close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Dobroborsky Pasportizacija

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Автомобильно-дорожный факультет
Кафедра наземных транспортно-технологических машин
ДЕТАЛИ МАШИН
Методические указания по выполнению лабораторной работы
«Паспортизация червячного редуктора»
Санкт-Петербург
2012
1
УДК 621.81/85
Рецензент д-р техн. наук, профессор С. А. Волков (СПбГАСУ)
Детали машин: метод. указания по выполнению лабораторной
работы «Паспортизация червячного редуктора» / сост. Б. С. Доброборский; СПбГАСУ. – СПб., 2012. – 16 с.
Содержатся общие положения и расчетные зависимости, описание лабораторной установки, последовательность выполнения работы.
Предназначены для студентов инженерных специальностей.
Ил. 3. Табл. 1.
 Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2012
2
1. Цели работы
Цели работы – изучение конструкции червячного редуктора,
определение его основных геометрических параметров и приобретение навыков регулировки подшипниковых узлов и червячного зацепления.
2. Геометрия червячных передач
Червячная передача относится к зубчато-винтовым и состоит из
червяка и червячного колеса. Червяк представляет собой винт с трапецеидальной или близкой к ней резьбой. Червячное колесо – это зубчатое колесо с зубьями особой дугообразной формы.
Геометрические оси вращения червяка и червячного колеса перекрещиваются в пространстве, как правило, под углом 90°.
В сечении средней плоскостью геометрические параметры червячного колеса не отличаются от параметров цилиндрического косозубого колеса. Зубья червячного колеса нарезаются фрезой, имеющей
форму и размеры червяка, поэтому профиль витков червяка можно
варьировать. В настоящее время применяются следующие основные
типы червяков: архимедов, эвольвентный и с вогнутым профилем.
Архимедов червяк – это винт с трапецеидальной резьбой; в осевом
сечении витки имеют прямолинейный профиль, в торцевом сечении
образуют спираль Архимеда. Эвольвентный червяк является косозубым цилиндрическим колесом с малым числом зубьев и большим углом их наклона; профиль витка в торцевом сечении очерчен эвольвентой, в среднем осевом сечении – выпуклой кривой, а в осевом сечении на расстоянии, равном радиусу основного цилиндра от оси
вращения, имеет прямолинейный профиль. Виток червяка с вогнутым профилем очерчен в среднем осевом сечении вогнутой кривой.
Архимедовы и эвольвентные червячные передачи обладают примерно одинаковыми нагрузочной способностью и КПД.
По сравнению с ними червячные передачи с вогнутым профилем витков червяка имеют большую нагрузочную способность по
3
4
Рис. 1. Основные геометрические размеры червячной пары
контактной прочности и выносливости, а также по стойкости против
заедания. Это обусловлено тем, что рабочие поверхности в зоне контакта имеют больший приведенный радиус кривизны и контактные
линии располагаются более благоприятно (под большими углами
к скорости скольжения), т. е. имеются лучшие условия для образования масляного клина. В червячных передачах стандартизованы осевой модуль червяка m, коэффициент диаметра червяка q, число модулей в диаметре делительного цилиндра червяка и межосевое расстояние aw.
Значения осевых модулей m выбираются из ряда 1; 1,25; 1,6; 2;
2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 мм.
Коэффициент диаметра червяка q принимается: основной ряд –
8; 10; 12,5; 16; 20; 25; дополнительный ряд – 7,1; 9; 11,2; 14; 18; 22;
допускается применять 7,5; 12.
Стандартные межосевые расстояния aw – 40, 50, 63, 80, 100, 125,
140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500 мм.
Для уменьшения количества инструмента, используемого при
изготовлении червячных передач, стандартом предусмотрены только
правые червяки с числом заходов Z1 = 1, 2, 4. Число зубьев колеса Z2
не регламентировано. Корригирование в червячных передачах применяют в основном с целью вписывания в стандартное межосевое
расстояние. При этом нарезается со смещением только червячное колесо. Основные геометрические размеры червячной пары показаны
нa pиc. l, а формулы и рекомендуемые данные для определения основных параметров приведены в таблице. В обозначениях параметрам червяка присваивается индекс 1, колеса – индекс 2.
