новая папка 1 / 303236

3038

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра прикладной механики

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ

ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе №5 по деталям машин и прикладной механике

Составитель В.С. Попов

Липецк Липецкий государственный технический университет

2013

УДК 621.31(07) П-58

Рецензент-профессор В.Н. Гринавцев

Попов, В.С.

П-58 Изучение конструкции цилиндрического редуктора: методические указания к лабораторной работе №5 по деталям машин и прикладной механике /сост. В.С. Попов.–Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2013. – 16 с.

В работе дана методика теоретического и опытного определения технических параметров конструктивных элементов цилиндрических зубчатых редукторов.

Методические указания предназначены для студентов 2 – 3 курсов дневного и 3 – 4 курсов очно-заочного факультетов направлений подготовки 140600, 140610, 151000, 151900, 190100, 190600, 191109, 80700.

Табл.4. Ил.6. Библиогр.: 3 назв.

© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», 2013

1. Цель работы

Изучение конструктивных особенностей основных деталей и узлов цилиндрических зубчатых редукторов при исследовании их промышленных образцов.

2.Задачи работы

2.1.Определение общего передаточного числа редуктора и передаточных чисел его отдельных ступеней.

2.2.Определение основных геометрических параметров зубчатых колес и анализ их конструкции.

2.3.Определение основных геометрических параметров валов и анализ их конструкции.

2.4.Изучение конструктивных особенностей и смазки опор валов.

2.5.Ознакомление с основными конструктивными элементами корпуса редуктора и их назначением.

3.Оборудование и инструменты

Объектами исследования являются одно- и двухступенчатые цилиндрические зубчатые редукторы, указанные преподавателем.

Для выполнения работы используются следующие инструменты: а) набор гаечных ключей; б) штангенциркуль;

в) штангензубомер; г) линейка, циркуль, карандаш; д) калькулятор.

4. Краткие сведения об объекте изучения Редуктором называют механизм, содержащий передачи зацеплением,

заключенный в корпус и предназначенный для повышения вращающего момента и уменьшения угловой скорости ведомого вала по сравнению с ведущим.

Перед разборкой редуктора рекомендуется определить общее передаточное число iобщ редуктора, равное числу оборотов входного вала, соответствующее при его ручном вращении одному обороту выходного вала.

Цилиндрический зубчатый редуктор может иметь крышки подшипников качения двух типов: закладные без крепящих винтов и привёртные, крепящиеся к корпусу редуктора винтами [1,4].

При разборке редуктора в первом случае отвинчивают только гайки на болтах (или винты) крепления крышки корпуса редуктора к его основанию и вынимают болты (или винты) из отверстий. Во втором случае предварительно отвинчивают винты крепления привертных крышек подшипников и производят их снятие вместе с регулировочными прокладками. Затем в присутствии преподавателя или лаборанта отжимными винтами отделяют крышку корпуса от его основания и снимают её.

5.2. Определение общего передаточного числа редуктора и передаточных чисел отдельных его ступеней

Передаточное отношение - параметр кинематический, отражающий степень преобразования вращательного движения и равный отношению угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев механизма. Суть кинематического преобразования движения редуктором состоит в понижении (редуцировании) угловой скорости.

Передаточное отношение двухступенчатого однопоточного редуктора равно произведению передаточных отношений его ступеней (передач). Как для любой зубчатой передачи, определение передаточного отношения цилиндрической передачи возможно как по кинематическим, так и по конструктивным параметрам. С одной стороны, оно равно количеству оборотов ведущего

(быстроходного) вала Б, которое необходимо совершить для одного оборота ведомого (тихоходного) вала передачи Т, с другой - отношению количества зубьев Z2 ведомого зубчатого колеса к количеству зубьев Z1 ведущего зубчатого колеса передачи. В обоих случаях значение передаточного отношения должно

быть одинаковым и применительно к изучаемому редуктору равным передаточному числу - отношению количества Z2 зубьев большего колеса передачи к количеству зубьев Z1 меньшего колеса (шестерни).

Произведение найденных таким образом передаточных отношений быстроходной и тихоходной ступеней представляет собой передаточное отношение редуктора и должно равняться количеству оборотов ведущего (быстроходного) вала редуктора, соответствующее одному обороту ведомого (тихоходного) вала.

Для расчёта передаточных чисел iк ступеней редуктора необходимо подсчитать числа зубьев шестерни z1к и колеса z2к каждой ступени к :

iк z2к / z1к .

При выполнении данного этапа работы следует обратить внимание на соотношение передаточных чисел ступеней, а также выявить, которая из ступеней является быстроходной, а которая – тихоходной. Затем необходимо самостоятельно выполнить кинематическую схему редуктора с указанием на ней названия зубчатых колес и валов.

5.3. Определение основных геометрических параметров зубчатых колес и анализ их конструкции

Перед выполнением данного этапа работы необходимо измерить межосевые расстояния быстроходной awБ и тихоходной awТ ступеней

редуктора с помощью линейки или штангенциркуля.

Затем снять валы в сборе с зубчатыми колесами и подшипниками качения и произвести измерения параметров зубчатых колес для каждой ступени:

а) ширину зубчатого венца b ;

б) длину зуба lз ;

в) высоту зуба h;

г) диаметр окружности вершин зубьев шестерни dа1 ;

д) толщину обода δ ;

е) диаметр ступицы dст ;

ж) длину ступицы lст ;

з) диаметр отверстий в диске d0 ;

и) толщину диска s.

На рис.2 приведена конструкция зубчатого колеса с указанием большинства измеряемых параметров, которые следует занести в табл.1.

Рис.2. Цилиндрическое зубчатое колесо

Таблица 1

Результаты измерения зубчатых передач редуктора

На основании данных табл.1 определить:

а) приближенное значения модуля зацепления:

,

при этом округлить его расчетное значение до ближайшего стандартного ГОСТ

(первый ряд следует предпочитать второму);

б) угол наклона линии зуба (с точностью до секунды):

β=arcos(b/lз);

в) величину окружного (торцевого)модуля зацепления: mt=mn/соsβ;

г) делительный диаметр зубчатых колес: d=mtz;

д) расчетные значения межосевых расстояний: aw=(d1+d2)/2;

е) коэффициенты ширины зубчатого венца по межосевому расстоянию:

ba=b2/aw.

По результатам вычислений заполнить табл.2.

По результатам проведения измерений и расчетов необходимо сделать анализ конструкции зубчатых колес, ответив на следующие вопросы:

а) Как изготовлено колесо: штамповкой, ковкой или литьём?

б) Как соотносятся ширина зубчатого венца колеса и длина ступицы? в) Симметрично или нет расположен диск колеса относительно ступицы?

г) Насколько ширина зубчатого венца шестерни больше, чем у колеса и почему?

д) Как соотносятся коэффициенты ва у быстроходной и тихоходной ступеней?

е) Зачем нужны отверстия в диске колеса?

ж) Чему равно соотношение толщины обода δ и модуля mn, толщины диска s и ширины b зубчатого венца?