Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы

6.1 Основные теоретические положения

 

6.1.1 Редукторы – это механизмы, служащие для понижения угловых скоростей и увеличения вращающих моментов и выполненные в виде отдельных агрегатов.

Двухступенчатые цилиндрические редукторы применяются при передаточных числах u≤ 40.

Первая (быстроходная) ступень редуктора во многих случаях имеет косозубые колеса; вторая (тихоходная) ступень может быть выполнена с прямозубыми колесами. Не менее часто применяются редукторы, у которых обе ступени имеют колеса одинакового типа (прямозубые, косозубые, шевронные).

Двухступенчатый цилиндрический редуктор с прямозубыми колесами представлен в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4

6.1.2 Двухступенчатый зубчатый редуктор

Согласно основной теореме зацепления для понижающих передач передаточное число u определяется по формуле:

u = z₂/ z_1, (1)

где z₁ – число зубьев шестерни;

z₂ – число зубьев колеса.

Размеры зубчатого колеса выражают через модуль и число зубьев.

Нормальный модуль зацепления m_n, мм

m_n = 2a_w / (z₁ + z₂) * cosβ, (2)

где a_w – межосевое расстояние;

β – угол наклона линии зуба;

β = 0 (cos0⁰ = 1) – для прямозубых передач.

После измерения межосевого расстояния a_w, мм, его округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2185-66.

1-ый ряд: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200

2-ой ряд: 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280

Нормальный модуль зацепления m_n, мм, после вычисления по формуле (2) округляют по ГОСТ 9563-60.

1-ый ряд: 1; 1, 25; 2; 2, 25; 3; 4; 6; 8; 10; 12.

2-ой ряд: 1, 375; 1, 75; 2, 25; 2, 75; 3, 5; 4, 5; 7.

Делительный d и начальный d_w диаметры, мм,

d = d_w = m_nz. (3)

Диаметр вершин зубьев d_a, мм,

d_a = d + 2m_n. (4)

Диаметр впадин зубьев d_f, мм,

d_f = d – 2, 5 m_n. (5)

 

 

6.1.3 Конический зубчатый редуктор

Конические зубчатые колеса применяют в передачах, когда оси валов пересекаются под углом 90 градусов. Открытый конический редуктор представлен в соответствии с рисунком 5.

 

Рисунок 5

 

Основные геометрические соотношения для прямозубой конической передачи.

Передаточное число u

u = z₂ / z_1. (6)

Угол делительного конуса шестерни δ ₁, град,

δ ₁ = arctg z₁ / z₂. (7)

Угол делительного конуса колеса δ ₂, град,

δ ₂ = 90⁰ - δ ₁. (8)

 

 

Внешний окружной модуль m_e, мм,

m_e = p_e / π, (9)

где π = 3, 14;

p_e - внешний окружной шаг.

Внешнее конусное расстояние R_e, мм,

R_e = 0, 5m_e . (10)

Внешний делительный диаметр d_e, мм,

d_e = m_ez. (11)

Внешний диаметр вершин зубьев d_ae, мм,

d_ae = d_e + 2m_ecosδ. (12)

Модуль нормальный m, мм, в среднем сечении

m ≈ 0, 857 m_e. (13)

Средний делительный диаметр, мм,

d = mz. (14)

6.1.4 Червячный редуктор

Червячные передачи относят к передачам зацепления. Их применяют для передачи вращательного движения между валами, угол скрещивания осей составляет 90 градусов. Червячная передача – это зубчатая винтовая передача, движение в которой осуществляют по принципу винтовой пары.

Червячный редуктор с верхним расположением червяка представлен в соответствии с рисунком 6.

Рисунок 6

 

Основные геометрические соотношения для червячной передачи.

Передаточное число u

u = z₂/z_1. (15)

Расчетный модуль, мм,

m = p/π, (16)

где p – осевой шаг червяка, мм.

Делительный диаметр червяка d₁, мм,

d₁ = d_a1 – 2m (17)

Делительный диаметр червячного колеса d₂, мм,

d₂ = z₂m (18)

Межосевое расстояние a_w, мм,

a_w = 0, 5 (d₁ + d₂) (19)

 

Коэффициент диаметра червяка q

q = d₁ / m (20)

Угол подъема витка винтовой линии γ, град,

γ = arctg (z₁/q). (21)

Диаметр впадин зубьев d_f, мм,

d_f = d – 2, 4m. (22)

Коэффициент полезного действия η

η = tg γ / tg (γ + ρ ˊ), (23)

где ρ ˊ - приведенный угол трения (ρ ˊ = 1˚ 20ˊ).

 

6.2 Условия и организация работы

 

Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую части. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о редукторах.

В теоретической части лабораторной работы под руководством преподавателя студенты:

- знакомятся с рабочим местом;

- усваивают меры безопасности;

- изучают Методические рекомендации по проведению лабораторной работы;

- знакомятся с учебной и нормативной литературой;

- изучают назначение и принцип действия оборудования.