Определение геометрических параметров червячного зацепления требует осуществления точных замеров на специальных приборах. Задача существенно упрощается, если параметры зацепления
соответствуют стандартам на червячные зацепления. В этом случае
по отдельным замерам червяка и червячного колеса, выполняемым
простым измерительным инструментом, можно путем расчета определить остальные параметры зацепления. При этом величины параметров зацепления округляют до стандартных значений. Этот способ
применяется при выполнении данной лабораторной работы.
5
Таблица
Формулы и рекомендуемые данные для определения основных параметров
червячной пары
Параметры
Обозначения
Формулы
Межосевое расстояние
aw
Тип червяка
Число заходов червяка
Число зубьев колеса
Осевой шаг червяка
Диаметр вершин витков
червяка
Длина нарезанной части
червяка
Ширина колеса
Осевой модуль червяка
Передаточное число
Коэффициент диаметра
червяка
Коэффициент смещения
–
Z1
Z2
ρ
da1
aw = H 2 − H1
Угол подъема витка червяка на цилиндре:
делительном
начальном
Коэффициент высоты:
головки
ножки
Высота:
головки
ножки
Диаметры червяка:
делительный
начальный
впадин
Диаметры колеса:
делительный
начальный
средний вершин
средний впадин
наибольший
Радиальный зазор
–
–
–
–
–
b1
–
b2
m
u
–
m=ρ/π
u = Z2 / Z1
q
q = (da1 – 2m) / m
x′
x′ =
γ = arctg(z1 / q)
γ
γω
γω = arctg
hq*1
h
aw
− 0,5(q + Z 2 )
m
z1
q + 2x
hq*1 = 1
*
f1
*
h f 1 =1
ha1
hb1
ha1 = ha*1m
d1
dω1
dR1
d1 = qm
dω1 = (q + 2x)m
dR1 = d1 – 2hb1
d2
dω2
d2 = mz2
dω2 = d2 + 2ha1 + 2xm
–
hb1 = hb*1m
da2
db 2
d am 2
C
d b 2 = d 2 − 2hb1 + 2 xm
d am 2 ≤ d a 2 + 6m / z1 + 2)
3. Конструкция червячных редукторов
Червячные редукторы различаются по положению червячной
передачи в пространстве, конструкции корпуса редуктора и числу ступеней.
По положению червячной передачи в пространстве различают
редукторы следующих видов:
1) ось колеса горизонтальная, червяк над колесом – редукторы
типа PЧН (редуктор червячный нижний);
2) ось колеса горизонтальная, червяк под колесом – редукторы
типа РЧП;
3) ось колеса горизонтальная, червяк расположен сбоку колеса
(его ось вертикальная);
4) ось колеса вертикальная, ось червяка горизонтальная.
В основном используются редукторы двух первых типов. Редукторы двух вторых типов применяются редко из-за сложности смазки
верхних подшипников вертикального вала.
В последнее время широко применяются универсальные редукторы РЧУ, которые могут монтироваться в любом из четырех перечисленных положений передачи в пространстве.
По конструкции корпуса различают редукторы с разъемным
и неразъемным корпусом. В первом случае корпус имеет две части:
собственно корпус и крышку. Разъем проходит по оси червячного колеса и служит для облегчения монтажа узла червячного колеса при
сборке редуктора. Во втором случае узел червячного колеса монтируется через отверстие боковой или верхней крышек. Узел червяка монтируется, как правило, через отверстие подшипника червяка.
Основное распространение имеют одноступенчатые червячные
редукторы с передаточным числом u = 8–80. При больших передаточных числах применяются двухступенчатые червячные и комбинированные зубчато-червячные редукторы.
