6 .2. Параметры передачи, червячного колеса и червяка

Таблица 6.1Результаты измерений и расчета параметров редуктора, червяка и червячного колеса

№п\п	Наименование параметра	Расчётные уравнения	Результаты
			расчёта	замера
1	2	3	4	5

1 Диаметр быстроходного вала d_S

2 Диаметр тихоходного вала d_Т

3 Размеры h₁ ,h₂

4 Межосевое расстояние

5 Межосевое расстояние при

заданном x

6 Число витков червяка z₁

7 Диаметр вершин витков

червяка

8 Делительный диаметр червяка

9 Начальный диаметр червяка

1 0 Делительный угол с точностью

подъема до секунды

1 1 Диаметр окружности впадин чер-

вяка

12 Расчетный шаг червяка

1 3 Длина нарезной части червяка

при x=О

Червячное колесо

14 Число зубьев колеса z₂

1 5 Делительный диаметр колеса

1 6 Наибольший диаметр червячного

колеса

17 Диаметр вершин зубьев колеса

1 8 Ширина венца червячного колеса

Z₁=1и2

* Для шлифуемых и фрезеруемых червяков полученную по таблице величину следует увеличить на 25 мм при m < 10 мм.

6.3. Контрольные вопросы

1. Почему уровень масла при нижнем расположении червяка дол­жен ограничиться центром тел качения подшипников?

2. Почему недопустимо расположение пятен контакта на зубьях червячного колеса таким, как указано на рис. 6.3 б и 6.3 в?

3. Почему с понижением жесткости подшипников в опорах и при наличии зазора в подшипниках повышаются динамические нагрузки в передаче?

4.Чем обусловлено различное расположение червяка относительно червячного колеса?

5.Зарисуйте схемы расположения и объясните их особенности. Почему венцы червячных колес изготавливаются из бронз?

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ РАБОТУ ПРИНЯЛ

Студент

Группа

Лабораторная работа № 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД МНОГОСТУПЕНЧАТОГО РЕДУКТОРА С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ КОЛЕСАМИ

7.1. Цель работы: а) определение геометрических параметров зубчатых колес и передач и вычисление передаточных чисел;

б) изображение кинематической схемы редуктора;

в) построение графиков зависимости

при const и f(n) при T₂= const,

7.2. Основные правила по технике безопасности и предупреждения

1. Включение установки производить с разрешения преподавателя.

2. Прибор должен подключаться к выпрямителю, а выпрямитель к сети.

3. После окончания работы установку от сети отключить.

4. При работающем редукторе крышка редуктора должна быть закрыта.

7.3. Описание прибора

На литом основании I (рис. 7.1) смонтированы исследуемый ре­дуктор 15, электродвигатель 5 с тахометром 3 и нагрузочное устройство II (магнитный порошковый тормоз). Входной и выходной валы редуктора соединены с вплпми электродвигателя и нагрузочного устройства упругими муфтами 7 и 8. Тахометр соединен с электро­двигателем муфтой 4. На кронштейнах 2 и 12 смонтированы измери­тельные устройства, состоящие ил плоских пружин 14 и 9, индикато­ров б и 10, штоки которых упираются в пружины.

На панели 13 (рис. 7.2) размещены: тумблер I, включающий и вы­ключающий электродвигатель; потенциометр 2, позволяющий бессту­пенчато регулировать частоту вращения электродвигателя; сигналь­ная лампа 3, загорающаяся при включении двигателя; тумблер 4, включающий нагрузочное устройство, и потенциометр 5, позволяющий регулировать тормозной момент T₂.

Статор электродвигателя установлен в подшипниках качения •аи, что он может качаться относительно оси, совпадающей с осью торя. Возникающий при работе электродвигателя реактивный момент полностью передается на статор и действует в направлении, противоположном вращению якоря.

Такой двигатель называется балансирным.

Для измерения величины момента, развиваемого двигателем к статору прикреплен рычаг, который нажимает на плоскую пружину измерительного устройства. Деформация пружины передаётся на шток индикатора. По отклонению стрелки индикатора можно судить о величине этой деформации. Если пружину протарировать, т.е. установить зависимость момента T₁, поворачивающего статор и числа делений индикатора, то при выполнении опыта можно по показаниям индикатора судить о величине момента T₁ двигателя.

