[ 1958
Государственный комитет Российской Федерации по высшему о бразованию
ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра прикладной механики
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторной работе № 6 по деталям машин и прикладной мех анике
Составители: В. И. Халеев, М. А Бобров Липецк — 1 9 9 6 Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию Липецкий государственный технический университет Кафедра прикладной механики
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
Методические указания к лабораторной работе № 6 по деталям машин и прикладной механике Составители В.И.ХАЛЕЕВ, М.А.БОБРОВ Липецк УДК 621.31(07) X-I7I ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДКТОРА: Методические указания к лабораторной работе №6 по деталям машин и прикладной механике/Липецкий государственный технический университет. Сост. В.И.Халеев, М.А.Бобров, Липецк, 1996.-15с.
Ил. 6, табл. 4, библ.: 3 назв.
Даны описания теоретического и опытного определений технических параметров конструктивных элементов червячных редукторов.
Для студентов 2 и 3 курсов дневного и 3 и 4 курсов вечернего отдалений специальностей 2401(ОП-1), I207(TО), 1201(ТМ,ВТМ), 1204(МД), 1703(МО,ВМО), 1505(А,ВА), 1502(АТ,ВАТ).
Рецензент В.С.Попов Цель работы 1.
Цель работы - изучение устройства, конструктивных особенностей основных деталей и узлов червячных редукторов при исследовании их промышленных образцов.
Задачи работы 2.
2.1. Определение передаточного числа редуктора.
2.2. Определение основных геометрических параметров червячной пары и анализ конструкции червячного колеса и червяка.
2.3. изучение конструктивных особенностей опор валов.
2.4. Ознакомление с основными конструктивными элементами корпуса редуктора и их назначением.
Объект исследования и инструменты 3.
Объектами исследования являются одноступенчатые червячные редукторы с нижним, верхним или боковым расположением червяка, указанные преподавателем.
Для выполнения работы используются следующие инструменты:
а) набор гаечных кличей;
б) штангенциркуль;
в) штангензубомер;
г) линейка, циркуль, карандаш;
д) микрокалькулятор.
Порядок выполнения работы 4.
4.1 Меры безопасности Перед выполнением работы студентам необходимо ознакомиться со следующими мерами безопасности:
а) во избежание возможного травмирования рекомендуется снимать крышку корпуса редуктора и осуществлять его разборку только под руководством преподавателя или лаборанта;
б) все детали и сборочные единицу, имеющие форму тел вращения, необходимо располагать на лабораторном столе, исключив их падение на пол.
4.2. Определение передаточного числа редуктора и наличия Приближенное значение передаточного числа редуктора определяют, не разбирая редуктор. При этом, совершая ручное вращение входного вала-червяка, подсчитывают числе его оборотов, приводящее к одному обороту выходного вала.
Наличие самоторможения в зацеплении определяют, если невозможно вращение выходного вала редуктора в любом направлении при свободном червяке.
Затем измерят межосевое расстояние редуктора с помощью штангенциркуля или линейки. Вследствие того, что оси валов редуктора являются перекрещивающимися прямыми, величину можно определить как разность расстояний от выбранной (базовой) поверхности (или плоскости) до каждой оси. В качестве базовой выбирают удобную для измерения поверхность, например, корпуса редуктора.
Полученное значение округляют до ближайшего стандартного согласно ГОСТ 2144-76:
50; 53; 56; 60; 63; 67; 71; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105;
110;120;125; 130; 140; 150; 160; 170; 180: 190; 200.
4.3. Определение основных геометрических параметров червячной пары и анализ конструкций червячного колеса и червяка Для исследования червячной пары необходимо извлечь из редуктора валы червячного колеса и червяка в сборе с подшипниками, предварительно отвинтив крепежные винты крышек подшипников И крышки корпуса редуктора (если корпус разъемный).
