ЛР редуктор. Лабораторная работа Изучение конструкции, регулировка и оценка нагрузочной способности червячного редуктора
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
Лабораторная работа Изучение конструкции, регулировка и оценка нагрузочной способности червячного редуктора 1. Расчет основных параметров редуктора Параметры червячного зацепления можно определить через замеры отдельных элементов червяка и колеса обычным штангенциркулем. Измерение каждого элемента нужно производить несколько раз и взять среднеарифметическое значение. Полученные значения занести в таблицу отчета по лабораторной работе (таблица А1 приложения А). Определение параметров зацепления можно производить в следующей последовательности: ) Подсчитать межосевое расстояние  (1)редуктор подшипник червячный зацепление Размеры Б=187мм М=111ммвБ =35ммвМ =25мм.  =74Полученное межосевое расстояние аw сравнить со стандартным значением (ГОСТ 2144-76). В таблице 1 приведены некоторые из стандартных значений (мм). Здесь же указаны некоторые стандартные значения осевых модулей m (мм) и коэффициентов диаметра червяка q (ГОСТ 2144-76 и ГОСТ 19672-74). Таблица 1 - Значения стандартных параметров червячной передачи
Примечание. При выборе параметров 1-ый ряд следует предпочитать 2-му. Из таблицы 1 принимаем аw =80 ) Измерить осевой шаг Рх и диаметр вершин da1 червяка, а также средний диаметр вершин колеса da2 (рисунок 3). ) Определить осевой модуль m и коэффициент диаметра червяка q, и округлить их до ближайших стандартных значений (таблица 1).  = =2,866 (2)Из таблицы 1 принимаем m=3  (3)Где d1 - делительный диаметр червяка,  (4) - коэффициент высоты головки ( =1, реже 0,8).d1=42-6=36 q=  =12) Подсчитать число заходов червяка z1 (число винтовых линий). Наиболее просто и наглядно это можно сделать с торца червяка. Затем подсчитать число зубьев колеса z2. Определить передаточное число и сравнить его со стандартным:  = =40 (5)Таблица 2 - Значения стандартных передаточных чисел
) Определить коэффициент смещения инструмента  (6)х=(  )-0,5(12*40)=0,666При вычислении коэффициента смещения инструмента необходимо учитывать, что его значение должно находиться в интервале: ≤ х ≤ +1. ) Замерить все прочие размеры. Результаты замеров и расчетов внести в таблицу Б1 (приложение Б). ) Проверить правильность полученных значений параметров червячной передачи по формуле: da2-2·m= m·(z2+2x) . 128-2*3=3*(40+2*0,666) . Сборка редуктораВ настоящей работе производится лишь узловая сборка, поскольку детали (подшипники, червячное колесо) с валов не выпрессовывались. Сборку редуктора следует осуществлять без смазки деталей (в отличие от производственных условий). Зубья колеса протереть для удаления следов краски от предыдущей сборки. Сборку производить одновременно с регулировкой осевого зазора (люфта) подшипников и проверкой правильности зацепления в следующей последовательности: ) Вставить боковую крышку подшипников тихоходного вала червячного колеса и завернуть два винта по диагонали до упора крышки в корпус. ) Установить червячное колесо с валом и вторую крышку. Прижать крышку рукой и закрепить её двумя винтами по диагонали. Вал должен вращаться с небольшим усилием от руки. Если винты затянуть сильнее, то подшипники заклинят и провернуть вал рукой будет невозможно. Определить зазор d между фланцем крышки и корпусом редуктора. ) Из набора подобрать регулировочные прокладки под крышку подшипника так, чтобы в сумме они составляли толщину:   Рисунок 1 - Регулировка зацепления по пятну контакта ) Разделить прокладки на две приблизительно равные части d1 и d2, поставить их под боковые крышки (рисунок 12). Затянуть все винты. При этом вал колеса не должен иметь осевого зазора в подшипниках и в то же время должен свободно проворачиваться рукой. В противном случае следует уменьшить (при наличии зазора) или увеличить d1 и d2 на одну прокладку. Отметим, что для используемых в редукторе роликоподшипников осевой зазор должен быть 0,04…0,11 мм. ) Установить вал-червяк. Установка вала-червяка осуществляется в той же последовательности, что и для вала колеса. ) На боковую поверхность витков червяка нанести тонкий слой краски. ) Поставить на место остальные детали за исключением крышки-отдушины, чтобы наблюдать за поверхностью зубьев червячного колеса. 