Файл: Детали машин.pdf

20
Полученное значение модуля округлить до ближайшего стан- дартного значения по ГОСТ 9653:
1-й ряд 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10;
2-й ряд 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11,25.
5. По колесу измерить длину зубьев lи ширину зубчатого вен- ца b
w
(см. рис. 1.2). Определить величину угла наклона зубьев β, град:
6. Определить делительное межосевое расстояние, мм:
7. Определить величину начального межосевого расстояния а
w
, округляя значение делительного межосевого расстояния а до бли- жайшего стандартного по ГОСТ 2185:
1-й ряд: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500 и т.д.;
2-й ряд: 71; 90; 112; 140; 180; 225; 280; 355; 450; 560 и т.д.
8. Определить коэффициент воспринимаемого смещения:
Для передач, выполненных без смещения, y = 0;
9. Если передача выполнена со смещением, то определить зна- чения коэффициентов смещения для шестерни

21 шестерни .…..
; колеса …….…
;
– диаметры окружности вершин шестерни …….
; колеса…..…….
;
– диаметры окружности впадин шестерни …….
; колеса………….
Здесь по ГОСТ 13755 коэффициент высоты головки зуба = 1; коэффициент радиального зазора с
*
= 0,25.
12. По результатам расчета вычертить зубчатое зацепление без отображения профиля зубьев, используя конструкторский масштаб
(см. рис. 2.2).
13. На эскизе редуктора указать габаритные и присоединитель- ные размеры.
К присоединительным размерам редуктора относят: начальное межосевое расстояние; высота центров валов от основания редуктора; длину и диаметр выходных участков быстроходного и тихоходного ва- лов; диаметры отверстий в лапах основания корпуса для крепления ре- дуктора к раме привода и расстояния между центрами этих отверстий.
Оформить вывод к лабораторной работе.
Контрольные вопросы
1. Назвать основные геометрические параметры цилиндриче- ского зацепления.
2. Как определяется передаточное число цилиндрического за- цепления?
3. Как определяется модуль?
4. Что такое шаг зубьев по делительной окружности?
5. Что такое угол наклона зубьев для косозубого зацепления?
6. Что такое редуктор?
7. Какой параметр показывает изменение частоты вращения валов редуктора?
8. Как расположены оси валов?
9. В чем состоит назначение подшипников?

22
КОНИЧЕСКИЙ ЗУБЧАТЫЙ РЕДУКТОР
Теоретическое введение
Коническими называются передачи, у которых ведущее и ведомое зубчатые колёса вращаются на пересекающихся осях. Наиболее распро- странены передачи с углом Σ = 90º. Колесо имеет форму усечённого ко- нуса, что отображено на рис. 3.1.
Кинематической характеристикой конической зубчатой передачи является передаточное отношение i = n
1
/n
2
. Передаточное число опреде- ляется как u = z
2
/ z
1
, где z
2
и z
1
– числа зубьев колеса и шестерни соот- ветственно (z
1
min > 17 cos δ
1
), которые согласовываются со стандарт- ным рядом по ГОСТ 2185.
Конические зубчатые колеса сложнее цилиндрических в изго- товлении и монтаже. Для нарезания конических зубчатых колес тре- буются специальные станки и инструмент. Зубья конических колёс нарезают так же, как и цилиндрических – методом обкатки на специ- альных станках инструментом с прямобочным профилем (рис. 3.2).
Профили зубьев очерчиваются по эвольвенте.
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, внутрен- них – индекс i, средних – индекс m.
Для обозначения параметров по конусу вершин используют ин- декс а, по конусу впадин – f, по делительному конусу индекс отсутст- вует. В обозначении диаметра необходимо включать три индекса, ука- зывающие на дополнительный конус (e, i, m), основной (а, f) и на ве- дущее (1) или ведомое (2) колесо. Например, d
fe1
– диаметр впадин шестерни по внешнему дополнительному конусу. Все поперечные се- чения зуба геометрически подобны. Высота зуба и модуль тоже моно- тонно уменьшаются по мере приближения к вершине корпуса. Разли- чают модули внешний m
е
, средний m
m
, внутренний m
i
, а в произволь- ном заданном сечении m
x
. Такими же индексами обозначают высоту зуба h в различных торцевых сечениях колеса.

23
Рис. 3.1. Коническая зубчатая передача
Рис. 3.2. Изготовление конических зубчатых колес
На практике за расчетное сечение принято среднее сечение зуба, которому соответствует модуль – m
m
. Со стандартным ря- дом согласовывается внешний модуль m
е
по ГОСТ 9653.

24
Рис. 3.3. Шестерня коническая зубчатая
На рис. 3.4 показано зацепление пары конических зубчатых ко- лёс с указанием геометрических параметров передачи.
Рис. 3.4. Коническое зубчатое зацепление

25
Основные зависимости для определения геометрических пара- метров конических прямозубых передач при δ
1
+ δ
2
= 90 в соответст- вии с ГОСТ 19624-74:
– угол делительного конуса колеса δ
2
= arctg u;
– внешний делительный диаметр d
e
= m
e
z;
– внешнее конусное расстояние
– 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
+ 2h
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 на- грузки. Осевые смещения изменяют также характер продольного кон- такта. Теоретический линейный контакт фактически превращается в точечный и точка контакта лежит во внешнем или внутреннем торце- вых сечениях в зависимости от направления осевых смещений, вслед- ствие этого возникает концентрация нагрузки на краях зубьев.
Оборудование
На рис. 3.5 представлен редуктор с конической прямозубой пе- редачей, выполненной без смещения (х
1
= х
2
= 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.