Затем измеряют (см. рис.1) с помощью штангенциркуля и штангензубомера и заносят в табл. 1 следующие параметры:
а) длину нарезаемой части червяка;
б) шаг осевой зубьев червяка;
в) диаметр окружности вершив зубьев червяка;
г) ширину зубчатого венца колеса;
д) диаметр длину ступицы колеса;
е) толщину диска колеса;
ж) толщину обода зубчатого венца колеса;
в) диаметр отверстий в диске колеса, Независимо от последовательности измерений подсчитывают число заходов червяка и число зубьев колеса, которые также заносит в табл. l.
Рис. 1. К измерению геометрических параметров червяка (а) и Результаты измерения параметров червячного зацепления Передаточное число Диаметр окружности вершин зубьев, Червяк 11. Толщина обода зубчатого венца.мм Колесо 12. Диаметр отверстий в диске, мм Колесо На основании данных табл. 1 досчитывают:
фактическое передаточное число редуктора 2) модуль зацепления значение которого округляют до ближайшего стандартного [1, c.229];
3) приближенное значение диаметра делительной окружности червяка 4) коэффициент диаметра червяка значение которого округляют до ближайшего стандартного [1, табл. 11.1];
5) фактический диаметр делительной окружности червяка 6) диаметр делительной окружности колеса 7) коэффициент смещения червяка (и инструмента при нарезании колеса) выбирают в пределах [1, c.232];
8) фактическое межосевое расстояние 9) угол подъема линии витка червяка на начальном цилиндре (угол рассчитывают с точностью до секунды);
10) фактический диаметр окружности вершин зубьев червяка 11) диаметр окружности впадин зубьев червяка 12) диаметр окружности вершин зубьев червячного колеса 13) наибольший диаметр червячного колеса 14) диаметр окружности впадин зубьев колеса Результат вычислений сводят в табл. 2.
Результат расчета параметров червячного зацепления Передаточное число Межосевое расстояние Модуль зацепления, мм Коэффициент диаметра червяка Угол подъема линии витка червяка, Коэффициент смещения червяка Диаметр делительной окружности червяка, мм Диаметр окружности вершин зубьев червяка, Диаметр окружности впадин зубьев червяка, Диаметр делительной окружности колеса, мм 10.
Диаметр окружности вершин зубьев колеса, мм 11.
Диаметр окружности впадин зубьев колеса, мм 12.
Наибольший диаметр колеса, мм 13.
На основании проведенных измерений и расчетов необходимо сделать анализ конструкции червяка и червячного колеса, ответив кратко на следующие вопросы:
1) Какой тип червяка (архимедов, эвольвентный или конволютный) используется в данном редукторе?
2) Вал-червяк - это цельная или составная конструкция?
3) Предусмотрены ли проточки в конструкции червяка и с какой целью 4) червячное колесо - это цельная или составная конструкция?
5) Какое соотношение между шириной зубчатого венца колеса и 6) Симметрично ли расположен диск колеса относительно ступицы ?
7) Какое соотношение между толщиной диска и шириной зубчатого 8) Какое соотношение между толщиной обода венца колеса и модулем зацепления?
9) Какое направление (левое или правое) линии витка червяка и зуба колеса?
10)3убчатый венец и центр колеса выполнены из одного или разных материалов?
4.4. Изучение конструктивных особенностей и смазки Данную часть работы выполняют при уже разобранном редукторе.
При этом для каждого вала редуктора выписывают условные обозначения подшипников качения, нанесенные в большинстве случаев на торцевой поверхности их наружных, колец. Затем определяют тип подшипников качения и измеряют с помощью штангенциркуля внутренний, наружный диаметры и ширину подшипников качения. По расположению подшипников на валу определяют схему их установки [2, с. 180] (враспор, врастяжку и т.д.) и способ смазывания (жидкой или пластичной смазкой) [2, с. 203].
Полученные результаты сводят в табл. 3.
Характеристика подшипниковых опор валов червячного редуктора нование чение внутрен- наруж- Тип Серия уста- смазывамм Ведущий Ведо- 4.5. Ознакомление с основными конструктивными элементами В первую очередь обращают внимание на то, является ли корпус редуктора разъемным или неразъемным. Корпуса червячных редукторов * Способ смазывания зацепления и объем заливаемого в картер редуктора масла определяют по указанию преподавателя.
