Параметры зубчатой передачи

Тема: Изучение конструкции и определение основных технических характеристик зубчатого редуктора

Цель работы: - получить знания об устройстве, правилах и нормах проектирования и конструирования автономных узлов машин (редукторов); получить навыки в измерении основных параметров зубчатых передач.

Оборудование и материалы для выполнения работы

1. Линейка (штангенциркуль), транспортир

2. Методический материал по выполнению практической работы

Краткие теоретические сведения

Редуктором называют механизм, служащий для уменьшения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным и соответствующего увеличения вращающего момента. В корпусе размещены одна или несколько передач зацеплением с постоянным передаточным отношением.

Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения, поэтому число разновидностей их велико

Чтобы уменьшить габариты привода и уменьшить его внешний вид, в машиностроении широко применяют мотор редукторы, в которых объединены электродвигатель и редуктор в один моноблок.

Различают редукторы общемашиностроительного и специального применения. Редуктор общемашиностроительного применения – редуктор, выполненный в виде самостоятельного агрегата, предназначенный для привода различных машин и механизмов и удовлетворяющий комплексу технических требований, общему для большинства случаев применения без учета каких-либо специфических требований, характерных для отдельных областей применения.

В соответствии с ГОСТ 29067-91 редукторы и мотор – редукторы общемашиностроительного применения классифицируют в зависимости от вида выполняемых задач, числа ступеней и взаимного расположения осей входного и выходного валов (параллельное, соосное, пересекающееся, скрещивающееся)

взаимного расположения геометрических осей входного и выходного валов в пространстве (горизонтальное, вертикальное);

способа крепления редуктора (на приставных лапах или на плите, фланец со стороны входного выходного вала насадкой);

расположение оси выходного вала относительно плоскости основания и оси входного вала (боковое, нижнее, верхнее) и числа входных и выходных концов валов.

Условное цифровое обозначение по ГОСТ 20373-94 варианта сборки редуктора и мотор редуктора характеризует взаимное расположение выходных концов валов, их количество и должно входить в условное обозначение изделия

Типы редукторов.

Рассмотрим наиболее распространенные схемы редукторов.

Редукторы, состоящие только из одной передачи, называют одноступенчатыми (рис. 2, а, е), их применяют при передаточных отношениях до 6,3…10.

Многоступенчатые редукторы могут состоять как из нескольких однотипных передач, так и передач разного вида.

Двухступенчатые редукторы целесообразно применять при передаточных отношениях свыше 6,3…12,5

Трехступенчатые редукторы применяют при передаточных отношениях 25…250 (рис. 2, д).

При необходимости передачи вращения между валами, оси которых пересекаются, применяют конические редукторы (рис. 2, е), а при больших передаточных отношениях – двухступенчатые коническо-цилиндрические (рис. 2, ж) или трехступенчатые коническо -цилиндрические редукторы.

а б в

г д

е ж

Рис. 2. Схемы цилиндрических и конических редукторов

Зубчатые колеса

Передача движения в зубчатых редукторах осуществляется колесами цилиндрическими прямозубыми, косозубыми, шевронными (рис. 4, а–в) или колесами коническими с прямыми, косыми (тангенциальными), круговыми зубьями (рис. 4, г–е).

Рис. 4 Зубчатые колеса

Параметры зубчатой передачи

Основные параметры эвольвентного прямозубого колеса р – окружной шаг; d – диаметр делительной окружности; da – диаметр вершин зубьев; df – диаметр впадин; b – ширина колеса (зубчатого венца); h – высота зуба

Модуль зацепления m – величина, в π раз меньшая, чем шаг: m = p / π.

Для прямозубых колес d = pz / π = mz,

для косозубых колес, d = mz/ cosβ, где β – угол наклона зубьев. Для обеспечения взаимозаменяемости зубчатых колес значения модулей регламентированы стандартом ГОСТ 9563 (таблица).

1-й ряд …1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20, 25, 32, 40, 50, 60

2-й ряд …1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22; 28; 36.

Передаточное отношение зубчатой передачи u = ω₁ / ω₂ = z₂ / z₁,

Валы.

Валы поддерживают закрепленные на них детали и передают вращающий момент. Они могут быть гладкими или ступенчатыми. Ступенчатая форма вала упрощает сборку, позволяет рацио- нально использовать металл за счет уменьшения размеров менее нагруженных участков, обеспечивая равнопрочность конструкции. Уступы вала служат для фиксации деталей в осевом направлении. Гладкие валы имеют один номинальный диаметр, а участки под различные детали отличаются допусками размеров и шероховатостью поверхностей. Концевые участки валов делают цилиндрическими или коническими. Посадка деталей на конус обеспечивает легкость сборки и разборки, возможность создания любого натяга. Цилиндрические концы валов проще в изготовлении. Основными материалами валов являются углеродистые и легированные стали, благодаря их прочности, большому модулю упру- гости, способности к упрочнению.

Подшипниковые узлы

Опорами валов редукторов являются подшипники качения. Они обеспечивают радиальное и осевое фиксирование валов. Конструктивное оформление подшипниковых узлов зависит от типа подшипников, схемы их установки, способа смазывания. По способности фиксировать осевое положение вала различают опоры фиксирующие и плавающие. В фиксирующих опорах ограничено осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях. В плавающей опоре осевое перемещение вала не ограничено в обоих направлениях.