Kursarbeit

Disziplin Maschinenteile

Thema "Berechnung des Getriebes"

Einführung

1. Kinematische Darstellung und Ausgangsdaten

2. Kinematische Berechnung und Auswahl eines Elektromotors

3. Berechnung Zahnräder Reduzierstück

4. Vorberechnung der Getriebewellen und Auswahl der Lager

5. Baumaße von Zahnrad und Rad

6. Konstruktive Abmessungen des Getriebegehäuses

7. Die erste Stufe der Getriebeauslegung

8. Überprüfung der Haltbarkeit des Lagers

9. Die zweite Stufe des Layouts. Prüfen der Festigkeit von Passfedernuten

10. Überarbeitete Wellenberechnung

11. Getriebe zeichnen

12. Fahrwerk, Zahnrad, Lager

13. Wahl der Ölsorte

14. Getriebe zusammenbauen

Einführung

Ein Getriebe ist ein Mechanismus bestehend aus Getriebe oder Schneckengetriebe, die als separate Einheit ausgebildet sind und der Übertragung der Rotation von der Motorwelle auf die Welle der Arbeitsmaschine dienen. Die Kinematik des Antriebs kann neben dem Getriebe auch offene Zahnrad-, Ketten- oder Riementriebe umfassen. Diese Mechanismen sind das häufigste Thema der Kursgestaltung.

Der Zweck des Getriebes ist die Untersetzung Winkelgeschwindigkeit und dementsprechend eine Erhöhung des Drehmoments der Abtriebswelle im Vergleich zur Antriebswelle. Die in Form von separaten Einheiten ausgeführten Mechanismen zur Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit werden als Beschleuniger oder Multiplikatoren bezeichnet.

Das Getriebe besteht aus einem Körper (Gusseisen oder geschweißter Stahl), in dem Übertragungselemente platziert werden – Zahnräder, Wellen, Lager usw. Getriebe platziert werden Ölpumpe) oder eine Kühlvorrichtung (zum Beispiel eine Kühlwasserschlange in einem Schneckengetriebegehäuse).

Das Getriebe ist entweder für den Antrieb einer bestimmten Maschine oder für eine vorgegebene Last (Drehmoment an der Abtriebswelle) und Übersetzung ohne Vorgabe eines bestimmten Verwendungszwecks ausgelegt. Der zweite Fall ist typisch für spezialisierte Fabriken, in denen Massenproduktion Getriebe.

Kinematische Diagramme und Gesamtansichten der gängigsten Getriebetypen sind in Abb. 2.1-2.20 [L.1]. In den kinematischen Diagrammen bezeichnet der Buchstabe B die Eingangswelle (Hochgeschwindigkeitswelle) des Getriebes, der Buchstabe T - die Ausgangswelle (Langsamläufer).

Getriebe werden nach folgenden Hauptmerkmalen klassifiziert: Getriebeart (Zahnrad, Schnecke oder Zahnradschnecke); die Anzahl der Stufen (einstufig, zweistufig usw.); typ - Zahnräder (zylindrisch, Kegelrad, Kegelzylindrisch usw.); die relative Position der Getriebewellen im Raum (horizontal, vertikal); die Besonderheiten des kinematischen Schemas (erweitert, koaxial, mit gegabelter Bühne usw.).

Möglichkeiten zur Erzielung großer Übersetzungen bei kleinen Abmessungen bieten Planeten- und Wellgetriebe.

1. Kinematik des Getriebes

Ausgangsdaten:

Antriebswellenleistung des Förderers

Winkelgeschwindigkeit der Reduzierwelle

Übersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes

Abweichung vom Übersetzungsverhältnis

Getriebelaufzeit

1 - Elektromotor;

2 - Riemenantrieb;

3 - elastische Hülsen-Finger-Kupplung;

4 - Reduzierstück;

5 - Bandförderer;

I - Elektromotorwelle;

II - die Antriebswelle des Getriebes;

III - die Abtriebswelle des Getriebes.