с межосевым расстоянием изготовляют обычно неразъемными [3, c. 210] (в отличие от разъемного корпуса неразъемный корпус не имеет разделения на крышку и основание). Справедливость этого утверждения необходимо установить для исследуемого редуктора.
Традиционными для корпусов редуктора являются такие конструктивные элементы, как фланцы, подшипниковые бобышки, ребра, соединенные стенками в одно целое.
Фланцы, предназначенные для соединения корпусных деталей, различают:
а) фундаментный основания корпуса;
б) подшипниковой бобышки основания и крышки корпуса (если корпус разъемный);
в) соединительный основания и крышки корпуса (если корпус разъемный);
г) крышки подшипникового узла;
д) крышки смотрового люка.
Фундаментный фланец основания корпуса предназначен для крепления редуктора к фундаментной плите. На рис. 2 показаны возможные варианты исполнения опорной поверхности фундаментного фланца. На рис. 3 – пример исполнения угловой линии фланца.
Рис. 2. Опорная поверхность фундаментного фланца:
Рис. 3. Угловая ниша фундаментного фланца Приведенные на рис. 2 и 3 элементы фундаментного фланца могут отличаться от таковых для исследуемого редуктора, что устанавливают при осмотре его корпуса. При этом подсчитывают количество опорных платиков, число отверстий для фундаментных болтов и измеряют диаметр этого отверстия.
Фланец подшипниковой бобышки крышки и основания корпуса показан на рис. 4 и предназначен для соединения крышки и основания разъемного корпуса редуктора. Фланец расположен на длинных сторонах корпуса в местах установки стяжных подшипниковых винтов (на рис. 4 не показаны), диаметр которых определяют замером.
Рис. 4. Фланец подшипниковой бобышки:
При ознакомлении с конструкцией фланца следует обратить внимание на его наружное расположение от стенки крышки и внутреннее – от стенки основания корпуса (см. рис. 4). кроме этого, целесообразно измерить расстояние (см. рис. 5), определяющее расположение стенки отверстия для стяжного винта относительно стенки резьбового отверстия под винт привертной крышки подшипникового узла. значение примерно одинаково для всех редукторов.
Рис. 5. Корпус червяного одноступенчатого редуктора:
1 – соединительный фланец крышки и основания;
2 – фланец подшипниковой бобышки крышки и основания Соединительный фланец крышки и основания (см. рис. 5) корпуса предназначен для соединения крышки корпуса с основанием по всему контуру разъёма. При этом в разъемных корпусах при их относительно коротких продольных сторонах (при мм) его параметры такие же, как у фланца подшипниковой бобышки, так как последний выполняют по всей длине разъёма.
В неразъёмном корпусе выполняют окна через которые проходит комплект ведомого вала с червячным колесом при оборке или разборе редуктора (см. рис. 6). Пря этом диаметр отверстия окна делают на величину большим максимального диаметра колеса (см. табл. 2).
Значение примерно одинаково для всех червячных редукторов, поэтому целесообразно его вычислить, измерив диаметр. Отверстья подшипникового узла подшипниковой бобышки закрываются крышкой, которая закрепляется винтами (на рис. 6 не показаны) к фланцу для крышки.
Рис. 6. Неразъёмный корпус червячного редуктора:
1 - крышка подшипникового узла;
2 - фланец для крышки подшипникового узла;
3 - фланец для крышки смотрового люка К остальным деталям и элементам корпуса, редуктора, относятся:
а) смотровой люк;
б) установочные штифты;
в) отжимные винты;
г) проушины;
д) отверстия под маслоуказатель и сливную пробку.
При ознакомлении с этими элементами корпуса необходимо определить их расположение и назначение, обратив внимание на конструктивное исполнение. В результате исследования корпуса редуктора заполняют табл. 4.