 

В практической части лабораторной работы под контролем преподавателя студенты:

- определяют параметры двухступенчатого зубчатого редуктора

- заносят результаты в соответствующую таблицу бланка отчета;

- определяют параметры конического редуктора;

- заносят результаты в соответствующие таблицу бланка отчета;

- определяют параметры червячного редуктора;

- заносят результаты в соответствующие таблицу бланка отчета;

- делают необходимые выводы;

- заполняют бланк отчёта о лабораторной работе.

После заполнения бланка отчёта о лабораторной работе студенты:

- отвечают на контрольные вопросы;

- сдают отчет преподавателю.

 

6.3 Последовательность и технология выполнения работы

 

6.3.1 Определение основных геометрических параметров для двухступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора проводится:

- сосчитать число зубьев шестерни;

- сосчитать число зубьев колеса;

- измерить межосевое расстояние;

- измерить ширину венца шестерни;

- измерить ширину венца колеса;

- остальные геометрические параметры вычислить по формулам 1-5.

6.3.2 Определение основных геометрических параметров конического редуктора проводится:

- сосчитать число зубьев шестерни;

- сосчитать число зубьев колеса;

- измерить внешний окружной шаг;

- замерить ширину венцов шестерни;

- замерить ширину венца колеса;

- остальные геометрические параметры вычислить по формулам 6-14.

6.3.3 Определение основных геометрических параметров червячного редуктора проводится:

- сосчитать число зубьев червяка;

- сосчитать число зубьев колеса;

- измерить осевой шаг червяка;

- замерить диаметр вершин зубьев червяка;

- замерить диаметр вершин зубьев колеса;

- замерить длину нарезной части червяка;

- замерить ширину венца колеса;

- остальные геометрические параметры вычислить по формулам 15-23.

 

 

Вопросы для самоконтроля

1) Что называют редуктором? Каково назначение редуктора в приводе?

2) Почему цилиндрические зубчатые редукторы получили широкое применение в машиностроении?

3) Какие основные параметры редуктора?

4) Каковы достоинства и недостатки прямозубых и косозубых цилиндрических передач, их назначение?

5) Каковы достоинства и недостатки прямозубой конической передачи, ее назначение?

6) Каковы достоинства и недостатки червячной передачи, ее назначение?

 

БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №6

«Изучение конструкции зубчатых редукторов»

Ф.И.О. студента_____________________________

Группа_____________________________________

Дата_______________________________________

Преподаватель______________________________

 

1) Провести измерение и расчет основных параметров двухступенчатого редуктора и занести значения в таблицу 1.

Таблица 1 – Основные геометрические и кинематические параметры исследуемого двухступенчатого цилиндрического редуктора.

Наименование параметра	Обозначение	Результат
I ступень	II ступень
Число зубьев шестерни	z1
Число зубьев колеса	z2
Передаточное число ступеней	u
Общее передаточное число редуктора	uобщ
Межосевое расстояние, мм	aw
Угол наклона линии зуба	β
Модуль нормальный, мм	mn
Делительный диаметр, мм	d1   d2
Диаметр вершин зубьев, мм	da1   da2
Ширина венцов колес, мм	b1   b2
Диаметр впадин зубьев	df1   df2

 

 

2) Произвести измерение и расчет конического редуктора и занести значения в таблицу 2.

Таблица 2 – основные геометрические и кинематические параметры исследуемого конического редуктора.

Наименование параметра	Обозначение	Результат
Число зубьев шестерни	z1
Число зубьев колеса	z2
Передаточное число редуктора	u
Угол делительного конуса, ˚ шестерни колеса	δ 1 δ 2
Внешний окружной шаг, мм	pe
Внешний окружной модель, мм	me
Ширина зубчатого венца, мм шестерни колеса	b1 b2
Внешнее конусное расстояние, мм	Re
Средний делительный диаметр, мм шестерни колеса	d1 d2
Внешний делительный диаметр, мм шестерни колеса	de1 de2
Внешний диаметр вершин зубьев, мм шестерни колеса	dae1 dae2

 

 

3) Произвести измерение и расчет червячного редуктора и занести значения в таблицу 3

Таблица 3 – основные геометрические и кинематические параметры исследуемого червячного редуктора.

Наименование параметра	Обозначение	Результат
Число зубьев червяка	Z1
Число зубьев колеса	Z2
Передаточное число редуктора	u
Осевой шаг червяка, мм	p
Расчетный модуль, мм	m
Диаметр вершин зубьев, мм червяка колеса	da1 da2
Делительный диаметр, мм червяка колеса	d1 d2
Межосевое расстояние, мм	aw
Коэффициент диаметра червяка	q
Угол подъема витка винтовой линии, ˚	γ
Диаметр впадин зубьев, мм червяка колеса	df1 df2
Длина нарезной части червяка, мм	b1
Ширина венца колеса, мм	b2
КПД червячной передачи	η

 

4) Сделать вывод

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________