2. Kinematische Berechnung und Auswahl eines Elektromotors

2.1 Gemäß Tabelle 1.1 Verhältnis nützliche Aktion ein Paar zylindrischer Zahnräder 1 = 0,98; Koeffizient unter Berücksichtigung des Verlustes eines Wälzlagerpaares, η 2 = 0,99; Effizienz Keilriemengetriebe 3 = 0,95; Wirkungsgrad eines Flachriemengetriebes in den Lagern der Antriebstrommel, 4 = 0,99

2.2 Allgemeine Antriebseffizienz

η = 1 η2 η 3 η 4 = 0,98 ∙ 0,99 2 ∙ 0,95 ∙ 0,99 = 0,90

2.3 Erforderliche Motorleistung

wobei P III die Leistung der Abtriebswelle ist,

h ist der Gesamtwirkungsgrad des Antriebs.

2.4 Gemäß GOST 19523-81 (siehe Tabelle P1 in den Anhängen [L.1]) wählen wir entsprechend der erforderlichen Leistung P dv = 1,88 kW einen Drehstrom-Asynchron-Kurzschlussläufermotor der 4A-Reihe geschlossen, durchgebrannt , mit einer Synchrondrehzahl von 750 U/min 4A112MA8 mit Parametern P dv = 2,2kW und Schlupf 6,0%.

Nenngeschwindigkeit

n dv. = n c (1-s)

wobei n c die synchrone Rotationsfrequenz ist,

s-schlupf

2.5 Winkelgeschwindigkeit

2.6 Geschwindigkeit

2.7 Übersetzungsverhältnis

wobei w I die Winkelgeschwindigkeit des Motors ist,

w III - Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs

2.8 Wir planen für das Getriebe u = 1,6; dann für Keilriemenübertragung

2.9 An jeder Welle erzeugtes Drehmoment.

Drehmoment an der 1. Welle M I = 0,025 kN × m.

P II = P I × h p = 1,88 × 0,95 = 1,786 N × m.

Drehmoment an der 2. Welle M II = 0,092 kN × m.

Drehmoment an der 3. Welle M III = 0,14 kN × m.

2.10 Prüfen wir:

Ermitteln Sie die Drehzahl an der 2. Welle:

Drehzahlen und Winkelgeschwindigkeiten von Wellen

3. Berechnung der Gänge des Untersetzungsgetriebes

Wir wählen die Materialien für Zahnräder wie in § 12.1 [L.1] aus.

Für Getriebe, Stahl 45, Wärmebehandlung - Verbesserung, Härte HB 260; für Radstahl 45, Wärmebehandlung - Verbesserung, Härte HB 230.

Die zulässige Kontaktspannung für Stirnräder aus den angegebenen Werkstoffen ergibt sich nach Formel 3.9, S. 33:

wobei s H Glied - Kontaktfestigkeitsgrenze;

b - Ladeboden;

K HV - Dauerhaftigkeitskoeffizient;

S H - Sicherheitsfaktor.

Der Wert von s H Glied wird aus Tabelle 3.2, Seite 34, ausgewählt.

Für das Getriebe:

s H-Schenkel = 2HB 1 + 70 = 2 × 260 + 70 = 590 MPa;

Für Rad

s H-Schenkel = 2HB 2 + 70 = 2 × 230 + 70 = 530 MPa.

Für Getriebe

Für Rad

Akzeptable Kontaktspannung

Ich akzeptiere das Verhältnis der Kronenbreite ψ bRe = 0,285 (gemäß GOST 12289-76).

Der Koeffizient K nβ wird unter Berücksichtigung der ungleichmäßigen Lastverteilung über die Breite der Krone gemäß Tabelle verwendet. 3.1 [L.1]. Trotz der symmetrischen Anordnung der Räder relativ zu den Stützen werden wir den Wert dieses Koeffizienten wie bei einer asymmetrischen Anordnung der Räder akzeptieren, da eine Druckkraft von der Seite des Keilriemens auf die Antriebswelle wirkt Übertragung, verursacht seine Verformung und verschlechtert den Kontakt der Zähne: K nβ = 1,25.

Der Außenkreisdurchmesser des Rades ergibt sich aus der Formel (3.9) S. 49

In dieser Formel für Stirnräder K d = 99;

Übersetzung U = 1,16;

M III - Drehmoment an der 3. Welle.