В данной лабораторной работе используются одноступенчатые
универсальные редукторы типа РЧУ (рис. 2). Они имеют неразъемный корпус и благодаря наличию отъемных лап могут быть установлены в любом положении червячной пары в пространстве.
C = 0,2m cos γ – для передач с эвольвентным
червяком; С = 0,2m – для остальных видов
передач
6
7
4. Разборка и сборка редуктора. Регулировка зазоров
в подшипниках и червячного зацепления
Разборку червячного редуктора типа РЧУ следует производить
в таком порядке (см. рис. 2):
1) снять разрезное стопорное кольцо 26 с вала 34 червячного
колеса 28; вынуть вал из ступицы червячного колеса;
2) вывернуть масломерную иглу 5;
3) отвернуть винты 27, крепящие крышку 4 к корпусу 1; снять
крышку;
4) отвернуть винты 3, крепящие крышки 31 к корпусу редуктора; снять крышки и вынуть червячное колесо 28 из корпуса редуктора. Внутренние кольца подшипников 29 со ступицы червячного колеса и наружные кольца из крышек 31 не выпрессовывать. Не демонтировать также стопорные кольца 32 и манжеты 33. Снять прокладки 30
с крышек 3;
5) отвернуть гайку 15 и снять стопорную шайбу 16;
6) отвернуть винты 23, снять крышки 2 и 11 и прокладки 10.
Стопорное кольцо 13 и манжету 12 из крышки 11 не демонтировать.
Вынуть из корпуса редуктора наружные кольца подшипников 9 и червяк 17. Внутренние кольца подшипников 9 с вала червяка не выпрессовывать;
7) отвернуть гайки 20 и снять шайбы 22, шпильки 21, втулки 19
и лапы 18.
Сборку редуктора, регулировку зазоров в подшипниках и регулировку червячного зацепления необходимо производить в следующем порядке:
1) с помощью шпилек 21, центрирующих втулок 19, шайб 22
и гаек 20 закрепить лапы 18 в корпусе 1 редуктора;
2) установить крышку 2 (без прокладок 10) и закрепить ее двумя
винтами 23, расположив их по диагонали. Установить в корпус редуктора наружные кольца подшипников 9, червяк 17 и крышку 11 (без
прокладок 10). Прикрепить крышку 11 к корпусу редуктора двумя
винтами по диагонали. Винты затягивать поочередно так, чтобы не
перекашивалась крышка, а усилие затяжки обеспечивало отсутствие
зазора в подшипниках и возможность проворота червяка вручную без
больших усилий. С помощью щупа измерить зазор σ между корпусом редуктора и фланцем крышки 11. Подобрать набор прокладок 10
8
9
так, чтобы их суммарная толщина была равна σ + ∆ос, где ∆ос – допустимый осевой зазор в подшипниках вала. Величина ∆ос назначается
в зависимости от типа, серии и номера подшипника. Для применяемых в данной лабораторной работе подшипников ∆ос = 0,05–0,1 мм.
Разделить набор прокладок на две равные части и установить их под
крышки 2 и 11. Поставить и затянуть все винты 23. При правильно
отрегулированных подшипниках осевой зазор (люфт) не должен превышать заданную величину, а вал должен свободно вращаться от руки;
3) установить в корпус редуктора червячное колесо 28 с внутренними кольцами подшипника 29 и крышки 31 (без прокладок 30)
с наружными кольцами подшипников. Прикрепить одну из крышек 31
к корпусу редуктора двумя винтами 3, расположив их по диагонали.
