|
|
детали машин и механизмов. Моя ЛБ (готовая). Лабораторная работа 3 Изучение конструкции и исследование редуктора с цилиндрическими зубчатыми колесами
Кинематический расчет редуктора
Дано
|
Требуется найти
|
n1-частота вращения входного вала ( число оборотов)
u12 и u23- передаточные числа соответствующих ступеней редуктора
|
Частоты вращения ( числа оборотов) промежуточного и выходного валов:
n2= n1/u12 –число оборотов промежуточного вала
n3= n2/u2I3 –число оборотов выходного вала
|
Таблица №4. Силовой расчет редуктора
Дано
|
Требуется определить
|
W1-мощность входном валу
m(М1)- вращающий момент на входном валу
n1 ,n2 , n3 -частоты вращения( из кинематического расчёта)
|
Определить мощность W и вращающий момент M на всех оставшихся валах:
W: W1,W2 , W2I , W3
M: M1,M2,M2I, M3
W-[Вт]
M-[Н*мм]
W=M ,=> M=W/, где
=πn/30 [1/c]-угловая скорость
М=30W/ πn = 9,55W/n –для всех валов в СИ
Джамай предлагает считать по внесистемной системе-[Н*мм]:
М=9550W/n[Н*мм]-для всех валов во внесистемной системе.
Вращающий момент на ведомом зубчатом колесе М2 может быть определен по формуле:
M2=M1u12η, где
M1- вращающий момент на ведущем ЗК
u12-передаточное число
η=ηзац+ηподш –КПД ступени
ηзац= 0,97:0,98
ηподш= 0,997:0,998
Если ступеней несколько, то общий КПД равен
ηобщ= (ηзац)к (ηподш)к, где к-число ступеней
|
Таблица №5. Конструкция редуктора
Конструктивные элементы
|
Характеристика
|
Рисунки
|
Опоры Валов
Подшипники
|
Зубчатые колеса устанавливаются на валах или осях. Валы вращаются и предназначены для закрепления на них деталей и передачи вращающих моментов. Оси служат только для поддержания вращающихся деталей механизмов и в отличие от валов не передают вращающих моментов. Оси могут быть вращающиеся и неподвижные. По конструкции валы и оси могут быть гладкими и ступенчатыми. Образование ступеней на валу связано с закреплением деталей или самого вала в осевом направлении, а также с возможностью свободной установки деталей при монтаже.
Зубчатые колеса малых
диаметров могут изготавливаться за одно целое с валом. Для уменьшения массы или размещения внутри вала другой детали, подачи масла и т.п. валы могут изготовляться полыми.
Посадочные поверхности осей и валов, на которых устанавливают вращающиеся детали, выполняются обычно цилиндрическими. В ступенчатых валах место плавного перехода от одной ступени к другой называют галтелью. Галтель необходима для снижения концентрации напряжений с целью повышения прочности. Радиусы закругления галтелей принимают возможно большими, а разность между диаметрами соседних ступеней должна быть как можно меньшей. Участки валов и осей, которыми они опираются на опоры корпуса, называются цапфами. Цапфа, расположенная на конце вала называется шип, а опора под шипом называется подшипник.
Валы должны быть зафиксированы от осевых смещений относительно корпуса. По способности ограничивать осевые перемещения валов опоры делятся на фиксирующие (рис. 3.2,а) и плавающие (рис. 3.2,6). В фиксирующих опорах осевое перемещение вала ограничивается в одном или в обоих направлениях. В плавающих опорах осевое перемещение вала не ограничивается в любом направлении. Вал можно фиксировать в осевом направлении как в одной опоре (схема с одной фиксированной, а с другой плавающей опорой), так и в двух опорах (схема "враспор"). По первой схеме устанавливаются относительно длинные валы с расстоянием между опорами L < (8-10)d,где d-диаметр вала, а также когда тепловые деформации вала и корпуса сильно различаются. В фиксирующей опоре, воспринимающей, кроме радиальной нагрузки, значительную осевую нагрузку, устанавливаются два радиально-упорных подшипника (рис.3.2, г). Вторую опору выполняют плавающей.
