|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФИЛИАЛ ГОУ ВПО МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНДУСТРИАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В Г. ВЯЗЬМЕ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Дисциплина: «Детали машин»
Тема: «Изучение червячной передачи»
Специальность: 190201 «Автомобиле - и тракторостроение»
Группа: 05Ад31
Студент: Морозов А.А.
Преподаватель: Осипян В. Г.
2008
Цель работы:
1) Изучить назначение и конструкцию редуктора, его узлов и деталей.
2) Определить параметры червячного зацепления и редуктора.
3) Определить габаритные, установочные и присоединительные размеры.
4) Ознакомиться с особенностями регулировки червячного зацепления и подшипников качения при сборке и эксплуатации редуктора.
1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Редуктором называется механизм, состоящий из передач зацеплением, выполненный в виде отдельного агрегата и предназначенный для передачи мощности от двигателя к исполнительному механизму с соответствующим уменьшением частоты вращения и увеличением вращающего момента.
Червячный редуктор передает мощность между валами, оси которых скрещиваются в пространстве. Обычно оси червяка и червячного, колеса, расположены под прямым утлом, что объясняется удобством компоновки редуктора и привода в целом. Такие червячные передачи называются Ведущим является червяк 1, представляющей собой колесо с малым числом (z1=l-4) зубьев (витков) похожее на винт с трапецеидальной или близкой к ней по форме резьбой. Ведомым является червячное колесо 2. Для увеличения длины контактных линий в зацеплении с червяком зубья колеса в осевом сечении имеют форму дуги. К достоинствам червячных передач следует отнести:
а) возможность получения большого передаточного числа в одной ступени. В силовых передачах обычно и = 8...63, а в приводах кинематического
назначения - до 1000;
б) компактность и сравнительно небольшая масса конструкции;
в) плавность и бесшумность работы.
Основной особенностью червячных передач, в отличии от зубчатых, является повышенная скорость скольжения сопряженных профилей червяка и червячного колеса. Это обстоятельство определяет ряд существенных недостатков червячных передач:
сравнительно низкий КПД. Этот недостаток становится весьма ощутимым при длительной непрерывной работе и передаче больших и редних мощностей. Значительное тепловыделение требует для нормальной работы интенсивного охлаждения, которое может быть обеспечено:
1) увеличением площади теплоотдачи за счет оребрения корпуса;
2) принудительным обдувом корпуса;
3) размещением в масляной ванне змеевиков с охлаждающей жидкостью;
4) применением циркуляционной системы смазки.
б) повышенное изнашивание, склонность к заеданию;
в) необходимость применения в качестве материала червячного колеса дефицитных и дорогих цветных металлов:
г) сложность изготовления и необходимость регулирования зацепления.
2. ОПИСАНИЕ РЕДУКТОРА
Червячная передача состоит из червяка, т.е. винта с трапецеидальной или близкой к ней резьбой, и червячного колеса с зубьями дуговой формы, охватывающими часть червяка.
В рассматриваемом редукторе червяк расположен над колесом (нижнее расположение червяка применяется при окружных скоростях до 4...5м/с. Смазка зацепления осуществляется погружением колеса в масло. Червяк 1 выполняется из стали. Боковые поверхности витков червяка обычно закаливаются до высокой твердости, после чего шлифуются или полируются. С уменьшением шероховатости поверхности витков червяка повышается стойкость червячной пары против заедания.
Червячное колесо в целях экономии цветных металлов выполняется с ободом (венцом) 2 из антифрикционных материалов (бронзы, латуни) и чугунным центром 3; При работе с малыми окружными скоростями червячные колеса иногда целиком изготовляются из серого чугуна.
Бронзовый обод насажен на чугунный центр с гарантированным натягом. При нагреве посадка со временем может ослабнуть, т.к. коэффициент линейного расширения бронзы больше, чем чугуна, поэтому в стык венца и центра ввертываются винты 4, с последующим срезанием головок. Центр червячного колеса насажен на вал 5 с натягом, чтобы предотвратить угловые колебания средней плоскости колеса относительно оси червяка.
Опоры червяка и вала червячного колеса выполнены с применением радиально-упорных конических подшипников, воспринимающих радиальные и осевые нагрузки. Внутренние кольца 9 и 18 подшипников ставятся на валы с натягом во избежание обкатывания кольцом шейки вала, развальцовки посадочных поверхностей и контактной коррозии.
