Методические указания к лабораторным работам для студентов механических и технологических специальностей дневной и заочной форм обучения Витебск (стр. 7 из 8)

Последовательность выполнения лабораторной работы

1. Подсчитать числа зубьев шестерен Z_1б, Z_1т и зубчатых колес Z_2б ,Z_2т быстроходной и тихоходной ступеней редуктора.

2. Определить передаточные числа быстроходной U_б и тихоходной U_т ступеней редуктора:

.

3. Определить передаточное число редуктора:

U_ред=U_б хU_т

Рис. 17. Габаритные и присоединительные размеры цилиндрического редуктора

4. Подсчитать количество оборотов n_б быстроходного вала, которые он совершит за время одного полного оборота n_т=1 об/мин тихоходного вала.

5. Определить передаточное отношение редуктора

Примечание. Полученное передаточное отношение редуктора i_ред должно быть близким к рассчитанному передаточному числу U_ред.

6. Измерить с помощью штангенциркуля межосевое расстояния быстроходной a_wб и тихоходной a_wт ступеней редуктора.

Примечание. Для редуктора, выполненного по сосной схеме, межосевые расстояния быстроходной и тихоходной ступеней редуктора должны быть одинаковыми a_wб= a_wт.

7. Принять предварительное значение угла наклона зубьев передач

:

8. Определить расчетные значения нормальных модулей передач каждой ступени редуктора

,

9. Полученные значения нормальных модулей передач быстроходной ступени

и тихоходной ступени округлить до ближайших стандартных значений m_nб и m_nт (табл. 1).

10. Определить углы наклона зубьев колес

для каждой ступени редуктора, с учетом принятых значений модулей m_nб и m_nт

Примечание. Углы наклона зубьев передач редуктора должны находиться в пределах

=8…20⁰. Если полученные значения углов наклона зубьев колес передачи не входят в рекомендованные пределы, необходимо более точно замерить межосевое расстояние передач и уточнить число зубьев колес передач редуктора.

Лабораторная работа №5

Изучение червячных редукторов

Цель работы – ознакомиться с конструкциями червячных редукторов, с порядком их сборки и регулировки, измерить их размеры, определить параметры и размеры червячного зацепления.

Общие сведения

Червячная передача – передача зацепления со скрещивающимися осями валов. Передача движения происходит от червяка (однозаходного или многозаходного винта) к зубчатому колесу специальной формы (ведущим при определенных условиях может быть и червячное колесо) и осуществляется по принципу винтовой пары. Наибольшее распространение получили одноступенчатые червячные редукторы с диапазоном передаточных чисел U=8…63.

При больших передаточных числах применяют двухступенчатые червячные редукторы или комбинированные редукторы, состоящие из червячной и зубчатой передач. Серийно выпускаются только одноступенчатые червячные редукторы, с различными вариантами расположения червяка и червячного колеса. В машинах легкой и текстильной промышленности червячные передачи применяются в виде отдельных механизмов, для получения малых скоростей движения или точных перемещений.

Кинематические схемы одноступенчатых червячных редукторов представлены на рисунке 18. Они выполняются со следующими вариантами расположения червяка 1 и червячного колеса 2: червяк над колесом (верхнее расположение червяка) рисунок 18,а; червяк под колесом (нижнее расположение червяка) рисунок 18,б; червяк расположен сбоку от колеса рисунок 18,в,г.

Рисунок 18. Кинематические схемы червячных редукторов

Конструкции деталей червячной передачи

Червячная передача представляет собой передачу, у которой ведущее колесо (червяк) выполнено с малым числом зубьев (z₁=1…4), а ведомое червячное колесо имеет большое число зубьев (

). Угол скрещивания осей обычно составляет 90⁰. Цилиндрические червяки стандартных редукторов имеют в осевом сечении трапецеидальный профиль, а в торцовом сечении витки червяка могут быть архимедовы (обозначение ZA), конволютные (ZN), и эвольвентные (ZJ). В мелкосерийном производстве, а также в передачах с небольшой мощностью в основном используются архимедовы червяки, имеющие прямолинейный профиль в осевом сечении. Их изготавливают из термически улучшенных сталей (45,50,35ХМ). В крупносерийном производстве (серийно выпускаемые редуктора), а также в передачах с большой мощностью используются эвольвентные червяки, имеющие прямолинейный профиль витка в сечении плоскостью, параллельной осевой, но смещенной на величину радиуса основного цилиндра червяка. Их изготавливают из сталей (40ХН, 45Х, 45 ХЦ, 35 ХМ, 20Х), которые закаливаются до твердости 45….50 HRC с последующим шлифованием.