Wir akzeptieren gemäß GOST 12289-76 den nächsten Standardwert d e 2 = 180 mm

Nehmen wir die Zähnezahl des Zahnrads z 1 = 32

3.1 Anzahl der Radzähne

z 2 = z 1 × U = 32 × 1,6 = 51

3.2 Außenbezirkseinheit

3.3 Wert klären

3.4 Winkel der Teilungskegel

ctqd 1 = U = 1,6 d 1 = 32 0

d 2 = 90 0 -d 1 = 90 0 -32 0 = 58 0

3.5 Außenkonusabstand

3.6 Zahnlänge

3.7 Außenkreisdurchmesser

3.8 Durchschnittliche Ritzelsteigung

3.9 Außendurchmesser von Zahnrädern und Rädern (an den Zahnspitzen)

3.9 Modul Mittelbezirk

3.10 Verhältnis von Zahnradbreite zu mittlerem Durchmesser

3.11 Durchschnittliche Umfangsgeschwindigkeit

Zum Kegelräder in der Regel der 7. Genauigkeitsgrad zugeordnet.

3.12 Zur Überprüfung der Berührungsspannungen ermitteln wir den Belastungsfaktor

Laut Tabelle. 3,5 mit ψ bd = 0,28, Kragarmräder und Härte HB< 350 коэффициент учитывающий распределение нагрузки по длине зуба, К Нβ = 1,15.

Der Koeffizient unter Berücksichtigung der Lastverteilung zwischen geraden Zähnen, K H a = 1,05 cm. 3.4

Koeffizient unter Berücksichtigung dynamische Belastung im Eingriff, für Stirnräder bei u £ 5 m/s, K H u = 1,05 cm. Tab. 3.6

Somit ist K n = 1,15 × 1,05 × 1,05 = 1,268.

3.13 Wir prüfen die Berührungsspannungen nach der Formel (3.27) aus

346,4<=442 МПа

Festigkeitsbedingung ist erfüllt

3.14 Im Eingriff wirkende Kräfte:

Kreis

radial

3.15 Prüfen wir die Zähne auf Dauerhaltbarkeit durch Biegespannungen nach der Formel (3.31) aus:

3.16 Lastfaktor

K F= K Fβ ∙ K F du

3.17 Gemäß Tabelle 3,7 mit ψ bd = 0,28, freitragende Anordnung, rollengelagerte Wellen von Rädern und Härte HB< 350 значение K Fβ = 1,37.

3.18 Gemäß Tabelle 3,8 bei Härte HB<350, скорости u=1,02 м/с и 7-й степени точности коэффициент KF du= 1,25 (der Wert wird für den 8. Genauigkeitsgrad verwendet, wie auf Seite 53 angegeben

Somit ist KF u = 1,37 × 1,25 = 1,71

3.19 Faktor unter Berücksichtigung der Zahnform, Y F hängt von der äquivalenten Zähnezahl ab;

am getriebe

während die Koeffizienten Y Fl = 3,72 und Y F 2 = 3,605 sind (siehe S. 42).

3.20 Bestimmen Sie die zulässige Spannung bei der Prüfung der Zähne auf Dauerfestigkeit durch Biegespannung:

Nach Tabelle 3.9 für Stahl 45 gehärtet mit HB-Härte<350

s 0 Flimb = 1,8 HB

Für Getriebe σ

Für Rad

3.21Sicherheitsfaktor = "∙" "

Laut Tabelle. 3,9 ¢ = 1,75 für verbesserten Stahl 45; Koeffizient "= 1 für Schmiede- und Stanzteile. Daher = 1,75.

3.22 Zulässige Spannungen:

für Zahnrad [σ F 1] =

für das Rad [σ F 2] =

Die Biegeprüfung sollte für das Zahnrad durchgeführt werden, für das die Übersetzung

für Getriebe

für Rad

3.23 Für das Rad wird eine Biegeprüfung durchgeführt:

Die Festigkeitsbedingung ist erfüllt.

4. Vorberechnung der Getriebewellen und Auswahl der Lager

Die Vorberechnung der Wellen auf Torsion erfolgt nach den reduzierten zulässigen Spannungen.

4.1 Drehmomente in den Querschnitten der Wellen:

Führendes M II = 92 × 10 3 H × m

Slave M III = 140 × 10 3 N × m

4.2 Bestimmen Sie den Durchmesser des Abtriebsendes der Welle bei einer zulässigen Belastung = 20 MPa für die Antriebswelle:

Wir nehmen den nächstgrößeren Wert aus der Standardreihe d B 2 = 28

Der Durchmesser der Welle unter den Lagern beträgt d P2 = 35 mm,

Durchmesser für Zahnräder d K 2 = 28 mm

4.3 Bestimmen Sie den Durchmesser des Abtriebsendes der Welle bei einer zulässigen Spannung = 15 MPa für die Abtriebswelle:

Den nächstgrößeren Wert nehmen wir aus der Normreihe d B 3 = 38 mm.

