Вивчення кострукцій черв'ячних редукторів

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

 

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ ЧЕРВ’ЯЧНИХ РЕДУКТОРІВ

 

Мета роботи: Вивчити конструкції черв’ячних редукторів. Ознайомитись з порядком складання та розбирання. Скласти кінематичну схему редуктора та схеми черв’ячного зачеплення. Виконати заміри і розрахунки, що характеризують геометрію та кінематику зачеплення. З’ясувати порядок регулювання зачеплення і підшипників.

 

1 Порядок виконання роботи

- скласти кінематичну схему редуктора та просторову схему зусиль в передачі;

- зобразити схему черв’ячного зачеплення і вказати на ній основні геометричні параметри зачеплення;

- дати опис конструкції редуктора;

- виконати необхідні заміри і розрахунки геометричних та кінематичних параметрів черв’ячної передачі редуктора і заповнити таблицю основних параметрів редуктора;

- зробити висновки по роботі;

- відповісти на контрольні запитання;

- зарахувати лабораторну роботу у викладача.

      

2 Завдання для самопідготовки

Під час підготовки до роботи з’ясувати призначення і область використання черв’ячних силових передач, ознайомитись з класифікацією редукторів по розташуванню осей валів, вивчити основні терміни, визначення і позначення геометричних, кінематичних та силових параметрів черв’ячних передач.

 

3 Основні теоретичні положення

Черв'ячні передачі застосовують для передачі обертального руху між валами, осі яких перехрещуються. Вони відносяться до числа зубчасто-гвинтових, тобто мають характерні риси зубчастих та гвинтових передач. Зачеплення складається з черв’яка (по суті гвинта) і черв’ячного колеса (особливої форми зубчастого колеса). Для більшості передач кут між осями дорівнює 90°. До переваг черв’ячних передач відносять можливість одержання великих значень передаточного числа, плавність та безшумність, можливість точних переміщень, основний недолік – низьке значення коефіцієнта корисної дії.

5.1.png

Схема (а) застосовується при невеликих швидкостях черв’яка, а схема (б) для більш швидкохідних передач (менші втрати на розбризкування мастила швидкохідним черв’яком), схеми ж (в) і (г) використовують дуже рідко внаслідок утрудненого змащування верхніх підшипників вертикальних валів.

Корпуси більшості сучасних черв’ячних редукторів (наприклад серії Ч, РЧУ) мають універсальні пристрої для кріплення і це дає змогу кріпити їх у різних положеннях, тобто реалізації різних компонувальних схем.

5.1.1.png

Найбільш поширене число заходів черв’яка 1, 2 і 4, а мінімальне число зубів колеса 26...28. Стандартом встановлений діапазон передаточних чисел силових черв’ячних передач 8...80. Саме у цьому діапазоні передаточних чисел і випускають черв’ячні редуктори.

Черв’ячні передачі входять також до складу комбінованих (циліндрично-черв’ячних або черв’ячно-циліндричних) редукторів, це дозволяє розширити діапазон передаточних чисел.

5.2.png

Модуль передачі визначають діленням кроку витків, заміряному вздовж осі черв’яка по ділильному циліндру, на число π. Тобто для черв’яка модуль визначається як осьовий, а для колеса він торцевий, позначається ж модуль літерою m без індексів.

5.2.1.png

Сполучення стандартних значень передаточного числа, модуля і коефіцієнта діаметра черв’яка дає можливість скласти таблицю параметрів переважних передач (табл. 1).

Крім вище вказаних параметрів передача повинна мати і стандартне значення міжосьової відстані. Для “вписування” передачі у стандартну міжосьову відстань широко застосовують зміщення черв’яка. Ця процедура полегшується тим, що зуби черв’ячного колеса нарізають черв’ячними фрезами, які по формі витків не відрізняються від самого черв’яка і нарізання без зміщення або зі зміщенням виконується одним і тим же інструментом.

