Файл: ЛАБОРАТОРНЫЕ работы по ДМ.doc

Кинематической характеристикой конической зубчатой передачи, как и других видов передач, является передаточное отношение i = n₁/n₂. Передаточное число определяется как u = z₂ / z₁, где z₂ и z₁ – числа зубьев колеса и шестерни соответственно (z₁min > 17 cos δ₁), которые согласовываются со стандартным рядом по ГОСТ 2185-66.

Конические зубчатые колеса сложнее цилиндрических в изготовлении и монтаже. Для нарезания конических зубчатых колес требуются специальные станки и инструмент. Зубья конических колёс нарезают так же, как и цилиндрических – методом обкатки на специальных станках инструментом с прямобочным профилем (рис. 3.2). Профили зубьев очерчиваются по эвольвенте.

Рис. 3.2. Изготовление конических зубчатых колес

Геометрические параметры конического колеса монотонно уменьшаются по мере приближения к вершине конуса, поэтому различают внешние, средние и внутренние параметры зацепления. На рис. 3.3 изображен разрез конической шестерни. Параметрам внешних дополнительных конусов присваивают индекс е, внутренних – индекс i, средних – индекс m.

Для обозначения параметров по конусу вершин используют индекс а, по конусу впадин – f, по делительному конусу индекс отсутствует. В обозначении диаметра необходимо включать три индекса, указывающие на дополнительный конус (e, i, m), основной (а, f) и на ведущее (1) или ведомое (2) колесо. Например, d_fe1 – диаметр впадин шестерни по внешнему дополнительному конусу. Все поперечные сечения зуба геометрически подобны. Высота зуба и модуль тоже монотонно уменьшаются по мере приближения к вершине корпуса. Различают модули внешний m_е, средний m_m, внутренний m_i, а в произвольном заданном сечении m_x. Такими же индексами обозначают высоту зуба h в различных торцевых сечениях колеса.

Рис. 3.3. Коническая шестерня

На практике за расчетное сечение принято среднее сечение зуба, которому соответствует модуль – m_m. Со стандартным рядом согласовывается внешний модуль m_е по ГОСТ 9653 – 60.

На рис. 3.4 представлено зацепление пары конических зубчатых колёс и геометрические параметры передачи.

Рис. 3.4. Коническое зубчатое зацепление

Основные зависимости для определения геометрических параметров конических прямозубых передач при δ₁ + δ₂= 90 в соответствии с ГОСТ 19624-74:

– угол делительного конуса колеса δ₂= arctg u;

– внешний делительный диаметр d_e = m_ez;

– внешнее конусное расстояние R_e = 0,5 m_e;

– среднее конусное расстояние R = R_е – 0,5b;

– средний окружной модуль m = m_e R/R_e;

– средний делительный диаметр d = mz;

– внешняя высота зуба h_e = 2,2 m_e;

– внешняя высота головки зуба h_ае = m_e;

– внешняя высота ножки зуба h_fe = 1,2 m_e;

– внешний диаметр вершин зубьев d_ae = d_e + 2 h_ae cos δ.

Для нормальной работы передачи вершины конусов конических зубчатых колёс должны совпадать с точкой пересечения их осей. Если при монтаже это условие нарушено и колёса оказались смещёнными в осевом направлении, в любом из торцевых сечений основные шаги становятся неровными и в зацеплении возникают дополнительные нагрузки. Осевые смещения изменяют также характер продольного контакта: теоретический линейный контакт фактически превращается в точечный и точка контакта лежит во внешнем или внутреннем торцевых сечениях в зависимости от направления осевых смещений, вследствие этого возникает концентрация нагрузки на краях зубьев.

Оборудование

На рис. 3.5 представлен редуктор с конической прямозубой передачей, выполненной без смещения (х₁= х₂= 0), и соответствующая кинематическая схема. Пересечение осей валов затрудняет размещение опор. Шестерню располагают консольно, а колесо несимметрично, что увеличивает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Поэтому нагрузочная способность конической передачи на 25 % ниже цилиндрической.

Рис. 3.5. Конический редуктор

В лабораторной работе используется стандартный одноступенчатый конический зубчатый редуктор, эскиз которого представлен на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Одноступенчатый конический зубчатый редуктор

Корпус редуктора состоит из литых чугунных основания 1 и крышек 2, которые между собой соединены винтами 3 с использованием пружинной шайбы 4. Для центрирования резьбовых отверстий корпуса применяют штифты 5.

Быстроходный вал-шестерня 6 входит в зацепление с зубчатым колесом 7, напрессованным на тихоходный вал 8. Оба вала редуктора имеют опоры – роликовые радиально-упорные подшипники 9 и 10. Подшипники на быстроходном валу установлены в стакане 11. Подшипниковые узлы закрыты накладными крышками 2 и 12.

В верхней части основания 1 имеется смотровой люк 13 для заливки масла и отдушина 14. Отдушина имеет сквозные отверстия для выравнивания давления в работающем редукторе с атмосферным. В редукторах данного типа назначают картерную систему смазки, которая предусматривает наличие масляной ванны в основании 1. Для контроля уровня масла установлена пробка 15. Отработанное масло сливается через сливное отверстие 16. Регулировка конического зацепления осуществляется набором регулировочных прокладок (металлических дисков) 17 и 18, которые устанавливаются под соответствующими крышками 2 и 12.

Для крепления редуктора, например, к раме привода в крышках 2 предусмотрены фундаментные лапы с отверстиями.

Порядок выполнения работы

1. Выполнить неполную разборку заданного редуктора, ознакомиться с его устройством.

2. Вычертить кинематическую схему редуктора.

3. Подсчитать числа зубьев шестерни z₁ и колеса z₂ и определить передаточное число редуктора:

Передаточное число конического зубчатого редуктора u можно получить путем округления значения в ближайшую сторону до ближайшего стандартного с погрешностью не более 2,5 % при 4,5по ГОСТ 2185-66.