|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФИЛИАЛ ГОУ ВПО МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНДУСТРИАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В Г. ВЯЗЬМЕ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Дисциплина: «Детали машин»
Тема: «Изучение конической передачи»
Специальность: 190201 «Автомобиле - и тракторостроение»
Группа: 05Ад31
Студент: Морозов А.А.
Преподаватель: Осипян В. Г.
2008
Цель работы - ознакомиться с устройством, разборкой и сборкой конического редуктора, смазкой зацепления и подшипниковых узлов, определить габаритные, установочные и присоединительные размеры и параметры зацепления, получить представление о регулировке конического зацепления и зазоров в подшипниках.
1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Редуктором называют механизм, состоящий из передач зацеплением, выполненный в виде отдельного агрегата и предназначенный для передачи мощности от двигателя к рабочему органу с соответствующим уменьшением частоты вращения и увеличением вращающего момента (нагрузки). В зависимости от количества передач различают одно-, двух-, трехступенчатые редукторы я т.д. Многоступенчатые редукторы применяют при необходимости получения большей редукции (большое передаточное число).
Коническая зубчатая передача передает движение между валами с пересекающимися осями, величина межосевого угла обычно равна 90 . Коническая передача сложнее цилиндрической в изготовлении и монтаже, имеет ниже редукцию и нагрузочную способность и поэтому является, как правило, быстроходной менее нагруженной ступенью редуктора. Пересечение валов затрудняет размещение опор конической шестерни, вал которой по этой причине располагают консольно, что увеличивает неравномерность распределения нагрузки по длине зубьев и снижает нагрузочную способность передачи.
Рассматриваемый редуктор состоит из одной зубчатой передачи, помещенной в литой чугунный неразъемный корпус 10, закрытый с двух сторон крышками 13 и 24. Быстроходный вал 1 у станов леи в стакане 9, который при¬ручивается к корпусу 10 болтами 21. Стальные колесо 2 и шестерня 1 выполнены заодно с валами.
Коническое зубчатое колесо должно быть точно и жестко зафиксировано в осевом направлении, поэтому для опор вала применяют конические роликовые подшипники 3. Для опор вала конической шестерни также используют конические роликовые подшипники 4, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки. Внутренние кольца 5 и 7 подшипников 3 и 4 ставятся на валы с натягом. Наружные кольца 6 и 8 подшипников в корпусе устанавливаются по переходной посадке, что важно для облегчения осевых перемещений колец при монтаже, во время регулировки зазоров в подшипниках. Подшипники 4 конической шестерни размещены в стакане 9, который крепится к корпусу болтами 21. Стакан перемещается при сборке для регулирования осевого положения конической шестерня.
При работе редуктора возникает сила, которую можно разложить на три составляющие во взаимно перпендикулярных направлениях.
Силы с вращающихся деталей передаются па неподвижный корпус редуктора 10 через подшипники качения 3 и болты 14 для колеса. С шестерни силы зацепления передаются на гайку 21.
Проследим передачу осевой силы Fa с колеса на корпус редуктора. Вал колеса 2 через шайбу 11 давит на внутреннее кольцо 5 подшипника 3, далее сила передается через ролики 12 на наружное кольцо б подшипника 3, которое торцом давит на крышку 13. Крышка передает силу корпусу 10 через винты 14.
Манжетные уплотнения 15 и 16 ставят в крышках 13 и 17, через которые выходят концы валов. Назначение уплотнений - исключить попадание грязи и пыли в подшипники и зацепление через зазор между крышками и валами, а также предотвратить вытекание смазки из редуктора
Между крышками 13 и корпусом 10 применяются резиновые уплотнительные кольца 18. Они помещены в канавках прямоугольной формы в крышках 13 и 24.
Для монтажа колеса шестерни в корпусе 10 сделаны отверстия чуть больше наружных диаметров колес.
Корпус одновременно служит и резервуаром для масла. Пробка 19 предназначена для слива отработанного масла при установке редуктора с вертикальным быстроходным валом. Такая же пробка находится на днище корпуса для данного положения, рассматриваемого редуктора.