5.3.png

4 Оснащення робочого місця

- комп’ютер з програмним забезпеченням;

- модель черв’ячного редуктора;

- файли з моделями черв’ячної пари;

- методичні вказівки по виконанню лабораторної роботи;

- звіт з лабораторної роботи;

- калькулятор.

5.4.png

5 Методика проведення роботи

1 Дати опис конструкції редуктора, порядок збирання, розбирання та регулювання. Скласти кінематичну схему редуктора (рис. 5).

5.5.png

3 Відкрити файли з моделями черв’яка та черв’ячного колеса. Візуально визначити тип черв’яка, напрямок витка.

4 Визначити число заходів черв’яка Z1, порахувати число зубів Z2.

5 Виміряти крок черв’яка p, мм (рис. 7).

6 Виміряти діаметр вершин черв’яка da1, мм (рис. 7).

7 Виміряти довжину нарізаної частини черв’яка b1 ширину вінця колеса b2, мм.

8 Визначити передаточне число редуктора.

9 Розрахувати модуль m, мм.

10 Отриману величину m узгодити з найближчим стандартним значенням: m = 2; 2,5; 3,15; 4; 6,3; 8; 10; 12,5 мм.

5.7.png

5.1tab.png5.2tab.png5.3tab.png

6 Вимоги безпеки

Під час проведення роботи керуватись положеннями інструкції з охорони праці, наведеної в розділі „Загальні вимоги безпеки“.

 

7 Контрольні питання

1 Яке призначення черв’ячної передачі?

2 Перерахуйте переваги і недоліки черв’ячної передачі.

3 Назвіть матеріали для виготовлення черв’яка і черв’ячного колеса.

4 Чому вінець черв’ячного колеса виготовляють з бронзи або з чавуну?

5.5tes.png

6 Який з редукторів, що приведені в запитанні 5, має вище числове значення ККД? (при однакових матеріалах пари і рівних умовах експлуатації)

7 По яким параметрам можна перевірити якість регулювання черв’ячного редуктора?

8 З якою метою корпуси більшості черв’ячних редукторів мають велику кількість ребер?

9 Вкажіть способи установки підшипників кочення на вал-черв’як.

10 Як визначаються основні геометричні параметри черв’яка і черв’ячного колеса?

 

8 Тестові завдання

1 Вкажіть на одну з переваг черв’ячних передач у порівнянні із зубчастими.

– можливість одержання великих передаточних чисел;

– можливість одержання великих швидкостей ковзання;

– можливість одержання високих значень ККД;

– можливість виготовлення з більш дешевих матеріалів.

 

2 Який елемент є ведучим у черв’ячному редукторі?

– черв’як;         – черв’ячне колесо; 

– водило;          – сателіт.

 

3 Вкажіть, з якою метою виконуються ребра на корпусі черв’ячного редуктора?

– для підвищення жорсткості і тепловіддачі;

– для простоти виготовлення;

– з технологічних міркувань;

– для підвищення маси корпусу.

 

4 Який кут перехрещування валів черв’яка і черв’ячного колеса прийнятий для силових передач?

– 90º;                 – 60º;              – 0º;                – 45º.

 

5 Скільки валів має конструкція одноступінчастого черв’ячного редуктора?

– два;              – один;           – три;              – чотири.

 

6 Що являється головною причиною відносно низького значення ККД силових черв’ячних передач?

– тертя ковзання у місці контакту;

– тертя кочення у підшипниках;

– втрати на перемішування мастила;

– втрати на втомне викришування.

 

7 Яку властивість черв’ячних передач використовують у приводах вантажопідйомних механізмів і машин?

– ефект самогальмування;

– плавність і безшумність роботи;

– можливість точних ділильних переміщень;

– низький ККД.

 

 

8 Який напрямок повинні мати зуби черв’ячного колеса в черв’ячній передачі?

– такий же, як і у витків черв’яка;

– протилежний виткам черв’яка;

– напрямок зубів залежить від розташування черв’яка;

– напрямок зубів залежить від матеріалу черв’яка.

5.1test.png