Der Durchmesser der Welle unter den Lagern beträgt d P3 = 45 mm.

Durchmesser unter dem Zahnrad d K 3 = 50 mm

Durchmesser für die Dichtung d = 40 mm

5. Konstruktive Abmessungen von Zahnrad und Rad

5.1 Getriebe:

Die relativ kleine Größe des Zahnrads im Verhältnis zum Durchmesser der Welle macht es möglich, die Nabe nicht hervorzuheben. Die Länge des Landeplatzes (nennen wir es analog l Art.).

l Art.-Nr. = b = 30 mm

5.2 Rad:

Das Kegelrad ist geschmiedet.

Seine Abmessungen: d ае2 = 184 mm; b2 = 30 mm.

Nabendurchmesser d st = l, 2 · d k 2 = 1,2 · 50 = 60 mm; Nabenlänge l st = (1.2

Felgendicke δ 0 = (3

Scheibendicke C = (0,1 0,17) R e = (0,1 ÷ 0,17) 105 = 10,5 ÷ 17,9 mm

Wir akzeptieren c = 14 mm.

6. Konstruktive Abmessungen des Getriebegehäuses

6.1 Wandstärke von Koffer und Deckel:

= 0,05 · R e + 1 = 0,05 · 105 + 1 = 6,268 mm; akzeptieren δ = 7 mm

1 = 0,04 · R e + 1 = 0,04 · 105 + 1 = 5,21 mm; Ich akzeptiere δ = 6 mm.

6.2 Dicke der Flansche von Korpus und Deckgurten:

Oberkörpergurt und Abdeckgurt

b = 1,5 = 1,5 ∙ 7 = 10,5 mm; akzeptieren b = 11 mm

b 1 = 1,5 1 = 1,5 ∙ 6 = 9 mm;

unterer Gürtel des Körpers

p = 2,35 = 2,35 ∙ 7 = 16,45 mm; Ich akzeptiere p = 17 mm.

6.3 Bolzendurchmesser:

Fundament d 1 = 0,055R e + 12 = 0,055 · 105 + 12 = 17,79 mm; Ich akzeptiere M18-Grundgewindebolzen;

Schrauben zur Befestigung des Deckels am Gehäuse am Lager,

Ich akzeptiere M12-Gewindebolzen;

Schrauben, die die Abdeckung mit der Karosserie verbinden,

Ich akzeptiere M10 Gewindebolzen.

7. Die erste Stufe der Getriebeauslegung

Das Layout erfolgt in der Regel in zwei Etappen. Die erste Stufe dient der näherungsweise Bestimmung der Lage der Zahnräder relativ zu den Lagern für die anschließende Ermittlung der Lagerreaktionen und die Auswahl der Lager.

Auswahl einer Schmiermethode: Verzahnung des Zahnradpaares - durch Eintauchen des Zahnrads in Öl; für Lager - Fett. Getrennte Schmierung wird akzeptiert, da eines der Lager der Antriebswelle entfernt wird und dadurch das Eindringen von Ölspritzern erschwert wird. Außerdem verhindert die Getrenntschmierung, dass Metallpartikel mit dem Öl in die Lager gelangen.

Die Kammern der Lager sind durch Sicherungsringe vom inneren Hohlraum des Gehäuses getrennt.

Wir stellen die Möglichkeit ein, eine Projektion - einen Schnitt entlang der Achsen der Wellen - auf einem A1-Blatt zu platzieren. Der bevorzugte Maßstab ist 1:1. Zeichnen Sie eine horizontale Mittellinie in die Mitte des Blattes - die Achse der Antriebswelle. Wir skizzieren die Position der vertikalen Linie - der Achse der angetriebenen Welle. Zeichnen Sie vom Schnittpunkt aus im Winkel δ 1 = 32 um die Achslinien der Trennkegel und legen Sie darauf die Segmente R e = 105 mm.

Konstruktiv konstruieren wir Zahnrad und Rad nach den oben gefundenen Maßen. Wir zeichnen sie im Engagement. Wir machen die Radnabe asymmetrisch zur Scheibe, um den Abstand zwischen den Lagern der Abtriebswelle zu verringern.