По схеме "враспор" устанавливают относительно короткие
валы L≤8d. В процессе сборки
обеспечивают осевой люфт δ =
0,05-0,2 мм (рис. 3.2,в) для компенсации тепловых деформаций и исключения возможности заклинивания вала в опорах.
|
|
Способы крепления подшипников на валу
|
Способ крепления подшипников на валу зависит от величины и направления действующих сил. При незначительных осевых силах внутреннее кольцо подшипника может крепиться на валу просто посадкой с натягом, например d/20 L0/k6 (рис. 3.3,а). При значительных осевых усилиях требуется дополнительная фиксация подшипника, которая может осуществляться:
• пружинным кольцом 1, закладываемым в кольцевую канавку вала (рис. 3.3,6),
• торцевой шайбой 2, которая прижимается к внутреннему кольцу винтом 3 (рис. 3.3,в)
• круглой шлицевой гайкой 4 (рис. 3.3,г), которая от самоотвинчивания стопорится многолапчатой стопорной шайбой 5.
Наиболее распространенным и надежным способом установки подшипника в корпусе является поджатие наружного кольца подшипника крышкой к упорному буртику корпуса (рис. 3.3,д). Осевая фиксация подшипника может обеспечиваться установкой в проточке корпуса пружинного кольца (рис. 3.3,е).
|
|
Уплотнительные
устройства
|
Для предохранения от вытекания смазки из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания извне пыли, грязи и влаги применяют уплотнительные устройства. По характеру работы различают уплотнения подвижных соединений и стыков неподвижных соединений. По принципу действия уплотнения разделяют на контактные (герметизация осуществляется за счет плотного прилегания уплотняющих элементов к соответствующим сопряженным поверхностям соединения) и бесконтактные (герметизация осуществляется за счет малых зазоров сопряженных элементов).
Основными контактными
уплотнениями являются: манжетные (рис. 3.4,а) и сальниковые (рис.3.4,б).
Манжетное уплотнительное кольцо 1 сложного сечения имеет выступающую рабочую кромку. Контакт рабочей кромки манжеты шириной 0,2 4-0,5 мм с валом обеспечивают за счет предварительного натяга, а также поджатием ее в валу браслетной пружиной 2. Изготавливают манжету из бензомаслостойкой резины, размеры манжет устанавливает ГОСТ 8752-79. Манжетные уплотнения надежно работают при жидкой и пластичной смазке подшипников до окружных скоростей не более 20 м/с.
Сальниковые уплотнения
применяют для герметизации
полостей подшипников, работающих на пластичной смазке до окружной скорости в зоне трения 8 м/с. Герметизация обеспечивается за счет контакта не
подвижного войлочного кольца
(сальника) с вращающимся валом. Сальник 3 устанавливают в крышке подшипника, предварительно пропитав его смазочным
материалом.
Бесконтактные уплотнения весьма разнообразны по своей конструкции. Для уплотнения подшипниковых узлов, работающих на пластичной смазке при окружных скоростях V ≤ 30м/с, используют, например, жировые канавки (рис. в), которые при сборке заполняют пластичным смазочным материалом.
При окружных скоростях V > 30м/с устанавливают лабиринтное
уплотнение (рис.3.4, г), которое в
зависимости от числа щелей может быть одно- и многоступенчатым.
Неподвижные соединения
уплотнить проще, чем подвижные, так как в них отсутствует относительное перемещение деталей. Плоские поверхности
уплотняются прокладками (рис.3.4,д), изготовленными из паронита, картона, резины, алюминиевой или медной фольги. Цилиндрические поверхности,
например, соединение крышки
с корпусом, уплотняют резиновыми кольцами круглого сечения, которые закладывают в
специальную проточку (рис.3.4, е).
|
|
|
|
|
Скачать 0.6 Mb.