Файл: Лабораторная работа Изучение конструкции, регулировка и оценка нагрузочной способности червячного редуктора.rtf

Лабораторная работа

Изучение конструкции, регулировка и оценка нагрузочной способности червячного редуктора
1. Расчет основных параметров редуктора
Параметры червячного зацепления можно определить через замеры отдельных элементов червяка и колеса обычным штангенциркулем. Измерение каждого элемента нужно производить несколько раз и взять среднеарифметическое значение. Полученные значения занести в таблицу отчета по лабораторной работе (таблица А1 приложения А).

Определение параметров зацепления можно производить в следующей последовательности:

) Подсчитать межосевое расстояние
(1)

редуктор подшипник червячный зацепление

Размеры

Б=187мм

М=111мм_вБ =35мм_вМ =25мм.
=74
Полученное межосевое расстояние а_w сравнить со стандартным значением (ГОСТ 2144-76). В таблице 1 приведены некоторые из стандартных значений (мм). Здесь же указаны некоторые стандартные значения осевых модулей m (мм) и коэффициентов диаметра червяка q (ГОСТ 2144-76 и ГОСТ 19672-74).
Таблица 1 - Значения стандартных параметров червячной передачи

m	1-ый ряд	2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20
	2-ой ряд	3; 3,5; 6; 7; 12; 14
q	1-ый ряд	6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20
	2-ой ряд	7,1; 9; 11,2; 14; 18
аw	1-ый ряд	40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500
	2-ой ряд	71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560

Примечание. При выборе параметров 1-ый ряд следует предпочитать 2-му.
Из таблицы 1 принимаем а_w =80

) Измерить осевой шаг Р_х и диаметр вершин d_a

---

₁ червяка, а также средний диаметр вершин колеса d_a2 (рисунок 3).

) Определить осевой модуль m и коэффициент диаметра червяка q, и округлить их до ближайших стандартных значений (таблица 1).
= =2,866 (2)
Из таблицы 1 принимаем m=3
(3)
Где d₁ - делительный диаметр червяка,
(4)
- коэффициент высоты головки ( =1, реже 0,8).
d₁=42-6=36

q= =12
) Подсчитать число заходов червяка z₁ (число винтовых линий). Наиболее просто и наглядно это можно сделать с торца червяка. Затем подсчитать число зубьев колеса z₂.

Определить передаточное число и сравнить его со стандартным:
= =40 (5)
Таблица 2 - Значения стандартных передаточных чисел

1-й ряд	10	12,5	16	20	25	31,5	40	50
2-й ряд	11,2	14	18	22,4	28	35,5	45	56

) Определить коэффициент смещения инструмента

---

(6)

х=( )-0,5(12*40)=0,666
При вычислении коэффициента смещения инструмента необходимо учитывать, что его значение должно находиться в интервале:
≤ х ≤ +1.
) Замерить все прочие размеры. Результаты замеров и расчетов внести в таблицу Б1 (приложение Б).

) Проверить правильность полученных значений параметров червячной передачи по формуле:
d_a2-2·m= m·(z₂+2x) .

128-2*3=3*(40+2*0,666)

. Сборка редуктора

В настоящей работе производится лишь узловая сборка, поскольку детали (подшипники, червячное колесо) с валов не выпрессовывались.

Сборку редуктора следует осуществлять без смазки деталей (в отличие от производственных условий). Зубья колеса протереть для удаления следов краски от предыдущей сборки. Сборку производить одновременно с регулировкой осевого зазора (люфта) подшипников и проверкой правильности зацепления в следующей последовательности:

) Вставить боковую крышку подшипников тихоходного вала червячного колеса и завернуть два винта по диагонали до упора крышки в корпус.

) Установить червячное колесо с валом и вторую крышку. Прижать крышку рукой и закрепить её двумя винтами по диагонали. Вал должен вращаться с небольшим усилием от руки. Если винты затянуть сильнее, то подшипники заклинят и провернуть вал рукой будет невозможно. Определить зазор d между фланцем крышки и корпусом редуктора.