В результате тарировки измерительного устройства двигателя установлена величина так называемого тарировочного коэффициента.

Аналогичным способом определяется тарировочный коэффициент для тормозного устройства

7.4. Теория опыта.

Кинематическое исследование.

Передаточное число пары зубчатых колес

1. Передаточное число передачи, состоящей из i пар последова­тельно зацепляющихся колес, равно произведения передаточных чи­сел отдельных пар колес: равно произведения передаточных чи­сел отдельных пар колес:

где Z₂ и Z₁ - соответственно число зубьев колеса н шестерни.

Диаметр вершин зубчатого колесе, нарезанного бея смещения ин­струмента:

Отсюда согласуется с СТ СЭВ З1О-76. (7.3)

Межосевое расстояние зубчатой пары

2. Определение КПД редуктора.

Потери энергии в зубчатых передачах в основном складываются из потерь на трение в зацеплении; на разбрызгивание масла; в подшипниках.

В данном случае потерь на разбрызгивание нет, поскольку. ре­дуктор состоит из открытых передач.

Определение КПД редуктора основано на одновременном и неза­висимом измерении крутящих моментовТ₁ на входном и Т₂ на вы­ходном радах редуктора (рис. 7.1).

крутящий момент не валу электродвигателя;

крутящий момент на выходном волу редуктора;

передаточное число редуктора.

Опытные значения крутящих моментов определяются по зависимостям:

КПД редуктора можно определить по уравнению

- торировочные коэффициенты (п. 3 инструкции); соответственно показания индикаторов измеритель­ных устройств двигателя и тормозя.

Общий КПД передачи, составленной из пар последовательно за­цепляющихся колес, равен произведению КПД отдельных пар колес.

Если потери в каждой паре примерно одинаковы, то где - КДЦ отдельной пары колес. Таким образом,

7.5. Порядок выполнения работы

1.Подсчитать размеры зубьев колёс и измерить их диаметры. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 7.1. отчёта

2. По данным таблицы 7.1 построить кинематическую схему се редуктора для чего использовать условные обозначения показанные на рисунке 7.3.

Рис. 7.3. Условные обозначения на схемах по

ГОСТ 2.770-68 и ГОСТ 2.703-68:

а - передачи зубчатые цилиндрические с прямыми зубьями

(посадка колеса на шпонке и свободно вращающийся блок); б - подшипники качения радиальные (общее обозначение); в - соединение валов эластичное; г - подшипники скольжения радиальные.

Примечани е. Опыты по определению КПД выполнять при постоянной частоте вращения электродвигателя и постоянном тормоз­ном моменте.

3. Включить электродвигатель и поворотом рукоятки 2 потен-­ циометра установить вращение вала электродвигателя п= 700 мин'¹.

4. Установить стрелки индикаторов на нулевое положение. Предварительно дать индикаторам натяг в 1,5 ~ 2 оборота стрелки.

5. Поворотом рукоятки 5 потенциометра нагружать редуктор различными моментами.

Снятие показаний индикатора измерительного устройства двигате­ля должно производиться при выбранной частоте вращения двигателя.

6 . Записать в табл. 7.2 отчета показания индикаторов.

7. По уравнениям (7.5), (7.6) и (7. 7) вычислить значения Т₁,

Результаты вычислений занести в ту же таблицу.

8. По данным табл. 7.2 построить график при

.

9. Аналогичным образом провести опыты при и переменной частоте вращения. Опытные данные и результаты расче­тов занести в табл. 7.3. отчета.

10. Построить график зависимости при

Литература

Иванов М.Н. Детали машин.- М.: Высшая школа, 1998.

Реаптов Д.И. Детали мамин,- М.: Машиностроение, 1989.