Закрепить вторую крышку 31 двумя винтами по диагонали, затягивая
их поочередно так, чтобы не перекашивалась крышка, а усилие затяжки обеспечивало отсутствие зазора в подшипниках и возможность
покачивания червячного колеса в пределах зазора между зубьями колеса и витками червяка без больших усилий. Аналогично предыдущему (см. п. 2) определить суммарную толщину набора прокладок,
подобрать набор, разделить его на две равные части и установить их
под крышки 31. Поставить и затянуть все винты 3. При правильно
отрегулированных подшипниках осевой зазор (люфт) не должен превышать указанную величину, а червячное колесо должно свободно
покачиваться от руки в пределах зазора между зубьями колеса и витками червяка;
4) установить вал 34 в ступицу червячного колеса, закрепить вал
от осевого смещения разрезным стопорным кольцом 26;
5) проверить правильность зацепления зубьев колеса с витками
червяка, а при необходимости зацепление отрегулировать. Зацепление
является правильным, если пятно контакта на рабочих поверхностях
зубьев расположено симметрично относительно средней плоскости
колеса. Это имеет место, если геометрическая ось червяка лежит
в средней плоскости червячного колеса. Для проверки правильности
зацепления необходимо на рабочие поверхности нескольких соседних зубьев, расположенных в верхней части колеса, нанести тонкий
слой быстросохнущей краски. По окончании сушки, вращая червяк
вручную, повернуть колесо на 180°, с тем чтобы контрольные зубья
находились в зоне зацепления. Притормаживая вручную вал червячного колеса, поворачивать червяк на несколько оборотов в одну и дру-
Это осуществляется путем смещения червячного колеса в соответствующую сторону вдоль оси вращения за счет перестановки части прокладок 30 из-под одной крышки под другую. При этом суммарная толщина всех прокладок должна оставаться неизменной. После
перестановки прокладок необходимо снова проверить правильность
зацепления. Для этого тампоном, смоченным в ацетоне, следует снять
с рабочих поверхностей контрольных зубьев краску, нанести на зубья
новый слой краски и повторить описанные операции;
6) установить крышку 4 и прикрепить ее к корпусу винтами 27;
7) ввернуть масломерную иглу 5;
8) на выходной конец вала червяка установить шайбу 16 и завернуть гайку 15.
Примечание. В лабораторной работе сборка редуктора производится в отличие от реальных производственных условий без смазки
деталей.
10
11
гую сторону так, чтобы контрольные зубья несколько раз прошли через зону зацепления. Вращая червяк, повернуть колесо на 180°, осмотреть рабочие поверхности контрольных зубьев и по следам износа слоя краски определить правильность зацепления.
Зацепление правильное, если следы износа краски расположены симметрично относительно средней плоскости колеса (рис. 3, б).
При смещении следов износа краски (пятен контакта рабочих поверхностей зубьев колеса и витков червяка) вправо (рис. 3, а) или влево
(рис. 3, в) от оси симметрии колеса необходимо произвести регулировку зацепления.
а
б
в
Рис. 3. Положение пятна контакта в зависимости от
взаимного положения оси червяка и средней плоскости колеса
5. Последовательность выполнения работы
Рекомендуется выполнять работу в следующем порядке:
1) ознакомиться путем внешнего осмотра с редуктором, инструментом и приспособлениями;
2) измерить расстояние Н1 от опорной поверхности редуктора
до оси вала червяка и расстояние H2 от опорной поверхности до оси
вала червячного колеса;
3) определить межосевое расстояние aw, взяв разницу расстояний H2 и H1 и округлив полученную величину до стандартного значения; нанести размеры Н1, Н2 и aw на чертеже общего вида редуктора,
приведенного в отчете, а величину межосевого расстояния записать
также в таблицу основных размеров червячной передачи;
4) разобрать редуктор;
5) по очертанию витка червяка в среднем осевом сечении определить тип червяка; результат записать в таблицу отчета;
6) подсчитать число заходов червяка z1 и число зубьев z2 колеса;
полученные данные записать в таблицу отчета;
7) измерить осевой шаг червяка ρ (для повышения точности рекомендуется величину ρ определять путем измерения общей длины
нескольких шагов и последующего деления полученной величины на
