Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Устанавливаются ГОСТ 2144–76 [6] и распространяются на орто­гональные и цилиндрические червячные передачи для редукторов, в том числе и комбинированных, выполняемых в виде самостоя­тельных агрегатов.

Основу конструкции червячного редуктора составляет червячная передача, которая позволяет передавать вращательное движение между валами с перекрещивающимися осями, расположенными относительно друг друга чаще всего под углом 90º.

Червячная передача состоит из червяка, то есть винта с трапе­цеи­дальной или близкой к ней нарезкой, и червячного колеса – зубча­того колеса с косыми зубьями особой формы. Обычно червяк является ве­дущим органом, и его параметрам присваивают индекс «1». Чер­вяч­ное колесо – ведомый орган, и его параметрам присваивается индекс «2». Движение в червячной передаче осуществляется по прин­ципу винто­вой пары, где, условно говоря, червяк является винтом, а червячное колесо – гайкой.

Червячная передача (и ее основные элементы) характеризуется группами основных геометрических, кинематических и энергетических параметров.

Основные геометрические параметры (размеры) определяются в мм отдельно для червяка, для червячного колеса и для всей передачи в сборе.

Основные параметры червяка. Червяки различаются по следующим признакам:

Ø форма поверхности, на которой образуется резьба:

 

· цилиндрическая

 

· глобоидная

 

 

Наиболее распространены цилиндрические червяки, которые согласно ГОСТ 18498–89 делятся по форме профиля витка в осевом сечении на червяки с:

Ø прямолинейным профилем – архимедов червяк (ZH);

Ø криволинейным профилем – эвольвентный червяк (Z1).

Осевой шаг Р_хопределяется в осевом направлении в плоскости, проходящей через ось вращения червяка (см. рис. 10 и 11), и равен кратчайшему расстоянию между одноименными точками двух соседних витков.

Ход витков червяка S зависит от числа заходов червяка и опре­деляется в осевом направлении (см. рис. 9). У однозаходного червяка ход S равен шагу P_x – (а), у двухзаходного S = 2Р_х – (б), у четырех­заходного S = 4Р_х – (в).

а б в

Рис. 10. К определению хода витков червяка

Рис. 11. Основные размеры цилиндрического червяка

Число заходов (витков) червяка (Z₁) соответствует началу винто­вых линий на теле червяка, и каждый заход хорошо виден с торца чер­вяка. Число заходов резца в тело заготовки при нарезании на токарном станке винтовых линий равно 1, 2 или 4, когда винтовые линии начинаются через 360º, 180º или 90º соответственно. Такие червяки называются одно-, двух- или четырехзаходными.

Количество оборотов К каждой винтовой линии на длине наре­занной части червяка равно отношению

,

где b1 –	длина нарезанной части червяка, мм (см. рис. 11);
S –	ход витков червяка, мм (см. рис. 10).

Высота витка h(см. рис. 11) определяется в мм как сумма высот го­ловки h_а1 и ножки h_ƒ1, которые соответственно равны: h_а1= m, h_ƒ1= 1,2m, т.е.

h = h_а1+ h_ƒ1 = m + 1,2 m = 2,2 m,

где m – модуль, мм.

Приблизительно высоту витка h можно определить как полу­раз­ность наружного d_а1 и внутреннего d_ƒ1 диаметров червяка, измерив их штангенциркулем с точностью до 0,1 мм, т.е.

h ~ .

Осевой модуль m_x является основной геометрической харак­те­ристикой, через которую определяются все основные размеры червяка и червячного колеса.

Значения модуля в мм вычисляются по одной из следующих зависимостей:

, (4)

где Px –	осевой шаг червяка, мм (см. рис. 11);
d1 –	делительный диаметр, мм (см. рис. 11);
q –	коэффициент диаметра червяка;
h –	высота витка червяка, h = hа1+ hƒ1, мм (см. рис. 11);
π = 3,14 –	отношение длины делительной окружности к ее диаметру.

Значения модуля m_x стандартизованы по ГОСТ 2144–76, мм, в среднем размерном диапазоне:

1-й ряд – 2; 2,5; 3,15; 4; 6,3; 8; 10;

2-й ряд (дополнительно) – 3; 3,5; 6; 7; 12.

Значения коэффициента диаметра червяка q стандартизованы по ГОСТ 2144–76 в среднем размерном диапазоне:

1-й ряд – 8; 10; 12,5; 16; 20; 25;

2-й ряд (дополнительно) – 9; 14; 18; 22.

Диаметры червяка

Делительный диаметр d₁ окружности, которая (см. рис. 11) делит виток по высоте на головку h_а1 и ножку h_ƒ1 в пропорции 1:1,2, определяется в мм по зависимости

d₁ = m_x× q.