Результаты исследования корпуса червячного редуктора с верхним (или нижним, или боковым) расположением червяка и межосевым Количество опорных платиков фундаментного фланца Количество отверстий для фундаментных Диаметр отверстий для фундаментного болта, мм Наличие угловой ниши фундаментного Наличие фланца подшипниковой бобышки крышки и основания корпуса Количество стяжных подшипниковых Диаметр стяжного винта, мм Расстояние от стенки отверстия для 9. стяжного винта до стенки отверстия под винт привертной крышки, мм Наличие соединительного фланца крышки и основания корпуса Диаметр отверстия окна для монтажа 11.
Количество винтов привертной крышки 12.
подшипников ведомого вала Диаметр болта привертной крышки подшипника ведомого вала, мм Месторасположение смотрового люка 15.
Количество установочных штифтов 16.
Количество отжимных винтов 17.
Количество проушин (или т.п.) 18.
Диаметр отверстия под маслоуказатель, 19.
Диаметр сливной пробки, мм 20.
Отчет о проделанной лабораторной работе должен содержать:
а) титульный лист с указанием фамилий и инициалов студентов подгруппы, обозначение группы, название работы;
б) цель работы;
в) кинематическую схему редуктора;
г) эскизы червяка и червячного колеса;
д) таблицы I, 2 и краткий анализ конструкции червячной пары;
е) таблицу 3;
ж) таблицу 4.
Отчет принимается к рассмотрению, если редуктор собран, возвращены все инструменты и наведен порядок на рабочем месте.
6.1. Что называют червяком в червячном зацеплений?
6.2. Какие типы червяков используют в червячных передачах?
6.3. Что называют передаточным числом червячной пары?
6.4. Почему в силовых червячных передачах зубчатый венец и диск выполняют из разных материалов?
6.5. Что называют ободом зубчатого венца колеса?
6.6. Что называют модулем червячного зацепления?
6.7. Как определить направление линии витка червяка?
6.8. Что называют ступицей червячного колеса?
6.9. Что называют нарезаемой частью червяка?
6.10. Перечислите основные геометрические параметры червяка.
6.11. Перечислите основные геометрические параметры червячного колеса.
6.12. Что называют углом подъема витка червяка?
6.13. С какой целью выполняют отверстия в диске червячного колеса?
6.14. Как осуществляют регулирование осевого положения червячного колеса относительно червяка?
6.15. Как осуществляют регулирование зазоров в подшипниках качения валов червячного редуктора?
6.16. Какие типы подшипников качения используются в качестве опор валов червяного редуктора?
6.17. Как расшифровать условное обозначение подшипника качения?
6.18. Какие схемы установки подшипников качения на валах червячного редуктора применяют и чем они характеризуются?
6.19. Как осуществляется смазка подшипников качения в червячном редукторе?
6.20. Как осуществляется смазывание червячного зацепления?
6.21. Как определить объём заливаемого, масла, в картер редуктора?
6.22. Для чего предназначен корпус редуктора?
6.23. В каких, случаях корпус червячного редуктора выполняют разъёмным и неразъёмным?
6.24. Назовите основные конструктивные элементы корпуса редуктора?
6.25. Что называют фундаментным фланцем основания корпуса редуктора?
6.26. Что называют фланцем подшипниковой бобышки основания и крышки 6.27. Что называют фланцем соединительным основания и крышки корпуса?
6.28. В чем заключается предназначение смотрового люка, установочных штифтов, отжимных винтов, проушин в редукторе?
6.29. С какой целью используются маслоуказатель и сливная пробка в редукторе?
6.30. Какие параметры червячных передач регламентированы ГОСТом?
Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд. перераб и доп. - М.: Машиностроение.- 1989,- 496с: ил.
Курсовое проектирование деталей машин/ С.А.Чернавский, К.Н.Боков, К.М.Чернин и др. - М.: машиностроение. -1988.- Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин.- М.:
Высш. шк.- 1991.- 432 с: ил.
«