Изучение конструкции червячного редуктора: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине "Детали машин"

Министерство Образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

" САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра Машиноведение и детали машин

ДЕТАЛИ МАШИН

Методические указания к лабораторной  работе

"ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА"

Санкт-Петербург

2011

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

Цель работы — ознакомление с конструкциями одноступенчатых червячных редукторов, измерение габа­ритных и присоединительных раз­меров, определение параметров чер­вяч­ного зацепления, ознакомление с регулировкой зазоров в под­шипниках и регулировкой червячного зацепления.

Введение

Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым и со­стоят из червяка, рабочие поверх­ности которого являются вин­товыми поверхностями, и червячного колеса, зубья которого имеют дуговую форму. Оси червяка и колеса перекрещиваются в пространстве, в большин­стве случаев под углом 90°. Аналогично передаче винт-гайка при работе червячной передачи реализуется трение скольжения.

К основным достоинствам червячных передач следует отнести: возможность осуществления большого передаточного числа в одной ступени (у силовых червячных передач от 7 до 80, у несиловых — до 1000); бесшумность и плавность работы; возможность само­торможения.

К недостаткам червячных передач относятся: сравнительно низкий к. п. д., склонность к заеданию и интенсивному изнашиванию, обусловленные повышенным скольжением; необходимость применения для венцов червячных колес дефицитных и доро­гих антифрикционных материалов.

Характерной особенностью работы червячных передач яв­ляется большая относительная скорость скольжения. При этом в средней части зуба червячного колеса имеется зона, в которой скольжение происходит вдоль контактных ли­ний и возникают условия, неблагоприятные для смазки рабо­чих поверхностей (рис.1).

Рис.1 Положение контактных линий и скоростей скольжения на зубе червячного колеса

Основными причинами отказа червячных передач являются: 1) заедание рабочих поверхностей зубьев червячного колеса и витков червяка; 2) усталостное выкрашивание по­верхностных слоев зубьев колеса; 3) износ зубьев колеса; 4) поломка зубьев колеса (в случае их значительного износа) или в исключительно редких случаях поломка витков червяка.

К материалам червячных пар предъявляются требования хорошей прирабатываемости, пониженной склонности к заеданию и высокой износостойкости.

В качестве материалов червяков используются стали, термически обработан­ные  до высокой твердости. Наилучшей работоспособностью обладают червяки из низкоуглеродистых цементуемых сталей (15Х, 20Х, 18ХГТ и др.) с твердостью после закалки HRC ≥ 55…60. Широко применяются червяки из среднеуглеродистых сталей (40, 45 50, 40Х, 40ХН и др.) с поверхностной или объемной закалкой до твердости HRC ≥ 45…55.

Венцы червячных колес при высоких скоростях скольжения (от 5 до 30 м/с) изготавливают из оловянистых бронз Бр. ОФ 10-1, Бр.ОНФ 10-1-1 и др., а также из сурьмяно-никелевых бронз. При средних скоростях скольжения (от 2 до 8 м/с) применяют алюминиево-железистую бронзу, например, Бр. АЖ 9-4, а также  другие безоловянистые бронзы. Для тихоходных пере­дач успешно используются серые чугуны марок СЧ15, СЧ 20  и др.

Во избежание повышенных потерь червячные передачи рекомендуется использовать при передаче небольших и средних мощностей, до 30—60 кВт.

Редуктора предназначены для уменьшения частоты вращения (угловой ско­рости) с соответствующим повышением вращающего момента на выходном валу