Внутренний диаметр d_ƒ1 (см. рис. 11) определяется по зависимости

d_ƒ1 = d₁ – 2,4m_x

Наружный диаметр d_ɑ1 (см. рис. 110) вычисляется по зависимости

d _ɑ1 = d₁+2m_x.

Длина нарезанной части b₁ в мм (см. рис. 11) рассчитывается для одно- и двухзаходных червяков по зависимости

b₁ = (11 + ) m_x,

где Z2 –	число зубьев колеса;
mx –	осевой модуль червяка, мм

Основные геометрические параметры червячного колесапоказаны на рис. 12.

· Окружной модульзубьев червячного колеса m_t такой же, как и осевой модуль витков червяка m_x (т.е. m_t = m_x = m);поэтому в даль­нейших расчетах принимаем модуль червячной передачи m из стан­дартного ряда модулей.

· Диаметры червячного колеса:

Ø делительный – d ₂ = m × Z₂, где Z₂ – число зубьев колеса;

Ø диаметр выступов зубьев в средней части колеса – d _ɑ2 = d₂+2m;

Ø диаметр впадин зубьев в средней части колеса – d _ƒ2 = d₂ – 2,4m;

· Ширина венца червячного колеса (b₁ ≤ 0,75 d _ɑ1).

Основные параметры червячной передачи в сборе(см. рис. 12).

· Геометрические:

С – коэффициент радиального зазора, в передачах без смещений
С = 0,2m;

а_ω – межосевое расстояние,

а_ω = . (5)

Значения межосевых расстояний а_ωв мм регламентированы
ГОСТ 2144–76, и при расчетах их следует округлять до стандартных значений из 1-го (предпочтительно) или 2-го ряда:

1-й ряд: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200;

2-й ряд: 45; 56; 71; 90; 112; 140; 180; 224.

· Кинематические:

U – передаточное число, определяется из условия, что за каждый оборот червяка колесо повернется на количество зубьев, равное числу заходов (витков) червяка, по следующим зависимостям:

, (6)

где n1 и n2 –	частоты вращения червяка и колеса, мин-1;
Z1 и Z2 –	число заходов червяка и число зубьев колеса.

Рис. 12. Основные геометрические параметры червячной передачи

Номинальные значения передаточных чисел по ГОСТ 2144–76 должны соответствовать указанным ниже значениям:

 

1-й ряд (предпочтительный): 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80;

2-й ряд: 9; 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45; 56; 71.

 

Методика определения основных параметров
червячной передачи редуктора

При выполнении лабораторной работы студенты на червячном редукторе опреде­ленного типоразмера (см. рис. 8) вначале находят основные геомет­рические и кинематические параметры отдельно (в разобранном виде) у червяка и червячного колеса, а затем и червячной передачи в сборе (на собранном редукторе). Параметры либо изме­ряются с помощью измерительных инструментов (штангенциркуль, крон­циркуль, линейка), либо вычисляются по формулам и зави­симо­стям, приведенным в предыдущих разделах. Соответствующие резуль­таты заносятся в итоговую таблицу в графы «Измеренные», «Рассчи­танные», «Стандартные».

 

Параметры червяка

Основные параметры показаны на рис. 11 и рис. 12.

Осевой шаг Р_х измеряется в осевом направлении штангенциркулем с точностью до 0,1 мм. Для большей точности сначала находится суммарное расстояние 5-ти шагов, а затем результат делится на 5, получается сравнительно точное значение Р_х, которое заносится в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

Ход витков S измеряется штангенциркулем, как показано на рис. 10, с точностью до 0,1 мм. Результат заносится в итоговую таблицу по образцу табл. 10 в графу «Измеренные».

Число заходов (витков) Z₁ соответствует началу винтовых линий на теле червяка. В лаборатории у червячных редукторов только одно- и двухзаходные червяки. Результат занести в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

Количество оборотов одного витка Копределяют подсчетом, сколько раз одна винтовая линия сделает полный оборот вокруг оси червяка. Затем (после измерения длины нарезанной части b₁) находят количество оборотов по зависимости К = .

Результаты заносят в итоговую таблицу в соответствующие графы «Измеренные» и «Рассчитанные».

Высота витка h измеряется штангенциркулем с глубиномером с точностью до 0,1 м, проверяется как полуразность между наружным d_а1 и внутренним d_ƒ1 диаметрами, измеренными штангенциркулем с точностью до 0,1 мм, т.е.

, мм.

