Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу «Деталі машин»

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт

з курсу «ДЕТАЛІ МАШИН»

для студентів механічних спеціальностей усіх форм навчання

Затверджено Методичною радою НТУУ «КПІ»

Київ

«Політехніка»

2002 р.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Вивчення конструкції та визначення основних параметрів циліндричного зубчастого редуктора та його деталей

Мета роботи- вивчити за досліджуваним зразком і кресленням конструкцію циліндричного зубчастого редуктора та його деталей, а також основні геометричні, кінематичні та силові параметри; скласти технічну характеристику та технічні вимоги, вивчити структуру специфікації.

Теоретичні відомості

Загальні відомості

Редуктори- це зубчасті механізми з постійним передаточним числом, призначені для зниження кутової швидкості та збільшення обертального моменту і всиновлені в закритих корпусах. Редуктори називають циліндричними, якщо вони містять тільки циліндричні зубчасті передачі, конічними-тільки конічні, а черв’ячними- тільки черв’ячні. Назви редукторів з різними передачами складаються з назв передач, що містять редуктори в напрямі зменшення кутової швидкості та збільшення обертального моменту, наприклад, конічно-циліндричний редуктор, черв’ячно-циліндричний редуктор.

Пара зубчастих коліс, що знаходиться в зачепленні, складає ступінь редуктора. Якщо редуктор містить один, два і більше ступенів то його називають одно-, дво- або багатоступінчастим.

Редуктори. що містять зубчасті колеса з рухомими осями, називають планетарними. Вони характеризуються малою масою, але їх виготовлення складніше за виготовлення звичайних редукторів.

Основні геометричні, кінематичні та силові параметри циліндричних зубчастих редукторів

Геометричні параметри

1. Модулі прямозубих зубчастих коліс у загальному вигляді визначають за формулою

, де і-номер ступеня редуктора (зазвичай і=1,2,3); - між осьова відстань і-го ступеня; - сумарне число зубців зубчастих коліс і-го ступеня. Значення модулів прямозубих зубчастих коліс повині відповідати стандартним.

2. Модулі торцеві і нормальні косозубих зубчастих визначають за формулами:

,

, де - кут нахилу лінії зубців зубчастого колеса і-го ступеня, який вимірюють за допомогою кутомірів і універсальних мікроскопів.

Кут визначають за формулою

, де і ширина вінця і довжина лінії зубця колеса і-го ступеня. Розміри і вимірюють штангенциркулем.

Розраховані значення нормальних модулів для косозубих коліс повинні відповідати стандартним значенням.

Кут уточнюють за формулою

3. Ділильний діаметр зубчастого колеса:

для прямозубих шестерні та колеса

; ;

для косозубих шестерні та колеса

; , де  та - числа зубців шестерні та колеса і-го ступеня.

Кінематичні параметри

1. Передатне число ступеня

,

2. Передатне число редуктора

, де, - передатні числа окремих ступенів редуктора.

3. Колова швидкість коліс

, де - частота обертання вала, хв^-1.

Силові параметри

1. Коефіцієнт корисної дії (ККД) редуктора

, де - ККД передач окремих ступенів редуктора; - ККД, що враховує втрати в опорах, k- кількість валів або пар підшипників.

2. Орієнтована потужність, яку можна передати за умови міцності вала н кручення

, де Р- передавана потужність, кВт; n₁- частота обертання швидкохідного вала, хв^-1; d₁- діаметр вихідного кінця швидкохідного вала, см.

3. Обертальний момент на валах T_i,

, де - передавана потужність на валу, кВт; - ККД ступеня редуктора; n_i- частота обертання вала хв^-1.

4. Колова сила в зачепленні коліс , Н

,

5. Радіальна сила в зачепленні коліс , Н

, де - кут зачеплення ; - кут нахилу лінії зубців зубчастого колеса і-го ступеня.

6. Осьова сила в зачепленні коліс

.

Устаткування, прилади та інструменти

Редуктор циліндричний, горизонтальний, двоступінчатий, штангенциркуль, лінійка.

Конструкція редуктора

Редуктор (рис. 1.1) складається з корпуса 1, кришки корпуса 2, зубчастих коліс z₁- z₄, швидкохідного 11, проміжного 12 і тихохідного 16, валів, які монтують на підшипники 9, 13 і 18, що закриваються глухими 5 та наскрізними 7 і 24 кришками підшипників. Шестерні 10 і 14 у зв’язку з малими діаметрами виконано як одне ціле з ведучим валом 11 і проміжним валом 12, які в таких випадках називають валами-шестернями. Колесо 15, установлене на проміжному валу 12, зачіплюється з валом-шестернею 10, а вал-шестерня 14-з колесом 19, посадженим на тихохідний вал 16. Зубчасті колеса15 і 19 зв’язані з валами шпонками 6. Усі підшипники змонтовано в гніздах корпусу, створених розточкою циліндричних отворів рознімних на площині осей валів корпусу 1 і кришки 2, з’єднаних між собою за допомогою гвинтів 22. Кришка з корпусом може з’єднуватися також болтами або шпильками. Площину рознімання необхідно добре спланерувати, оскільки під час складання її покривають шаром рідкого скла або шелаку. Для точного фіксування взаємо розміщення кришки і корпусу у площині рознімання встановлено два встановлювальних штифта 26.

Рис. 1.1 Креслення редуктора

У корпус заливають мастило для змащування зубчастих коліс і підшипників. Існують різні способи мащення зубчастих коліс і підшипників, наприклад картерне змащування зубчастих коліс здійснюється зануренням їх у мастило, яке знаходиться в нижній частині корпусу.