Червячные колеса имеют зубья дуговой формы, охватывающие часть червяка. Их выполняют из антифрикционных материалов, вследствие того, что в передаче наблюдается высокая скорость скольжения и она склонна к заеданию и износу. При малых скоростях скольжения червячные колеса делаются цельными из чугуна. При средних скоростях скольжения колеса изготавливаются из латуни или бронзы, при высоких – из оловянистой бронзы. Для экономии дорогостоящих цветных металлов червячные колеса изготавливают составными: бронзовый венец напрессовывается на стальную ступицу.

Конструкция редуктора

При окружных скоростях червяка до 5 м/с, можно применять любую схему редуктора, приведенную на (рис 18а). При больших скоростях используется только схема редуктора с верхним расположением червяка рисунок 18,а.

Корпус червячного редуктора обычно выполняется из чугунного литья либо для снижения веса из алюминиевого. В единичном производстве корпуса делаются сварными. Конструкция корпуса должна обеспечивать легкую постановку в него узлов червяк 1 и червячного колеса 2, а также возможность регулировки зацепления (рис. 19). Для удобства сборки и разборки корпус редуктора делают разъемным по горизонтальной плоскости, проходящей через ось вала колеса, т.е. корпус состоит из основания 3 и крышки 4 корпуса. В одноступенчатых редукторах с межосевым расстоянием передачи a_w<240 мм,

корпус допускается делать неразъемным. В таких корпусах для возможности сборки узла червячного колеса, на его боковых стенках делаются отверстия диаметром несколько большим, наибольшего диаметра d_ам2 червячного колеса.

Вал – червяк 5 (рис. 19) и вал червячного колеса 6 устанавливаются на радиально-упорных подшипниках качения 7,8, по одному в каждой опоре. Для увеличения жесткости корпуса и создания лучших условий для крепления привертных крышек 9,10,11 и 12 в местах расположения подшипников предусмотрены крепежные фланцы и ребра жесткости. Для крепления редуктора к плите или раме применяются болты или винты, устанавливаемые в отверстиях 13 фундаментального фланца 14. Для заливки масла и осмотра передачи в верхней части крышки корпуса 4 делается окно, закрываемое крышкой 15, в которую вкручивается ручка отдушника 16, предназначенная для суфлирования полости редуктора с атмосферой (выравнивая давления внутри редуктора с атмосферным). Для слива масла в нижней части основания корпуса 3 предусмотрено резьбовое отверстие, закрываемое пробкой 17.

Контроль за уровнем масла проводится с помощью жезлового маслоуказателя 18, вставляемого в основание корпуса 3. Вместо жезлового маслоуказателя может использоваться круглый, крепящийся к корпусу винтами. Для герметизации корпуса редуктора, а также для защиты подшипников и зацепления от пыли и грязи в подшипниковых крышках 9 и 12 с отверстиями для выхода концов валов червяка и червячного колеса, устанавливаются уплотнения. Для увеличения теплоотдачи и понижения температуры масла, на боковых стенках корпуса (в районе расположения червяка) выполняются ребра. Крышка 4 и основание 3 корпуса редуктора соединяются крепежными болтами 19 и двумя штифтами 1, фиксирующими их правильное относительное положение.

Смазка редуктора

Назначение и системы смазки червячных редукторов такие же как и для цилиндрических, т.е. картерная или циркуляционная. Система смазки выбирается в зависимости от скорости червяка. При нижнем расположении червяка масло должно покрывать всю высоту витка. При верхнем расположении червяка, уровень масла должен быть не менее 2m, но не более 1/3 радиуса червячного колеса. Для смазывания зацепления, при нижнем расположении червяка, на нем устанавливаются разбрызгиватели. Масло заливается в этом случае до центра нижнего тела качения подшипника. Подшипники качения смазываются путем разбрызгивания масла. Подшипники можно смазывать консистентной смазкой, но в этом случае в конструкции предусматриваются защитные шайбы от попадания масла из картера редуктора.