После определения модуля m уточняется высота витков h как сумма высот головки h_а1 и ножки h_ƒ1. Полученные результаты заносятся в итоговую таблицу соответственно в графы «Измеренные» и «Рассчитанные».

Осевой модуль m_xопределяют по зависимости (4), затем его расчет­ное значение округляют до ближайшего стандартного по ГОСТ 2144–76 из 1-гo или 2-гo ряда и принимают как основную расчетную геометри­ческую характеристику m, через которую впослед­ствии будут опреде­лять остальные геометрические и кинематические параметры передачи. Значения модуля заносятся в итоговую таблицу в графы «Рассчи­танные» и «Стандартные».

Диаметры червякапоказаны на рис. 11 и 12.

· Делительный диаметр d₁ рассчитывается по формуле, получен­ной из соотношений (4):

d₁ = m × q,

где m –	стандартный модуль червячной передачи, мм;
q –	коэффициент диаметра червяка, который ориентировочно выбирают из стандартного ряда по ГОСТ 2144–76 так, чтобы значения модуля m получились близкими к двум другим в зависимостях.

Полученный результат d₁ следует занести в итоговую таблицу в графу «Рассчитанные».

· Внутренний диаметрвитков d_ƒ1 определяется из соотношения
d_ƒ1 = d₁ – 2,4m. Затем внутренний диаметр витков червяка d_ƒ1 изме­ряется штангенциркулем (или кронциркулем), и результаты вычисле­ний и измерений сравниваются. Если разница более 4 %, принимают другое значение q, пересчитывают d₁ и добиваются близких расчетных и измеренных значений диаметров, после чего полученные значения заносят в итоговую таблицу в соответствующие графы «Измеренные» и «Рассчитанные».

· Наружный диаметр d_а1 вычисляют из соотношения d_а1 = d₁+2m, затем измеряют штангенциркулем на червяке его фактический наруж­ный диаметр, при необходимости корректируют q, как в предыдущем случае, добиваясь близких расчетных и измеренных значений, после чего результаты заносят в соответствующие графы итоговой таблицы.

· Длину нарезанной части b₁ определяют согласно зависимости
b₁ = (11 + ) m_x после подсчета количества зубьев колеса Z₂. Затем штангенциркулем измеряют длину нарезанной части червяка b₁ (см. рис. 11 или рис. 12), результаты заносят в итоговую таблицу в соот­ветствующие графы.

 

Параметры колеса

Основные параметры показаны на рис. 12.

· Наружный диаметр в средней части колеса d_а2 (средний диаметр вершин зубьев колеса) измеряется штангенциркулем или кронцир­кулем в мм с точностью до 0,1 м на разобранном редукторе и заносится в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

· Делительный диаметр d₂ рассчитывается в мм по зависимости
d₂ = d_а2 – 2m и заносится в итоговую таблицу в графу «Рассчитанные».

· Высота зубьев в средней части колеса h₂ измеряется глуби­номером с точностью до 0,1 мм и заносится в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

· Внутренний диаметр в средней части колеса d_ƒ2 (средний диаметр впадин зубьев колеса) вычисляется как разность d_ƒ2 = d_а2 – 2h₂ и заносится в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

· Ширина венца червячного колеса b₂ измеряется штангенцир­кулем с точностью до 0,1 мм и заносится в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

· Число зубьев Z₂ определяется подсчетом и заносится в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

 

 

Затем выполняется проверка измеренных пара­метров по формулам:

Ø расчетный делительный диаметр

d ₂ = m × Z₂;

Ø расчетная высота головки и ножки зубьев

h_ƒ2= 1,2m; h_ɑ2= m;

Ø расчетная полная высота зубьев

h₂ = h_а2+ h_ƒ2 = m + 1,2m = 2,2m;

Ø расчетный наружный диаметр зубьев

d_а2 = d₂ + 2h_а2 = d₂ + 2m;

Ø расчетный внутренний диаметр зубьев

d_ƒ2 = d₂ – 2h_ƒ2 = d₂ – 2,4m;

Ø расчетная ширина венца b₂

b₂ ≤ 0,75d _а1.

Полученные значения параметров заносятся в итоговую таблицу в графу «Рассчитанные».

 

Параметры червячной передачи в сборе(см. рис. 12)

· Межосевое расстояниеа_ω (см. рис. 12) измеряется на собран­ном редукторе линейкой с точностью до 0,5 мм и определяется как разность расстояний от общего основания редуктора (опорной поверхности стола) до осей быстроходного (Б) и тихоходного (Т) валов. Для ре­дуктора с нижним расположением червяка (см. рис. 8,а) а_ω = А – В, для редуктора с верхним расположением червяка (см. рис. 8,б) а_ω = В – А. Полученные значения а_ω заносятся в итоговую таблицу в графу «Изме­ренные».