Наружные кольца 12 и 23 в корпусе устанавливаются по скользящей посадке, что важно для облегчения осевых перемещений колец при монтаже, во время регулировки червячного зацепления и регулировки зазоров в подшипниках.
Все силы с вращающихся деталей передаются на неподвижный корпус через подшипники качения, что уменьшает потери мощности на трение. Проследим передачу осевой силы Fa с колеса на корпус редуктора: центр 3 колеса торцом давит на внутреннее кольцо 9 подшипника, далее сила передается через ролики 11 на наружное кольцо 12, которое торцом давит на крышку 13. Крышка передает силу корпусу 16 через болты 14.
Уплотнения 10 и 20 ставят в крышках, через которые выходят концы валов. Назначение уплотнений - исключить попадание грязи и пыли в подшипники и зацепление через зазор между крышками и валами, а также предотвратить вытекание смазки из редуктора
Наибольшее применение имеют манжетные уплотнения которые применяют при окружных скоростях до 15 м/с. В рассматриваемом редукторе уплотнения выполнены войлочными кольцами прямоугольного сечения, помещенных в канавку крышек 13 и 19 трапецеидальной формы. Такая форма паза обеспечивает лучшее обжатие вала войлоком.
Этот вид уплотнения рекомендуется при пластичном смазочном материале и окружной скорости вала до 5 м/с.
Корпус 16 редуктора выполнен из чугуна. Конструкция корпуса должна обеспечивать легкую установку в него узлов червяка и червячного колеса, а также возможность регулировки зацепления. Часто корпус редуктора делается разъемным по горизонтальной плоскости, проходящей через ось вала колеса. Для монтажа колеса ( с валом и подшипниками) с боков корпуса сделаны отверстия с диаметром, большим диаметра червячного колеса. Отверстия закрыты крышками 6 и 13.
Корпус одновременно служит и резервуаром для масла. Для контроля уровня масла имеется маслоуказатель (щуп) 28. Пробка 30 предназначена для слива отработанного масла. Крышка 25 закрывает верхний люк, через который заливается масло в редуктор. Крышка 29 закрывает боковое окно, через которое можно наблюдать пятно контакта зубьев колеса и червяка при регулировке зацепления.
При работе редуктора находящийся во внутренней его полости воздух нагревается и расширяется, что ведет к повышению давления. Для выхода избытка воздуха из редуктора в атмосферу во втулке 24 на крышке люка 25 предусмотрены отверстия - "отдушины". В противном случае воздух выдавливался бы через уплотнения и на корпусе образовывались масляные подтеки.
1. Отвинтить болты 14 боковых крышек 6 и 13, снять крышки и вынуть червячное колесо с валом. Внутренние кольца подшипников качения 9 с вала 5 не снимать, наружные кольца подшипников 12 из крышек не выпрессовывать.
2. Отвинтить болты 21 крышек 19 и 27, снять крышки и вынуть червяк 1 с подшипниками. Внутренние кольца подшипников 18 с червяка не снимать.
3. Отвинтить болты 7 и 17 и снять крышки 25 и 29.
4. Отвинтить пробку 30 для слива масла, вынуть маслоуказатель 28.
Диаметр делительного цилиндра червяка, мм
d1 =da1-2m
Диаметр цилиндра вершин червяка ,мм
da1=m*q+2m
Диаметр цилиндра впадин червяка, мм
df1= m*q - 2,4m
Коэффициент диаметра червяк
q=d 1/m
Угол подъема винтовой линии червяка по делительному цилиндру
γ=arctg (z1/q)
Межосевое расстояние передачи делительное межосевое расстояние определить по формуле
a=0,5m(z2+q)
Коэффициент смещения инструмента
x=(aω-a)/m
Для стандартных редукторов коэффициент смещения инструмента дол-жен быть по абсолютной величине меньше единицы |х|<1.
Диаметр делительной окружности колеса
d2= mz2
Диаметр окружности вершин колеса
da2=mz2+2xm — 2m
Диаметр окружности впадин колеса
df2=mz2+2xm - 2,4m
Наружный диаметр колеса
dam≤da2+6m/(z1+2)
Ширина венца червячного колеса b2 рекомендуется принимать
b2≤ 0,75da1 при z1=l и 2
b2≤ 0,67da1 при z1=4
|