26
Рис. 3.5. Конический редуктор
В лабораторной работе используется стандартный одноступенчатый конический зубчатый редуктор, эскиз которого представлен на рис. 3.6.
Корпус редуктора состоит из литых чугунных основания 1 и крышек 2, которые между собой соединены винтами 3 с использова- нием 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. Под- шипниковые узлы закрыты накладными крышками 2 и 12.
В верхней части основания 1 имеется смотровой люк 13 для за- ливки масла и отдушина 14. Отдушина имеет сквозные отверстия для выравнивания давления в работающем редукторе с атмосферным. В редукторах данного типа назначают картерную систему смазки, кото- рая предусматривает наличие масляной ванны в основании 1. Для контроля уровня масла установлена пробка 15. Отработанное масло сливается через сливное отверстие 16. Регулировка конического за- цепления осуществляется набором регулировочных прокладок (ме- таллических дисков) 17 и 18, которые устанавливаются под соответ- ствующими крышками 2 и 12.
Для крепления редуктора, например, к раме привода в крышках
2 предусмотрены фундаментные лапы с отверстиями.

27
Рис. 3.6. Одноступенчатый конический зубчатый редуктор

28
Лабораторная работа № 3
Цель работы – изучить конструкцию типового одноступенчато- го конического зубчатого редуктора, ознакомиться с компоновкой и назначением отдельных деталей, приобрести навыки по разборке и сборке редуктора.
Задание
1. Определить параметры зацепления.
2. Вычертить коническое зацепление.
3. Измерить и указать на эскизе редуктора габаритные и при- соединительные размеры.
Порядок выполнения работы
1. Выполнить разборку редуктора, ознакомится с его устройст- вом и дать классификацию по следующим признакам:
– форма зубчатых колес (цилиндрическая, коническая);
– расположение зубьев (прямозубое, косозубое, круговое);
– расположение зубчатых колес относительно опор для каждо- го вала редуктора (симметричное, несимметричное, консольное);
– расположение осей валов (параллельное, пересекающиеся, пе- рекрещивающиеся).
2. Отобразить кинематическую схему редуктора с указанием валов и зубчатых колес.
3. Подсчитать числа зубьев шестерни z
1
и колеса z
2
и опреде- лить фактическое передаточное число редуктора:
Номинальное передаточное число получим присогласова- нии фактического значения со стандартным рядом по ГОСТ 2185:
1-й ряд 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5;
2-й ряд 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9; 11,2.

29
Оценить отклонение: где
– минимальное значение из двух передаточных чисел.
Для одноступенчатых редукторов по ГОСТ 21301 фактическое значение передаточного числа не должно отличаться от номинально- го значения более чем на 3%.
4. Измерить по колесу внешний окружной шаг p
е
в миллимет- рах и определить внешний окружной модуль, мм:
Полученное значение модуля округлить до ближайшего стандартного по ГОСТ 9653 и указать в отчете.
5. Определить углы делительных конусов, град:
δ
2
= arctg(
); δ
1
= 90º – δ
2 6. Измерить ширину зубчатого венца колеса b в миллиметрах и определить следующие конусные расстояния:
– внешнее
;
– среднее R
m
= R
e
– 0,5b.
7. Вычислить средний окружной модуль, значение которого со стандартным рядом не согласовывают, мм:
8. Для стандартного значения внешнего окружного модуля вы- числить следующие характеристики зуба, мм:
– внешняя высота зуба h
e
= 2,2m
e
;
– внешняя высота головки зуба h
аe
= m
e
;
– внешняя высота ножки зуба h
fe
= 1,2m
e
9. Определить диаметры зубчатых колес, мм:
– внешний делительный диаметр шестерни d
e1
=
z
1
;

30
– внешний делительный диаметр колеса d
e2
=
z
2
;
– средний делительный диаметр шестерни d
m1
= m
m
z
1
;
– средний делительный диаметр колеса d
m2
= m
m
z
2
;
– внешний диаметр вершин зубьев шестерни
d
ae1
= d
e1
+ 2h
ae
cos(δ
1
);
– внешний диаметр вершин зубьев колеса
d
ae2
= d
e2
+ 2h
ae
cos(δ
2
);
10. По результатам расчета вычертить в масштабе эскиз
(см. рис. 3.4) шестерни или колеса (по указанию преподавателя).
11. Измерить и указать на эскизе редуктора (рис. 3.6) габарит- ные и присоединительные размеры.
К присоединительным размерам редуктора относят: внешнее конусное расстояние; высоту центров валов от основания редукто- ра; длину и диаметр выходных участков быстроходного и тихо- ходного валов; диаметры отверстий в лапах основания корпуса для крепления редуктора к раме привода и расстояния между центрами этих отверстий.
Оформить вывод к лабораторной работе.
Контрольные вопросы
1. Дать сравнительный анализ конической и цилиндрической зубчатых передач.
2. Понятия о внешних, средних и внутренних параметрах.
3. Как определить внешний окружной модуль зацепления?
4. В чем особенности монтажа и регулировки конического зубчатого редуктора?
5. Какие геометрические параметры зацепления необходимо согласовывать со стандартным рядом?
6. Что характеризует внешнее конусное расстояние?
7. Что необходимо обеспечивать при монтаже конической зуб- чатой передачи?