Legen Sie die Wellenlager in Schalen.

Wir skizzieren für Wellen einreihige Kegelrollenlager einer leichten Baureihe (siehe Tabelle P7):

Wir wenden die Abmessungen der Lager der Antriebswelle an, nachdem wir zuvor die Innenwand des Gehäuses in einem Abstand von 8-10 mm vom Ende des Getriebes umrissen und den Spalt zwischen der Wand des Gehäuses und dem Ende des Lager zur Aufnahme des Ölhalterings von 10-15 mm.

Beim Einbau von Schrägkugellagern ist zu berücksichtigen, dass an den Schnittpunkten der Normalen zur Mitte der Kontaktflächen radiale Reaktionen auf die Welle wirken (siehe Tabelle 9.21). für einreihige Kegelrollenlager nach der Formel:

Größe vom durchschnittlichen Zahnraddurchmesser bis zur Lagerreaktion

f 1 = d 1 + a 1 = 35 + 15,72 = 50,72 mm

Wir nehmen die Größe zwischen den Reaktionen der Lager der Antriebswelle

s 1 ~ (1,4 ÷ 2,3) f 1 = (1.4 2,3) 50,72=7 1 Stunde 116 , 6 mm

Wir akzeptieren mit 1 = 90 mm.

Wir platzieren die Lager der Abtriebswelle, nachdem wir zuvor die Innenwand des Gehäuses in einem Abstand von 10-15 mm vom Ende der Radnabe markiert und den Spalt zwischen der Wand des Gehäuses und dem Ende des Lagers um 15 . verschoben haben -20 mm zur Aufnahme des Ölhalterings.

Für Lager der Größe 7209

Bestimmen Sie durch Messen der Größe A - von der Lagerreaktionslinie bis zur Achse der Antriebswelle. Das Getriebegehäuse ist symmetrisch zur Achse der Antriebswelle ausgeführt und wir nehmen die Größe A = A = mm. Wenden wir die Abmessungen der Lager der Abtriebswelle an.

Durch Messen bestimmen wir den Abstand f 2 = mm und c 2 = mm (da A` + A = f 2 + c 2).

Wir skizzieren die Kontur der Innenwand des Gehäuses, wobei wir die Lücke zwischen der Wand und den Zähnen des Rades von 1,5 x beiseite legen, d. 15mm.

8. Überprüfung der Haltbarkeit des Lagers

8.1 Aus konstruktiven Erwägungen wäre es sinnvoller, die Lebensdauer des am stärksten belasteten Lagers auf einer Welle zu berechnen, die mit einer höheren Frequenz rotiert, d.h. Lager neben dem Zahnrad auf der Antriebswelle.

Aus den vorherigen Berechnungen haben wir F t = 1920 H, F r = 592,6 H; F a = 370 N aus der ersten Stufe der Anlage mit 1 = 90 mm. und f 1 = 50,72 mm

Support-Reaktionen:

in der xz-Ebene

Rx2c1 – Ftf1 = 0H;

Rx1c1 – Ft (f1 + c1) = 0H;

Überprüfen Sie: R x 2 - R x 1 + F t = 1082 - 3002 + 1920 = 0 H;

in der yz-Ebene

R y2 + F r f 1 - F a

R y1 + Fr * (f1 + c 1) - F a

Untersuchung:

Gesamtreaktionen:

Axialkomponenten der Radialreaktionen von Kegellagern [Formel (9.9)]

S 2 = 0,83 eP r2 = 0,83 * 0,37 * 1090,6 = 334 H;

S 1 = 0,83 eP r1 = 0,83 * 0,37 * 3089,5 = 948,8 H;

hier ist für Lager 7207 der axiale Belastungsparameter e = 0,37

Axiale Lagerbelastungen (siehe Tabelle 9.21) [L. 1.] In unserem Fall S 1> S 2; F a > 0; dann P a 1 = S 1 = 1002,4 H; P a 2 = S 1 + F a = 1002,4 + 370 = 1372,4 H

Betrachten Sie das linke Lager

Das Verhältnis P a 1 / P r 1 = 948,8 / 3089,5 = 0,307 > e, daher sollte die Axialbelastung nicht berücksichtigt werden.

