Материал: 4895
36
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7
ИЗУЧЕНИЕ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
1. Цель работы Ознакомиться с конструкцией червячного редуктора и определить па-
раметры червячного зацепления.
2. Общие сведения Редуктор – механизм, служащий для понижения угловых скоростей и
увеличения крутящих моментов.
Червячные редукторы применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами (обычно под углом 900). В червячном редукторе червячная передача состоит из червяка и червячного колеса с зубьями дуговой формы, охватывающими часть червяка.
По относительному положению червяка и червячного колеса червячные редукторы выполняют по трем основным схемам: с нижним, верхним и боковым расположением червяка. Смазка зацепления осуществляется погружением колеса или червяка в масло.
Червяк выполняется из стали и термически обрабатывается до высокой твердости. Поверхность витков обрабатывается очень чисто (шлифуется и полируется).
Червячные колеса часто делают составными: венцы колес выполняют из бронзы; при малых скоростях скольжения (менее 2 м/с) применяют чугунные венцы. Зубчатые венцы соединяются со ступицей (материал ступицы – серый чугун, реже сталь) с гарантированным натягом. Опоры червяка и червячного колеса выполнены с применением подшипников качения, воспринимающих радиальную и осевую нагрузки.
Достоинства червячных передач таковы: возможности большого редуцирования, плавность и бесшумность работы.
К основным недостаткам червячных передач следует отнести: низкий КПД, необходимость применения для венцов дорогих антифрикционных материалов.
3.Порядок выполнения работы
3.1.Разборка редуктора по узлам:
а) отвернуть гайки болтов крепления крышки редуктора, вынуть болты; б) отвернуть винты крышек подшипников колеса, снять крышку редук-
тора;
в) снять крышки подшипников колеса и вынуть червячное колесо с ва-
лом;
г) отвернуть винты сквозной крышки червяка и снять крышку; д) вынуть червяк с подшипниками; е) снять глухую крышку подшипника червяка;
ж) вынуть маслоуказатель и отвернуть маслоспускную пробку; з) ознакомиться с конструкцией и назначением узлов и деталей.
37
Обратить внимание на типы подшипников и уплотнителей. 3.2. Определение основных параметров зацепления:
а) измерить 2…3 раза осевой шаг ps червяка и диаметры вершин витков червяка da1 и вершин зубьев червячного колеса da2 ;
б) определить осевой модуль зацепления и сравнить со стандартным (табл.7.1);
ms = |
ps |
; |
(7.1) |
|
|||
|
π |
|
|
в) определить диаметры делительных окружностей червяка и колеса
d1 |
= da |
+ 2ms , |
(7.2) |
|
1 |
|
|
d2 |
= da2 |
− 2ms ; |
(7.3) |
г) подсчитать число зубьев колеса Z2 и число заходов червяка Z1, определить передаточное число червячной передачи
u = |
Z2 |
; |
|
|
Z1 |
|
|||
|
|
|
||
д) определить коэффициент диаметра червяка q = |
d1 |
|||
ms |
||||
|
|
|
||
ГОСТом; е) определить межосевое расстояние
aw = d21 + d22 ,
сравнить его с ГОСТом (табл.2)
Параметры червячных передач
(7.4)
и сравнить с
(7.5)
Таблица 7.1
m, мм |
|
q |
|
Z1 |
Допускаемые сочетания |
||
|
|
|
|
|
m, мм |
q |
Z1 |
2 |
8; 10; 12,5; |
1; 2; 4 |
2 |
12 |
1; 2; 4 |
||
2,5 |
16; 20 |
|
|
2,5 |
12 |
1; 2; 4 |
|
3,5 |
|
|
|
|
3 |
10; 12 |
1; 2; 4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
6,3 |
8; 10; 12,5; |
1; 2; 4 |
3,5 |
10 |
1; 2; 4 |
||
|
14; 16; 20 |
|
|
12; 14 |
1 |
||
8 |
8; |
10; |
12,5 |
1; 2; 4 |
4 |
9 |
1; 2; 4 |
10 |
16; 20 |
|
|
|
12 |
1 |
|
12,5 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
8; 10; 12,5; |
1; 2; 4 |
6 |
9; 10 |
1; 2; 4 |
||
|
16 |
|
|
|
|
|
|
20 |
8; 10 |
|
1; 2; 4 |
8 |
12 |
1; 2; 4 |
|
|
|
|
|
|
12 |
10 |
1; 2 |
|
|
|
|
|
14 |
8 |
2 |
|
|
|
|
38 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.2 |
|
Стандартные значения aw (мм) |
|
|||
Первый |
40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 315; 400 |
|
|||
ряд |
|
|
|
|
|
Второй |
140; 180; 225; 280; 335; 450 |
|
|||
ряд |
|
|
|
|
|
ж) замерить входной диаметр вала dвх(мм) и, приняв допускаемое на- |
|||||
пряжение [τ]=20 МПа, определить вращающий момент Твх |
|
||||
|
T |
|
= 0,2d3[τ]; |
(7.6) |
|
|
вх |
|
|
|
|
з) подсчитать КПД редуктора |
|
|
|||
|
η |
p |
= η |
η2 , |
(7.7) |
|
|
3 |
п |
|
|
где η3 - КПД червячного зацепления (η3 принять равным 0,8); ηп - КПД одной пары подшипников качения (берется равным 0,99); и) найти вращающий момент на выходном валу редуктора
Твых=Твхupηр . (7.8) 3. Сборка редуктора
Сборка редуктора производится в порядке обратном разборке. Редуктор собран правильно, если червячный вал и вал колеса не имеет осевого люфта и в то же время свободно проворачиваются от руки.
4.Оформление отчёта
4.1.Кинематическая схема и описание редуктора с указанием материала из которого выполнен корпус и крышка редуктора, червячный вал, червячное колесо, наличие смотровых окон, маслоуказателей, маслоспускных пробок, ребер охлаждения. При описании редуктора следует указать число ступеней, положение червяка по отношению к колесу.
4.2.Определение основных параметров по формулам и результатам измерений (свести в табл.7.3)
Таблица 7.3
Характеристика червячного редуктора
|
|
Значения |
|
Параметры зацепления |
Обозна- |
Расчет- |
По |
|
чения |
ные |
ГОСТу |
1 |
2 |
3 |
4 |
Межосевое расстояние |
aw,мм |
|
|
Число заходов червяка |
Z1 |
|
|
Число зубьев колеса |
Z2 |
|
|
Шаг зацепления |
рs, мм |
|
|
Модуль |
ms ,мм |
|
|
Диаметр делительной окружности червяка |
d1, мм |
|
|
Диаметр делительной окружности колеса |
d2, мм |
|
|
39
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Диаметр вершин винтов червяка |
da1, мм |
|
|
|
|
Диаметр вершин зубьев колеса |
da2,мм |
|
|
|
|
Передаточное число редуктора |
up |
|
|
|
|
Коэффициент диаметра червяка |
q |
|
|
|
|
Вращающий момент на входном валу |
Твх, Нм |
|
|
|
|
редуктора |
|
|
|
|
|
Вращающий момент на выходном валу |
Твых,Нм |
|
|
|
|
редуктора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.Контрольные вопросы
5.1.Что такое редуктор, его назначение?
5.2.Каковы основные параметры червячной передачи?
5.3.Из какого материала выполнены корпус и крышка редуктора, червяк и червячное колесо?
5.4.Как определить передаточное число (отношение) червячной пере-
дачи?
5.5.Как определить КПД червячного редуктора?
5.6.Как подсчитать осевой модуль зацепления?
5.7.Как подсчитать коэффициент диаметра червяка?
5.8. Как определить диаметр делительных окружностей червяка и червячного колеса?
40
Пример оформления титульного листа отчёта
Министерство образования РФ Воронежская государственная лесотехническая академия
Кафедра механизации лесного хозяйства и проектирования машин
О Т Ч Ё Т
по лабораторной работе № 6 Изучение зубчатого цилиндрического редуктора
Факультет___________
Курс____ Группа _____
ФИО______________
Ворорнеж 2002