Вивченно конструкцій кнічних зубчастих редукторів

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

 

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ КОНІЧНИХ

ЗУБЧАСТИХ РЕДУКТОРІВ

Мета роботи: Вивчити основні конструкції конічних зубчастих редукторів, з’ясувати порядок складання, розбирання та регулювання їх вузлів. Виконати заміри і розрахунки, що характеризують геометрію та кінематику конічних зачеплень. Скласти кінематичну схему редуктора та ескіз конічного зубчастого колеса, на яких показати основні параметри редуктора і зачеплення.

 

1 Порядок виконання роботи

- дати опис конструкції редуктора;

- скласти кінематичну схему редуктора;

- зобразити ескіз конічного зубчастого колеса;

- виконати необхідні заміри і розрахунки геометричних та кінематичних параметрів зубчастих передач редуктора і заповнити таблицю основних параметрів передачі;

- 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 застосування конічних зубчастих передач, ознайомитись з класифікацією передач та класифікацією конічних редукторів по розташуванню зубчастих коліс відносно опор валів. Вивчити основні терміни, визначення і позначення геометричних, кінематичних та силових параметрів зубчастих конічних передач.

3 Основні теоретичні положення

Геометрія конічних зубчастих передач має свою специфіку. Одна з відмінностей конічних зачеплень від циліндричних полягає в тому, що замість початкових та ділильних циліндрів введені поняття початкових і ділильних конусів, як правило ці конуси співпадають, тому що кутове корегування для конічних коліс практично не застосовують. Сума кутів δ1 і δ2 складає кут між осями передачі, який, як правило дорівнює Σ = 90° (ортогональна передача). Слід

4.1.png

Перетини, утворені поверхнями додаткових конусів – конусів, осі яких співпадають з осями коліс, а утворюючі, перпендикулярні до утворюючих ділильних конусів, називають торцевими перетинами.

 Використовують поняття зовнішнього та внутрішнього додаткових конусів, які обмежують зубчатий вінець (шириною b), і також середнього додаткового конуса.

Для конічних передач характерне різне використання зовнішніх та середніх параметрів зачеплення. У зв’язку з тим, що найбільш зручно вимірювати, а тому й задавати розміри зубів по зовнішнім конусам, прийняті зовнішні параметри, які звичайно позначають індексом “е”. Це (рис. 1) зовнішня конусна відстань (Rе), зовнішній ділильний діаметр (dе), а отже і зовнішній модуль зачеплення (me).

Для силових розрахунків вигідніше оперувати середніми параметрами (з індексом m), такими як середня конусна відстань (Rm), середній ділильний діаметр (dm), середній модуль (mm).

Слід пам’ятати,що для косих і кругових зубів розрізняють, крім того, торцевий (коловий) і нормальний модулі. Звичайно стандартним приймають зовнішній нормальний модуль. Для зубів, які виготовляються за допомогою немодульного різального інструменту, є допуск модуля. Для ортогональних конічних передач існує залежність кутів ділильних конусів і передаточного числа.

Для різних видів розрахунків застосовуються коефіцієнти відносної ширини зубчастого вінця.

Конічні зубчасті передачі використовують як і окремі складові механізмів машин, так і у виді редукторів механізмів, які виготовлюються централізовано окремими агрегатами і мають високий ступінь стандартизації та уніфікації.

У порівнянні з циліндричними зубчастими редукторами конічні редуктори, як правило, мають одну ступінь і дуже часто їх передаточне число дорівнює одиниці, тобто такі редуктори призначаються лише для змінення напрямку передачі силового потоку.

 Крім того конічні зубчасті передачі входять до складу комбінованих редукторів, найчастіше конічно-циліндричних двоступінчастих, зазвичай у якості швидкохідної ступіні.

Треба зауважити, що граничні передаточні числа конічних пе-редач не повинні перевищувати 6,3 (рекомендовані числа від 1 до 5), це пов’язане з тим, що зі збільшенням передаточного числа різко зростають габарити передачі. Кінематичні схеми найбільш розповсюджених редукторів представлено на рисунку 2.

4.2.png

Для правильного функціонування зачеплення конічна зубчастапередача потребує регулювання, виконання якого зводиться до переміщення одного з зубчастих коліс відносно осі. У зв’язку з великими значеннями осьових сил, вали коліс часто монтують на підшипниках, які теж підлягають регулюванню. Дуже важливим моментом для забезпечення точності зачеплення конічної зубчастої пари являється раціональна схема компонування зубчастих коліс відносно опор їх валів.