Проверяем расчетом значение межосевого расстояния а_ω по формуле

а_ω = = 0,5m(q+Z₂).

Полученное значение заносим в итоговую таблицу в графу «Рассчитанные».

Определить по ГОСТ 2144–76 ближайшее номинальное значение а_ω (см. формулу (5)) и занести его в итоговую таблицу в графу «Стандартные».

· Передаточное число –основной кинематический параметр – показывает, во сколько раз в передаче изменяются выходные кинема­ти­ческие и энергетические параметры по сравнению с этими параметрами на входе. В традиционной червячной передаче – червячном редукторе – основные кинематические параметры: частота вращения (n), угловая (ω) и окружная (v) скорости в направлении передачи механической энергии (от червяка к колесу) – уменьшаются, а основные энерге­ти­ческие параметры (усилия F и вращающие моменты Т) увеличиваются.

Значение передаточного числа U можно определить по одной из следующих зависимостей :

,

где n1 –	частота вращения вала червяка, мин-1;
n2 –	частота вращения вала колеса, мин-1;
Z1 –	число заходов (витков) червяка, шт.;
Z2 –	число зубьев червячного колеса, шт.;
Т1 –	вращающий момент на валу червяка, Н×м;
Т2 –	вращающий момент на валу колеса, Н×м;
η –	КПД передачи.

Определить расчетом значение передаточного числа U и занести его в итоговую таблицу в графу «Рассчитанные».

Затем на собранном редукторе (передаче в сборе) определить передаточное число U кинематическим способом следующим образом: вращая вручную вал червяка, подсчитать с точностью до 0,5 оборота количество оборотов червяка n₁, которое он сделает за один оборот колеса (n₂ = 1), т.е.

.

Сравнить полученное значение U с ранее определенным по зависимости и занести его в итоговую таблицу в графу «Измеренные».

Определить по ГОСТ 2144–76 ближайшее номинальное значение передаточного числа U_ном (см. зависимость (6)) и занести его в итоговую таблицу в графу «Стандартные».

 

Содержание отчета

Отчет должен быть оформлен в соответствии с общими требо­ваниями к отчетам по всем лабораторным работам. Кроме того, в отчете по лабораторной работе №4 должны быть представлены:

Ø Схема червячной передачи, выполненная от руки, с указанием на ней рассчитанных значений основных параметров (по образцу рис. 12).

Ø Расчетная часть, оформленная в соответствии с требованиями.

Ø Итоговая таблица результатов (по образцу табл. 10).

Таблица 10

Итоговая таблица результатов

№ п/п	Параметры и их размерность	Обозначение по ГОСТу	Результаты
Измеренные	Рассчитанные	Стандартные
Червяк
	Осевой шаг, мм	Px
	Ход витков, мм	S
	Кол-во оборотов одного витка	К
	Высота витка, мм	h
	Осевой модуль, мм	m
	Делительный диаметр, мм	d1
	Внутренний диаметр, мм	dƒ1
	Наружный диаметр, мм	dɑ1
	Длина нарезанной части, мм	b1
Червячное колесо
	Наружный диаметр, мм	dɑ2
	Делительный диаметр, мм	d 2
	Высота зубьев, мм	h

Окончание табл. 10

	Внутренний диаметр зубьев, мм	dƒ2
	Ширина венца, мм	b2
	Число зубьев, шт.	Z2
	Модуль, мм	m
Червячная передача в сборе
	Межосевое расстояние, мм	аω
	Передаточное число	U
	Модуль передачи	m

 

Контрольные вопросы

1. Какие бывают и из каких элементов конструкции состоят червячные редукторы?

2. Укажите достоинства и недостатки червячной передачи.

3. Что показывает и как определяется передаточное число червячной передачи?

 

Лабораторная работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ (МКП)

Цель работы –приобретение практических навыков в определении кинематических параметров сложных зубчатых механизмов.

 

Содержание работы

1. Изучить устройство и принцип действия многоступенчатой коробки передач.

2. Составить кинематическую схему коробки передач по образцу, приведенному на рис. 13, и указать на схеме значения полученных в ходе выполнения работы параметров коробки.

3. Определить основные кинематические параметры коробки передач различными способами.

4. Результаты измерений и расчетов занести в табл.11 и в итоговую табл.12.

5. Оформить отчет по установленной форме и ответить (устно) на
3 контрольных вопроса.

 

Оборудование и инструмент:

1. Многоступенчатая коробка передач без корпуса и механизма переключения от самоходной гусеничной военной техники.

2. Секундомер