число шагов); результат ввести в таблицу отчета;
8) измерить диаметр вершин витков червяка d1а, длину нарезанной части червяка b1 и ширину колеса b2; полученные данные записать в таблицу отчета;
9) собрать редуктор и отрегулировать зазоры в подшипниках и
червячное зацепление;
10) определить путем расчета и записать в таблицу отчета осевой модуль червяка m (округлив до стандартного значения), передаточное число u, коэффициент диаметра червяка q (округлив до стандартного значения), коэффициент смещения x, угол подъема витка
червяка на делительном γ и начальном γω цилиндрах, коэффициенты
11) измерить и нанести на чертеж общего вида редуктора габаритные размеры (L, В и Н), присоединительные размеры вала червяка
(наибольший диаметр конической части d1, длину конической части l1,
общую длину выходного конца вала l3, ширину шпонки b1, высоту
сечения h1 на расстоянии l4, конусность, расстояние L3 от конца вала
до центра редуктора), присоединительные размеры вала колеса (диаметр d2, длину l2 выходного участка, расстояние Bэ от конца вала до
центра редуктора, ширину шпонки b2 и высоту сечения hR), присоединительные размеры опорной части редуктора (длину L1 и ширину В1,
диаметр do отверстий под болты крепления редуктора к раме машины, расстояния С1 и С2 между отверстиями, толщину h3 опорных частей лап), вспомогательные размеры (номинальные габариты корпуса
редуктора Bk, Lk и Нk, длину масломерной иглы Н, размер L2 редуктора).
Примечание. Расстояние l4 выбирается, а конусность определяется как частное от деления разницы диаметров в начале и конце конической части вала на длину конической части.
высоты головки ha*1 и ножки hli* , высоту головки ha1 и ножки hb1 , делительный диаметр d1, начальный диаметр dw1 и диаметр впадин dR1
червяка, делительный (начальный) диаметр d2, средний диаметр вершин da2, средний диаметр впадин db2 и наибольший диаметр dam2 червячного колеса, радиальный зазор С;
12
13
6. Форма отчета
Студент_______________ Группа___________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
«Паспортизация червячного редуктора»
Основные размеры червячной передачи
Параметры
Межосевое расстояние, мм
Тип червяка
Число заходов червяка
Число зубьев колеса
Осевой шаг червяка, мм
Диаметр вершин витков червяка, мм
Длина нарезанной части червяка, мм
Ширина колеса, мм
Осевой модуль червяка
Передаточное число
Коэффициент диаметра червяка
Коэффициент смещения
Угол подъема витка червяка на цилиндре:
делительном, °
начальном, °
Коэффициент высоты:
головки
ножки
Высота:
головки, мм
ножки, мм
Диаметры червяка:
делительный, мм
начальный, мм
впадин, мм
Диаметры колеса:
делительный, мм
начальный, мм
средний вершин, мм
средний впадин, мм
наибольший, мм
Дата___________
Принял_____________
Дата_______________
Обозначения Значения
aw
–
Z1
Z2
ρ
da1
b1
b2
m
u
q
x′
γ
γω
hq*1
h*f 1
ha1
hb1
d1
dω1
dR1
d2
dω2
da2
db2
d am 2
C
Радиальный зазор, мм
14
15
Оглавление
1. Цели работы.......................................................................................................3
2. Геометрия червячных передач .........................................................................3
3. Конструкция червячных редукторов ...............................................................7
4. Разборка и сборка редуктора. Регулировка зазоров в подшипниках
и червячного зацепления ......................................................................................8
5. Последовательность выполнения работы .....................................................12
6. Форма отчета ...................................................................................................14
ДЕТАЛИ МАШИН
Методические указания по выполнению лабораторной работы
«Паспортизация червячного редуктора»
Составитель Доброборский Борис Самуилович
Редактор А. В. Афанасьева
Корректор М. Б. Воронкова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 27.12.12. Формат 60×84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ 221. «С» 129.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.
16
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
7 182 Кб
Теги
dobroborsky, pasportizacija
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа