Тема: Изучение конструкции и установление нагрузочной способности зубчатого цилиндрического редуктора
Студент группы ___________
_______________
Преподаватель, доцент
_______________
Тула, 2010
Введение
В данном журнале приводится цикл лабороторно-практических работ по изучению конструкции зубчатых редукторов и установлению их нагрузочной способности. Поэтому объектом исследования является зубчатый редуктор, который в сочетании с электродвигателем образует электромеханический привод.
В машиностроении применяется большое многообразие зубчатых редукторов. В зависимости от вида зубчатых колёс редукторы подразделяются на цилиндрические, конические и червячные, а в зависимости от числа ступеней – одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые. Зубчатая передача состоящая из двух колёс является простой или рядовой и она относится к одноступенчатой. Если в схеме зубчатого редуктора содержится n ≥ 3 колёс, то она относится к сложной или многозвенной передаче.
Схемные решения редукторов, применяемых в практике машиностроения, приведены на рис.1. Простые: а, б – цилиндрические прямозубые и косозубые передачи, в – планетарная передача, г - коническая зубчатая передача, д – червячная передача, ж – передача с реечным зацеплением зубьев; сложные: е – червячная передача, з – ступенчатая цилиндрическая прямозубые и косозубые передача, и – соосная, к – коническо – цилиндрическая передача, л, н – планетарные передачи, м – последовательное соединение зубчатых колес.
Рис.2 - Редуктор цилиндрический двухступенчатый.
На рис.2 показана наиболее распространённая конструкция зубчатого редуктора закрытого исполнения, содержащая в себе:
1 – Корпус.
2 – Крышка.
3 – Вал-шестерня.
4 – Гнёзда подшипников.
5 – Выходной вал.
6,7 - Зубчатое колесо.
8,9 – Глухие крышки подшипника.
10 – Смотровой люк, через который заливается масло.
11 – Отдушина, которая позволяет уравнивать давление внутри корпуса с атмосферным.
12 – Жезловой маслоуказатель. Осуществляет контроль уровня масла.
16 – Штифты, предназначенные для фиксирования положения крышки редуктора относительно корпуса.
17 – Маслосбрасывающие кольца.
18 – Сквозные крышки подшипника.
19 – Уплотнения, устанавливающиеся в сквозных крышках для устранения утечки масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи.
20 – Отжимные винты.
При выполнении лабораторно-практических работ вам предстоит на практике применить теоретические знания, полученные в ходе изучения курсов «Детали машин (приборов). Основы конструирования», «Детали механизмов и машин», «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин» и др.
В ходе выполнения лабораторных работ вам предстоит ознакомиться с конструкцией зубчатых редукторов; пользуясь рис.2 изобразить внешний вид редуктора в разных проекциях и проставить позиции основных деталей редуктора;составить спецификацию на основные детали редуктора всоответствии с ЕСКД (Единая система конструкторской документации); выполнить рабочий чертёж вала (входного или выходного) в соответствие с ЕСКД на листе формата A3; изучить структуру зубчатого редуктора; назначение составных деталей; выполнить эскиз подшипникового узла тихоходного вала зубчатого редуктора, пользуясь рис.4.1; составить расчетную схему вала на основе данных рис. 4.1 и таблицы 4.1 и т.д.
В каждой из четырёх лабораторно-практических работ предоставляется полный перечень и последовательность выполнения работ, объект исследования, правила оформления и защиты.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ:
Во избежание получения травм проявлять внимательность и осторожность при выполнении сборочно-разборочных работ и прокручивании валов редуктора с закрепленными на них зубчатыми колесами.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИЗУЧЕНИЕ СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИИ ЗУБЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА.
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Ознакомится с общей конструкцией и схемой редуктора и его составными деталями, а также с особенностями их размещения и закрепления.
2.1. ОБЬЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЕГО СТРОЕНИЕ
Зубчатый редуктор (одноступенчатый или двухступенчатый). Показать внешний вид (эскиз) редуктора в разных проекциях в соответствии с видами приведенных на Рис.2.
Рис.2.1 – конструкция двухступеньчатого редуктора в разных проекциях.
а) главный вид;
б) вид сбоку;
в) вид редуктора сверху безкрышки
В соответствии с рис. 1 и данным объектом исследования на рис. 2.1 дать нумерацию составных деталей:
Рис.2.2 – конструкция одноступенчатого редуктора в разных проекциях.
а) главный вид;
б) вид сбоку;
в) вид редуктора сверху безкрышки
В соответствии с рис. 1 и данным объектом исследования на рис. 2.2 дать нумерацию составных деталей:
2.2. Составление схемы и проведение структурного исследования. Схема составляется в соответствии с рис.1, примеры различных схем зубчатых механизмов приведены на рис.1(введение).
2.2.1. Определение степени подвижности по формуле Чебышева:
W= 3n – 2PH – 1PB =
где n-число подвижных звеньев, РH-количество низших пар, Рв- количество высших пар.
n = ; РH = ; Рв = 1.
При W= Механизм является______________________________
2.2.2. Определение числа избыточных связей в данной схеме (рис.2):
q= W – 6n + 5P5 + 4P4 + 3P3 + 2P2 + 1P1 ,
где P5, P4, P3, P2, P1 – кинематические пары, соответственно 5, 4, 3, 2, 1 классов.
q=
Р5=Рн=
Р2=Рв=
При q= механизм является__________________
С целью понижения q необходимо исключить избыточные связи путем понижения класса кинематических пар. В нашем случае вместо Р2 применяем Р1, это можно выполнить изготовив зубья одного из колёс бочкообразной формы.
С учётом изменения:
q = W – 6n + 5P5 + 1P1 =
При полученном q=0 измененная схема механизма является оптимальной, так как не содержит избыточных связей.
Составление спецификации на основные детали редуктора (в соответствии с ЕСКД).
2.4. Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Что называют зубчатым редуктором?
2. Для чего на корпусе применяют ребра жесткости?
3. В каких местах редуктора требуется применять смазку?
4. С какой целью шестерню делают шире колеса?
5. Чем отличается зубчатый редуктор от зубчатого мультипликатора?
6. Какие параметры зубчатых колес влияют на частоту вращения валов?
№
Ответы на контрольные вопросы:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Определение геометрических параметров зубчатых колес редуктора.