З рисунку 2 видно, що практично всі схеми компонування мають консольне розташування опор хоча б одного з валів. Це потребує підвищеної жорсткості валів і підшипникових опор, але дещо полегшує умови періодичного регулювання зачеплення. Крім того при компонуванні консольної опори вала у виді стакана значно легше вирішується проблема регулювання підшипників вала.

 

4 Оснащення робочого місця лабораторної роботи

- комп’ютер з програмним забезпеченням;

- файли з моделями конічних коліс;

- редуктор конічний;

- методичні вказівки по виконанню лабораторної роботи;

- звіт з лабораторної роботи;

- калькулятор.

4.3.png

 

5 Методика проведення роботи

1 Оглянути конічний редуктор. Визначити тип редуктора, з’ясувати кількість ступіней.

2 Скласти кінематичну схему редуктора (рис. 4). Виконати ескіз конічного зубчастого зачеплення (рис. 5).

3 З’ясувати, скільки і які вали мають консольне розташування опор. Оглянути вузол кріплення підшипникових опор.

4 З’ясувати, яким чином встановлені підшипники на колесі, що встановлено консольно.

4.4.png

5 Відкрити файли з моделями конічних коліс. Візуально визначити тип передач, напрям зубів коліс.

6 Для кожного колеса підрахувати кількість зубців, заміряти ширину вінця, зовнішні діаметри коліс.

7 Визначити передаточне число кожної ступіні, основні геометричні параметри: конусну відстань, модуль, кут нахилу зуба, ділильні діаметри коліс.

8 Дані вимірювань та розрахунків занести до таблиці 1.

4.1tab.png

6 Вимоги безпеки

Під час проведення роботи додержуватись правил загальної інструкції з охорони праці, наведеної у розділі „Загальні вимоги безпеки“.

 

7 Контрольні питання

1 В яких випадках застосовують конічні зубчасті передачі?

2 Якими перевагами володіють конічні колеса з круговими зубами в порівнянні з прямозубими?

3 По яким параметрам можна визначити передаточне число конічної зубчастої передачі ?

4 Які види регулювання виконуються в конічному зубчастому редукторі?

5 Як перевірити якість регулювання конічного зубчастого зачеплення?

6 Для яких розрахунків (геометричних чи силових) використовують значення середніх параметрів конічного зачеплення ?

7 Які осьові форми зуба застосовують для ортогональних конічних передач?

8 Чи є модуль постійною величиною для конічних зубчастих коліс?

9 Для яких видів розрахунків звичайно використовують значення середніх параметрів конічного зачеплення?

10 В яких випадках для конічного зачеплення приймають значення передаточного числа u = 1?

 

8 Тестові завдання

1 Яке з наведених формулювань характеризує відмінність конічної передачі від циліндричної?

– змінення напрямку руху;

– зниження частоти обертання;

– зниження частоти обертання з підвищенням обертаючого моменту;

– збільшення частоти обертання зі зменшенням обертаючого моменту.

 

2 Скільки валів входить у конструкцію одноступінчастого конічного редуктора?

– два;

– один;

– три;

– чотири.

 

3 Який із валів конічного редуктора (з передаточним числом більшим за одиницю) має більший діаметр?

– ведений;                  

– ведучий;

– швидкохідний;

– діаметри валів однакові.

 

4 Навантажувальна спроможність конічної передачі в порівнянні з циліндричною передачею складає:

– 85 %;              – 125 %;        

– 100 %;                        – 50 %.

 

5 Продовжте фразу: «У конічній передачі осі валів...

– …перетинаються»;

– …паралельні»;

– …перехрещуються»;

– …співпадають».

 

6 Яке з зубчастих коліс конічної пари зазвичай має більшу ширину зубчастого вінця?

– ширина зубчатого вінця шестірні і колеса однакова.

– шестірня;

– колесо;

– не має значення.

 

7 Під яким кутом перетинаються осі валів у найбільш поширених типів конічних зубчастих передач?

– 90°;                 – 45°;             

– 30°;                – 60°.

 

8 Який напрямок зуба повинне мати косозубе конічне колесо для зачеплення з колесом, що має лівий напрямок зуба?

– правий;

– лівий;

– шевронний; 

– не має значення.

 

9 Який вал конічного редуктора передає більший обертаючий момент?

– ведений;                  

– ведучий;

– швидкохідний;        

– меншого діаметра.

 

10 Яке з конічних коліс має більшу конусну відстань?

– конусна відстань однакова для обох коліс;

– колесо більшого діаметра;

– шестірня;

– колесо.