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Детали машин, ПТМ и М"

Лабораторная робота № 7

определение код многоступенчатого реду

ктора с цилиндрическими колесами

7.1. Цель работы: а) определение геометрических параметров и вычисление передаточных чисел;

б) Изображение кинематической схемы редуктора;

в) построение графиков зависимости при

и при

Минск 2006

7.2. Результаты измерений и расчета параметров колес и редуктора

Таблица 7.1

Число зубьев

Диаметр вершин d₀

Модуль m по уравн. (7.3)

Межосевое расстояние a_w по уравн. (7.4)

Передаточное

число U по уравн. (7.2)

Общее переда­точное число по уравн. (7.1)

7.3.Кинематическая схема редуктора

7.4. Опытные данные и результаты расчетов

Таблица 7.2

Определяемые велмчины	№ отсчёта
	1	2	3	4	5	6
К1 делений
К2 делений

7 .5. График зависимости при

7.6. Опытные данные и результаты расчетов

Таблица 7.3

Определяемые велмчины	№ отсчёта
	1	2	3	4	5	6
К1 делений

7.7. График зависимости при

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ РАБОТУ ПРИНЯЛ

Студент

Группа

Лабораторная работа №8

ОПРВДЕЛЕШЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

8.1. Цель работы: а) определение геометрических параметров червяка и червячного колеса;

б) изображение кинематической схемы редук­тора;

в) построение графиков зависимости при

при

8.2. Основные правила по технике безопасности и предупреждения

1. Включение установки производить с разрешения преподава­теля.

2. Прибор должен подключаться к выпрямителю, а выпрямитель к сети.

3. Тарировку измерительных устройств двигателя и тормоза производить при неработающем двигателе.

.4. После окончания работы установку от сети отключить;

8.3. Описание прибора

На литом основании 8 (рис. 8.1) смонтированы: исследуемый ре­дуктор 7, электродвигатель 4 с тахометром I, показывающим частоту, вращения электродвигателя, и нагрузочное устройство 9 (магнитный порошковый тормоз). На кронштейнах смонтировать измерительные устройства, состоящие из плоских пружин 2 и 6 и индикаторов 3 и 5, штоки которых упираются в пружины,

На панели 8 (рис. 8.2) размещены: тумблер I, включающий и вы­ключающий электродвигатель; потенциометр 2, позволяющий бессту­пенчато регулировать частоту вращения электродвигателя,' сигналь­ная лампа 3, загорающаяся при включении электродвигателя; тумблер 4, включающий нагрузочное устройство, И потенциометр б, позволя­ющий регулировать тормозной момент T₂.

Статор электродвигателя смонтирован на двух шарикоподшипниках, установленных в кронштейне, и может свободно поворачиваться во­круг оси, совпадающей с осью ротора. Возникший при работе элект­родвигателя реактивный момент полностью передается на статор и действует в направлении, противоположном вращению якоря.

Для измерения величины момента, развиваемого двигателем, к статору прикреплен рычаг, который нажимает на плоскую пружину из­мерительного устройства. Деформация пружины передается на шток индикатора. По отклонению стрелки индикатора можно судить о вели­чине этой деформации. Если пружину протарировать, т.е. установить зависимость момента T1, поворачивающего статор, и числа делений индикатора, то при выполнении опыта можно по показаниям индикато­ра судить о величине момента T1, развиваемого двигателем.

В результате тарировки измерительного устройства двигателя установлена величина так называемого тарировочного коэффициента

= 3,3 Н-мм/деление.

А налогичным способом определяется тарировочный коэффициент тормозного устройства:

= 18,3 Н.мм/деление.

8.4. Теория опыта

1. Кинематическое исследование. Передаточное число червячной передачи U =Z₂/Z₁

где Z₂. - число зубьев червячного колеса;

Z₁ - число витков червяка.

Червяк редуктора прибора ДП-4К имеет модуль m = 1,5 мм, что отвечает ГОСТ 2.144-76.

Делительный диаметр червяка d1 и коэффициент диаметра червяка q определяется решением уравнений

О тсюда (8.2)

П о СТ СЭВ 266-76 (исходный червяк и исходный производящий червяк) принимается коэффициент высоты головки витка .

(8.3)

Р асчетный шаг червяка (8.3)

Х од витка (8.4)

Делительный угол подъема (8.5)

Скорость скольжения (8.6)

где п₁,мин^-1 - частота вращения двигателя.