Крышка 1 закрывает смотровой люк, через который можно наблюдать за регулировкой зацепления, а так же запивать масло в редуктор и кон-тролировать уровень масла. При работе редуктора находящийся в его внутренней полости воздух нагревается и расширяется. Дня выхода избытка воздуха из редуктора в атмосферу предусмотрено отверстие 2 - отдушина. В противном случае воздух выдавливался бы через уплотнения, и на корпусе образовывались масляные подтеки. Система смазывания картерная, зубья колеса должны быть постоянно погружены в масляную ванну.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Разборка редуктора производится в следующем порядке:
1.Отвертываются винты 20 крышки 17, снимается крышка. Отвертыва-ются винты 21, вынимается стакан 9 с установленными в нем подшипниками 4 и конической зубчатой шестерней 1.
2.Отвертываются винты 14 крышек опор 15, снимаются крышки, вынимается вал с коническим зубчатым колесом 2 и подшипниками 3. Внутренние кольца 5 подшипников не снимаются.
3.Отвертываются винты 3 , снимается крышка смотрового люка.
4.Отвертывается пробка 19 для слива масла.
Чтобы определить параметры конического зубчатого зацепления, требуется проделать ряд точных замеров на специальных измерительных приборах. Задача упрощается, если параметры зубчатого зацепления соответствуют стандартным. В этом случае можно ограничиться замером отдельных элементов конических зубчатых колес с помощью простого измерительного инструмента (линейки, штангенциркуля), а остальные параметры определяются путем расчета. Данные замера и результаты расчетов заносятся в таблицу формы отчета к лабораторной работе.
Далее приводится порядок расчета параметров конического зубчатого зацепления по результатам замеров.
1. Внешний окружной модуль передачи:
me=de2/z2, мм
2. Диаметр внешней делительной окружности шестерни:
de1=me*z2, мм
3. Передаточное число:
u= z2/z1
4. Углы делительных конусов колеса и шестерни:
δ2= arctg u, град
δ2= cos δ1,
δ1= 90° - δ2,град
5. Конусное расстояние:
Rе=de2/2sinδ2 , мм
6. Ширина колес:
b=0,285*Rе, мм
7. Внешние диаметры колес:
da1= de1+2hе*cos δ1,
da2= dе2+2hе*cos δ2
Рациональная конструкция редуктора позволяет осуществлять узловую сборку. Собирают отдельно узел консольной шестерни и узел конического колеса. Далее собранные узлы монтируют в корпусе редуктора. До регулировки зацепления выполняют регулировку подлинников.
Нерегулируемые типы подшипников (шариковые радиальные, однорядные, сферические) изготовляют со сравнительно небольшими зазорами, поэтому после сборки узла они могут работать без дополнительной регулировки. Осевая игра регулируемых типов подшипников (радиально-упорные шариковые однорядные, конические однорядные, упорные однорядные и др.) может быть установлена в нужных пределах только в результате регулировки, выполняемой при сборке. Следует учитывать, что с уменьшением зазоров в подшипниках нагрузка распределяется между телами качения более равномерно, повышается жесткость опор и снижаются вибрации. В то же время отсутствие зазоров приводит к повышению сопротивления вращению, износу и опасности заедания.
В процессе регулировки одно из колец подшипника сдвигается относительно другого в осевом направлении. В зависимости от конструкции узла регулировка выполняется смещением наружного или внутреннего кольца. Наиболее распространена регулировка смещением наружного кольца
Неточное относительное положение колес в зубчатых передачах обуславливается в основном погрешностями изготовления деталей по осевым линейным размерам и погрешностями сборки.
Для конических колес требуемая точность зацепления обеспечивается двумя способами:
- осевым перемещением вала с закрепленным на нем колесами;
- осевым перемещением колес на валу.
Первый способ регулировки используется, если подшипники размещены в стакане. Регулировка зацепления обеспечивается постановкой под фланец стакана компенсаторных полуколец толщиной 0,1 мм или разных толщин: 0,1; 0,2; 0,4 и 0,8 мм.
После установки вала в точное осевое положение замеряют зазор между фланцами стакана и корпуса, полукольца шлифуют по размеру зазора и встав¬ляют под фланец стакана. При регулировке набором компенсаторных колец суммарную величину их набирают равной величине измеренного зазора между фланцем стакана и корпусом.
Точность монтажа зубчатых колес оценивают по пятну контакта. Суммарное пятно контакта определяется после вращения собранной передачи под нагрузкой. Относительные размеры суммарного пятна контакта определяются в процентах как отношение размера а к длине зуба b и размера hф (средней высоты следов прилегания) к рабочей высоте зуба hраб, соответствующей базовой по¬верхности.
|