3. Проверка правильности зацепленияПри правильном зацеплении средняя плоскость червячного колеса проходит через центр червяка. При этом пятно контакта, получаемое при поворачивании червяка и наблюдаемое через смотровое окно, должно располагаться симметрично относительно указанной плоскости (рисунок 12а). Если пятно смещено вправо (рисунок 12б), то необходимо вынуть одну прокладку толщиной d из-под левой крышки и поставить под правую крышку на другой стороне редуктора. Червячное колесо с валом и подшипники переместятся относительно корпуса в сторону установки прокладки. После этого следует вновь проверить пятно контакта. Если пятно смещено влево (рисунок 12в), то необходимо вынуть одну прокладку толщиной d из-под правой крышки и поставить под левую крышку на другой стороне редуктора. Червячное колесо с валом и подшипники переместятся относительно корпуса в сторону установки прокладки. После этого следует вновь проверить пятно контакта. Операцию повторять до достижения правильного положения контакта. Регулировка зацепления проще и быстрее проводится на конструкциях червячных редукторов, показанных на рисунках 7-10, с помощью регулировочных винтов. При этом нет необходимости снимать крышки подшипников. . Оценка нагрузочной способности редуктораВ червячной паре менее прочными элементами являются зубья колеса, у которых возможны следующие виды разрушений и повреждений: усталостное выкрашивание, износ, заедание и поломка. Причём усталостное выкрашивание, износ и заедание зависят от величины контактных напряжений. Поэтому основное значение имеет расчёт по контактным напряжениям с целью предотвращения в проектируемых передачах выкрашивания и заедания, а также снижения износа. Номинальный крутящий момент на валу колеса из условия ограничения контактных напряжений:  , Н×м (7) =211,291,Н*мГде К»1,2 - коэффициент нагрузки /1, 2, 3/;2 - число зубьев червячного колеса;- коэффициент диаметра червяка (таблица 1); аw - межосевое расстояние, мм;  - допускаемые контактные напряжения, МПа.Приближенные величины допускаемых напряжений указаны в таблице 3. Таблица 3 - Допускаемые напряжения для венцов червячных колес
При известном значении w1 скорость скольжения: ск=w1·d1/(2·1000)=5·10-4·w1·m·q=150*42/(2*1000)=2,7,м/с (8) Мощность на тихоходном валу:  , кВт, (9)где w2 - угловая скорость этого же вала, сТак как  ,то окончательно  ,= =0,792 кВтРезультаты расчётов по формулам (8) и (9) необходимо внести в таблицу Б1 приложения Б, причём величины T2 и P2 следует определить только для материала Бр АЖ 9-4Л. Как видно из формулы (9), мощность на тихоходном валу Р2 прямо пропорциональна угловой скорости w1 и крутящему моменту, и обратно пропорциональна передаточному числу u. 5. Оценка коэффициента полезного действия червячного зацепленияКПД червячного зацепления определяется по зависимости, выведенной для винтов:  = =0,661 (10)Приведённый угол трения r¢ зависит не только от материала червяка и зубчатого венца колеса, чистоты обработки рабочих поверхностей, угла подъема линии витка червяка, числа заходов и коэффициента диаметра червяка, качества смазки, но и от скорости скольжения Vск (таблица 4). Таблица 4 - Значения углов трения r¢ от скорости скольжения Vs
Видно, что угол трения сильно падает с увеличением Vск. Это связано с улучшением условий смазки (условий образования масляных клиньев в зацеплении). Заметим, что в таблице 4 приведены средние значения угла трения при работе стального червяка с колесом, венец которого изготовлен из бронзы Бр АЖ 9-4Л. Результаты расчётов по формуле (10) внести в таблицу Б1 приложения Б. Без учёта потерь энергии на трение в подшипниках, а также на разбрызгивание и перемешивание масла, мощности на валах колеса Р2 и червяка Р1 связаны между собой следующей зависимостью:  Приложение А Основные параметры редуктора Таблица А1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
м/с