2. Определение КПД редуктора.

Потери мощности в червячном зацеплении -складываются из- по­терь на трение в зацеплении, на трение в подшипниках и гидравли­ческих потерь на размешивание и разбрызгивание масла. Главную часть потерь составляют потери в зацеплении, зависящие от точности изготовления и сборки, жесткости всей системы (особенно жесткости вала червяка), способа смазки, материалов червяка и зубьев колеса, шероховатости контактных поверхностей, скорости скольже­ния, геометрии червяка и других факторов.

О бщий КПД червячного редуктора

где "- КПД, учитывающий потери в одной паре подшипников, для подшипников качения

. = 0,99— 0,996; п - число пар подшип­ников; = 0,99 - КПД, учитывающий гидравлические потери;

- КПД, учитывающий потери в зацеплении, который определяется по уравнению

(8.7)

где - угол трения, зависящий от материала червяка и зубьев колеса, шероховатости рабочих поверхностей, качества смазки и скорости скольжения II, 2].

Опытное определение КПД редуктора основано на одновременном и независимом измерении крутящих моментов Т1, на входном и Т2 на выходном валах редуктора. КПД редуктора можно определить по урав­нению

(8.8)

где Т1 - крутящий момент на валу электродвигателя;

Т2 - крутящий момент на выходном валу редуктора. Опытные значения крутящих моментов определяются по зависимос­тям

где - тарировочные коэффициенты (п. 3 инструкции);

К1 и К2 - соответственно показания индикаторов измерительных устройств двигателя и тормоза.

8.5. Порядок выполнения работы

I. Подсчитать число зубьев колеса, число витков червяка и измерить диаметр вершин витков червяка. Результаты расчетов и из­мерений занести в табл. 8.1 отчета.

2. По данным табл. 8.1 построить кинематическую схему чер­вячной передачи, для чего использовать условные обозначения, по­казанные на рис. 8.3 (ГОСТ 2.770-68).

Примечание. Опыты по определению КПД выполнить при постоянной частоте вращения электродвигателя и постоянном тормоз­ном моменте.

3. Включить электродвигатель и поворотом рукоятки 2 потен­циометра установить частоту вращения вяла электродвигателя п₁ = 1200 мин ⁱ.

,4, Установить стрелки индикаторов на нулевое положение.

Предварительно дать индикаторам натяг в 1,5- 2 обороти стрелки.

5. Поворотом рукоятки 5 потенциометра нагружать редуктор различными моментами ТЧ.

Снятие показаний индикатора измерительного устройства двига­теля должно производиться при выбранной частоте вращения двига­теля.

6. Записать в табл. 8.2 отчета показания индикатора.

7 . По уравнениям (8.9) и (ЗЛО) вычислить значения T1 и Т2. Результаты вычислений занести в ту же таблицу.

8.По данным табл. 8.2 построить график при

9.Аналогичным способом провести опыты при Т2 – const и переменной частоте вращения. Опытные данные и результаты рас­четов занести в табл. 8.3 отчета.

10. Построить график зависимости

при

Литература

1. Решетов Д.Н. Детали машин, - М.: Машиностроение, 1989,

2. Иванов М.Н. Детали машин. - И.: Высшая школа, 1996.

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Детали машин, ПТМ и М"

Лабораторная работа № 8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

8.1. Цель работы: а) определение геометрических параметров червяка и червячного колеса;

б) изображение кинематической схемы редуктора;

в) Построение графиков зависимости при

Минск 2006

8.2. Результаты измерений и расчета параметров червяка, червячного колеса и редуктора

Таблица 8.1

Число зубьев колеса Z2
Число витков червяка Z1
Передаточное число передачи по уравнению (8.1)
Диаметр вершин витков червяка da1
Модуль m
Делительный диаметр червяка d1 по уравнению (8.2
Коэффициент диаметра червяка по уравнению (8,2)
Расчетный шаг червяка P1 по уравнению (8.3)
Ход витка по уравнению (8.4)
Делительный угол подъема по уравнению (8.6)
Скорость скольжения по уравнению (8,6)

8.3. Кинематическая схема редуктора