Äquivalente Belastung P e1 = VR r 1 K b K T, wobei die Radialbelastung P r 1 = 3089,6 N; V = 1; Sicherheitsfaktor für Bandfördererantriebe K b = 1 (siehe Tabelle 9.19) [L.1]; Zu T = 1 (siehe Tabelle 9.20) [L.1].

P e2 = 3089,6 N.

Geschätzte Haltbarkeit, Mio. Über [Formel (9.1)]

Geschätzte Haltbarkeit, h

Die gefundene Lebensdauer ist akzeptabel, da die erforderliche Lebensdauer viel geringer ist als die Auslegungslebensdauer des Lagers.

9. Die zweite Stufe der Getriebeauslegung

Bei der Entwicklung des ersten Layouts sind hier Wellen mit darauf montierten Teilen gezeichnet; die Abmessungen der Fetthalteringe, Einstellmuttern und -scheiben, Deckel und Dichtungen werden gemäß der Tabelle in Kapitel IX [L.1.] bestimmt; die Abmessungen der Schlüssel entsprechen der Tabelle in Kapitel VII [L.1].

Die Durchmesser der Wellenabschnitte für Zahnräder, Lager etc. werden nach den Ergebnissen einer Vorberechnung unter Berücksichtigung der technologischen Anforderungen an Verarbeitung und Montage vergeben.

Die relative Position der Lager ist fest Distanzhülse und eine M x 1,5 Einstellmutter mit einer mehrfüßigen Sicherungsscheibe. Der Wandstärke der Hülse wird (0,1 - 0,15) d p zugeordnet; wir nehmen es gleich 0,15 * 35 = 5,25 mm.

Fetthalteringe werden so eingebaut, dass sie 1-2 mm über das Ende des Glases oder der Wand im Inneren des Korpus hinausragen.

Wir legen die Lager in ein Glas, dessen Wandstärke

wo d- Außendurchmesser Lager;

Um die Außenringe der Lager gegen axiale Verschiebungen zu fixieren, wird am Glas eine Betonung von K = 6 mm vorgenommen.

Beim zweiten Lager fixieren wir den Außenring mit der Endleiste des Lagerdeckels durch den Distanzring.

Um die Lagerung auf der Welle des Lagers neben dem Getriebe zu erleichtern, reduzieren wir den Durchmesser der Welle um 0,5-1 mm Länge. etwas kürzere Distanzhülse.

Wir skizzieren die gesamte Innenwand des Gehäuses und behalten die Werte der Lücken bei, die in der ersten Phase des Layouts angenommen wurden: x = 10 mm und y 2 = 20 mm usw.

Mit den Abständen f 2 und c 2 zeichnen wir die Lager.

Zur Fixierung liegt das Zahnrad einseitig an der Verdickung der Welle an

Wir wenden die Dicke der Gehäusewand an

Prüfen der Festigkeit von Passfedernuten

Prismatische Tasten mit abgerundeten Enden. Die Abmessungen der Keil- und Nutabschnitte sowie die Länge der Keile entsprechen GOST 23360 - 78 (siehe Tabelle 8.9).

Methodische Hinweise

Zu Labor arbeit № 5

zu Maschinenteilen für Studenten

technische Spezialitäten

alle Formen der Bildung

Nizhny Novgorod 2006

Compiler A. A. Uljanov, L. T. Kryukov, M. N. Lukyanov

UDC 621.833: ​​539,4 (075,5)

Bestimmung der Hauptparameter des Getriebes Schrägverzahnung: Methode. Anleitung für Laborarbeiten Nr. 5 an Maschinenteilen für Studenten des Maschinenbaus speziell. alle Bildungsformen / NSTU; Zusammengestellt von: A.A. Uljanov, L. T. Kryukov, M. N. Lukyanov - N. Novgorod, 2006 .-- 19 p.

Erstellt nach GOST 2.105-95 ESKD und STP 1-U-NSTU-98 zur Erstellung von Textdokumentationen für Maschinenbauprodukte.

Wissenschaftlicher Redakteur N.V. Adlige

Signiert für den Druck Format 60x84 1/16. Zeitungspapier.

Offsetdruck. Pecs l. 1.25. Uch.- ed. l. 1.2. Verkehr. Befehl

Staatliche Technische Universität Nischni Nowgorod.

Druckerei der NSTU, 603600, N. Novgorod, st. Mini, 24.

