работы: изучение устройства червячного редуктора, способов регулировки зазоров в подшипниках и червячном зацеплении; производство замеров и вычисление основных параметров зацепления.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Червячные или зубчато-винтовые передачи применяются для передачи движения между валами с перекрещивающимися осями. Оси червяка и колеса перекрещиваются в пространстве чаще всего под углом 90°.

Основные достоинства червячных передач: возможность осуществления большого передаточного числа в одной ступени от (10 до 1 000) при сравнительно небольших габаритах; бесшумность и плавность работы; возможность самоторможения.

Недостатки: сравнительно низкий КПД; значительные по величине осевые нагрузки на валах червяка и червячного колеса, что усложняет конструкцию подшипниковых узлов; необходимость применения для венцов червячных колес дефицитных и дорогих антифрикционных материалов; склонность к заеданию и повышенный износ.

По расположению червяка и червячного колеса различают червячные механизмы с верхним, нижним, боковым и вертикальным червяками (рис.1.6).

В настоящее время отечественная промышленность выпускает универсальные червячные редукторы типа РЧУ по ГОСТ 13563–74, которые благодаря наличию съемных лап могут быть установлены в любом положении

(рис. 1.6).

Наружная поверхность червяка может иметь цилиндрическую или вогнутую (глобоидную) форму (рис. 1.7).

В зависимости от формы профиля витка (рис. 1.8) различают [6]:

−архимедов червяк (рис. 1.8, а) – витки архимедовых червяков имеют прямолинейный профиль в осевом сечении, торцовый профиль витка очерчен архимедовой спиралью (этот червяк подобен винту с трапецеидальной резьбой);

−эвольвентовый червяк (рис. 1.8, б) – витки имеют эвольвентный профиль витка в его торцовом сечении (как у косозубого колеса);

−конволютный червяк – витки имеют прямолинейный профиль в сечении, нормальном к направлению витка, а в торцовом сечении витки очерчены удлиненной эвольвентой.

При невысоких требованиях к нагрузочной способности применяют архимедовы червяки. Их можно нарезать на обычных токарных или резьбофрезерных станках.

27

коэффициента температурного расширения бронзы, по сравнению с чугуном. Поэтому в стык венца и центра ввертывают болты с последующим срезанием головок, играющих роль шпилек. При серийном производстве применяют конструкцию – заливку венца в форму с вставленным в нее центром.

Рис.1.9. Геометрические параметры червячной передачи

Рис.1.10. Червячный редуктор с верхним расположением червяка

28

Опорами червяка и червячного колеса являются радиально-упорные конические роликовыми подшипники качения 3, 4. Такие подшипники служат для восприятия радиальной и осевой нагрузки.

Внутренние кольца подшипников устанавливают с натягом на соответствующих опорных участках валов червяка и червячного колеса. Съемные наружные кольца установлены в корпусе редуктора по переходной посадке, что важно для облегчения осевых перемещений колец при монтаже во время регулировки червячного зацепления и зазоров в подшипниках.

В рассматриваемой конструкции червячного редуктора расстояние между опорами валов невелико, поэтому на каждом опорном участке установлено по одному подшипнику.

При больших расстояниях между опорами червяка и повышенной температуре нагрева в одной опоре устанавливают два радиально-упорных подшипника, а в другой опоре ставят так называемый плавающий радиальный подшипник, допускающий осевое смещение вала.

Регулировку подшипников осуществляют с помощью прокладок из стальной фольги (сталь декапированная). Их устанавливают между крышками подшипников 5 и 6 и корпусом 7. Кроме регулировочных прокладок, между крышками и корпусом помещают уплотнительные прокладки (изготовленные из картона).

Корпус редуктора 7 служит для установки в него собранных узлов, для регулировки зацепления и его смазки, а также для охлаждения редуктора. Корпус редуктора РЧП сделан разъемным по горизонтальной плоскости, проходящей через ось вала колеса.

Крышка 8 обеспечивает доступ в камеру редуктора для периодического осмотра его узлов. Пробка 9 служит для слива масла, а щуп 10 для замера его уровня в картере редуктора. Смазка редуктора осуществляется окунанием червяка в масло, залитое в корпус. При работе внутри корпуса создается масляный туман. Конденсируясь на стенках, масло стекает вниз и смазывает подшипники качения. Масляный туман улучшает также смазку червячного колеса.

Во время работы червячная передача нагревается. Внутри редуктора повышается давление, являющееся причиной утечки масла через уплотнение. Для устранения этого явления в верхнюю часть корпуса ввинчивают отдушину 11, соединяющую внутреннюю полость редуктора с атмосферой.

Центрирование крышки и корпуса редуктора производится при помощи двух конических штифтов 12, расположенных несимметрично, чтобы при сборке крышки и корпуса занимали бы такое относительное положение, какое было у них во время обработки отверстий под подшипники.

Приборы и инструменты к работе

Исследуемый редуктор, измерительная линейка, штангенциркуль, разводные ключи (2 шт.), отвертка.

29

Порядок выполнения работы

1. Разборка редуктора и ознакомление с конструкцией и назначением отдельных узлов. Разборку редуктора производят в следующем порядке (рис.1.10): снимают крышку 6 и извлекают узел червячного колеса. Затем отворачивают винты крепления крышек подшипников и извлекают узел червяка. Вывертывают пробку слива масла 9.

После разборки знакомятся с конструкцией и назначением деталей и узлов редуктора.

2. Определение параметров червячного зацепления. Для решения этой задачи необходимо провести ряд точных замеров с помощью штангенциркуля и вычислить параметры зацепления. Величины основных параметров u, m, q, aw и ψ округляют до стандартных значений (табл. 1.8…1.11), если эти величины находятся в пределах отклонений от номинала, обусловленных неточностью замера.

По результатам замеров и произведенным расчетам величин (по формулам) заполняется табл. 1.7.

3. Составление эскизов. Ознакомившись с устройством редуктора и назначением его узлов и выполнив геометрический расчет, составить эскизы одного из валов (быстроходного или тихоходного) и червячного колеса. На эскизах указать установочные, габаритные, присоединительные и посадочные размеры.

Объем работ по этому пункту определяет преподаватель.

30

Примечания. 1. При заполнении табл. 1.7 в графе «Значения величин» указывать обозначение и значение величины, ее размерность, а в графе «Расчетные формулы и расчет» записывать формулу и расчет величины с указанием размерности. 2. Как указано в п.2 порядка выполнения работы величины основных параметров m, q, aw, ψ и u округляются до стандартных, если эти величины находятся в пределах отклонений от номинального значения (табл. 1.8…1.11).

Расчетные формулы

ент трения скольжения. Для стального червяка и бронзового венца колеса предварительно можно принять f ' ≈ 0,04… 0,06. 3. Для определения шага P и модуля m зацепления, а также диаметров выступов da и впадин df зубчатых колес можно использовать специальную методику (прил. 2). 4. При расчетах q, aw, ψ и u данные брать из табл. 1.8…1.11.