) Из набора подобрать регулировочные прокладки под крышку подшипника так, чтобы в сумме они составляли толщину:



Рисунок 1 - Регулировка зацепления по пятну контакта
) Разделить прокладки на две приблизительно равные части d₁ и d₂, поставить их под боковые крышки (рисунок 12). Затянуть все винты. При этом вал колеса не должен иметь осевого зазора в подшипниках и в то же время должен свободно проворачиваться рукой. В противном случае следует уменьшить (при наличии зазора) или увеличить d₁ и d₂ на одну прокладку. Отметим, что для используемых в редукторе роликоподшипников осевой зазор должен быть 0,04…0,11 мм.

---

) Установить вал-червяк. Установка вала-червяка осуществляется в той же последовательности, что и для вала колеса.

) На боковую поверхность витков червяка нанести тонкий слой краски.

) Поставить на место остальные детали за исключением крышки-отдушины, чтобы наблюдать за поверхностью зубьев червячного колеса.

3. Проверка правильности зацепления

При правильном зацеплении средняя плоскость червячного колеса проходит через центр червяка. При этом пятно контакта, получаемое при поворачивании червяка и наблюдаемое через смотровое окно, должно располагаться симметрично относительно указанной плоскости (рисунок 12а).

Если пятно смещено вправо (рисунок 12б), то необходимо вынуть одну прокладку толщиной d из-под левой крышки и поставить под правую крышку на другой стороне редуктора. Червячное колесо с валом и подшипники переместятся относительно корпуса в сторону установки прокладки. После этого следует вновь проверить пятно контакта.

Если пятно смещено влево (рисунок 12в), то необходимо вынуть одну прокладку толщиной d из-под правой крышки и поставить под левую крышку на другой стороне редуктора. Червячное колесо с валом и подшипники переместятся относительно корпуса в сторону установки прокладки. После этого следует вновь проверить пятно контакта. Операцию повторять до достижения правильного положения контакта.

Регулировка зацепления проще и быстрее проводится на конструкциях червячных редукторов, показанных на рисунках 7-10, с помощью регулировочных винтов. При этом нет необходимости снимать крышки подшипников.

. Оценка нагрузочной способности редуктора

В червячной паре менее прочными элементами являются зубья колеса, у которых возможны следующие виды разрушений и повреждений: усталостное выкрашивание, износ, заедание и поломка. Причём усталостное выкрашивание, износ и заедание зависят от величины контактных напряжений. Поэтому основное значение имеет расчёт по контактным напряжениям с целью предотвращения в проектируемых передачах выкрашивания и заедания, а также снижения износа.

---

Номинальный крутящий момент на валу колеса из условия ограничения контактных напряжений:
, Н×м (7)

=211,291,Н*м
Где К»1,2 - коэффициент нагрузки /1, 2, 3/;₂ - число зубьев червячного колеса;- коэффициент диаметра червяка (таблица 1);

а_w - межосевое расстояние, мм;

- допускаемые контактные напряжения, МПа.

Приближенные величины допускаемых напряжений указаны в таблице 3.
Таблица 3 - Допускаемые напряжения для венцов червячных колес

Материалы		, МПа (Н/мм2) при м/с
венца червячного колеса	червяка	0,25	0,5	1	2	3	4	6	8
БрАЖ9-4Л	Сталь с HRC 45 и >	-	182	179	173	167	161	150	138
БрАЖИ 10-4-4Л	-"-	-	196	192	187	181	175	164	152
СЧ15-32 или СЧ18-36	Сталь 20 или 20Х цементированная	155	128	113	84,5	-	-	-	-
СЧ12-28 или СЧ15-32	Сталь 45 или Ст. 6	141	113	98	71	-	-	-	-

---