© Staat Nischni Nowgorod

Technische Universität, 2006

1 ZWECK DER LABORARBEIT

Der Zweck dieser Arbeit für Studenten ist

- Studium des Designs,

- Bestimmung der wichtigsten Parameter,

- Erwerb von Fähigkeiten in Demontage, Regulierung und Montage

Stirnradgetriebe.

2 KURZE INFORMATIONEN AUS DER THEORIE

2.1 Reduzierstück wird ein oder mehrere Zahnrad (Schnecken) genannt, die in einem abgedichteten Gehäuse mit einem Ölbad angeordnet sind und die Winkelgeschwindigkeit reduzieren und das Drehmoment an der Abtriebswelle erhöhen.

Getriebestufe- Getriebe, das zwei benachbarte Wellen verbindet.

Reduzierdurchfluss- Übertragung, die einen Leistungsstrom überträgt.

2.2 An der sehr Gesamtansicht Untersetzungsgetriebe sollte haben:

- Zahnradgetriebe (Zahnräder und Räder), Wellen, Wellenträger (Lager);

- Kontrollsystem der Verzahnung und des "axialen Spiels" der Wellen (Spiel in den Lagern);

- Korpus und Deckel mit Befestigungselementen und Stiften zur Fixierung der relativen Position von Korpus und Deckel;

- Schmiersystem mit Elementen zum Einfüllen, Überwachen und Ablassen von Öl;

- Dichtungen von Anschlüssen, Antriebs- und Abtriebsenden von Wellen;

- Vorrichtungen zum Druckausgleich im Körper (Entlüftung);

- Transportmittel (Ringschrauben, Ösen, Haken usw.)

2.2.1 In Stirnradgetrieben werden sie hauptsächlich eingesetzt Schrägverzahnung... Ein Zahnrad mit weniger Zähnen heißt Zahnrad z 1, mit vielen Zähnen - Rad z 2 .

Auf Zwischenwellen die Richtung der Zähne von Zahnrad und Rad muss übereinstimmen (um axiale Kräfte zu kompensieren). In der Massen- und Großserienfertigung ist die Ausrüstung zur Herstellung von Zahnrädern jedoch auf das Schneiden der Zähne der Räder spezialisiert und abgestimmt. z 2 alle Schritte mit rechts kippen, und Zahnräder z 1 - mit links... In diesem Fall werden die Axialkräfte in der Verzahnung aufsummiert, was die Lagerbelastung erhöht, aber eine solche "technische Verletzung" in Massenproduktion bietet große wirtschaftliche Vorteile und senkt die Kosten des Produkts, indem die Komplexität der Herstellung ohne Gerätewechsel reduziert wird.

2.2.2 Da in dieser Laborarbeit an Originalgetrieben die tatsächlichen Werte der Verschiebungsbeiwerte in den Verzahnungen unbekannt sind, werden letztere nur unter der Bedingung ermittelt, dass keine Unterschneidung der Zähne vorliegt und das Getriebe Sein BEDINGT ist gleich voreingenommen.

Hauptparameter Schrägverzahnungen der Außenverzahnung:

1) Zähnezahl z 1 und z 2, ihre Gesamtzahl z S = z 1 + z 2 ;

2) Übersetzungsverhältnisse:

- Schritte du = z 2 / z 1: - schnell du B und langsam du T;

- gemeinsames Reduzierstück du 0 = du B du T;

3) Achsabstand ein W = 0,5z S m n/ cosb (2.1)

4) die Breite des Hohlrades B... Arbeitsbreite der Krone b W = B 2 ;

5) der Koeffizient der Arbeitsbreite der Krone im Achsabstand

ja ba = b W/ ein W;

Verhältnis von Arbeitsbreite zum Anfangsdurchmesser des Getriebes d W 1

ja bd = b W/d W 1 oder ja bd= 0,5y ba(du + 1).

6) Modul des Engagements m = P/ p, wo R- die Teilung der Zähne entlang des Teilkreisbogens.

Standardwerte ein W, du, ja ba für zylindrisch Getriebe mit externes Getriebe nach GOST 2185 - 66 sind angegeben in annektieren A.1; normale Module m nach GOST 9563 - 60 - c annektieren A.2.

Wenn du misst ein W, z S und bestimme cosb ¢ (siehe unten, Abschnitt 5.7), dann nach Formel (2.1)

grob kannst du das normale modul bestimmen m n:

m n= 2 ein W cosb / z S, (2.2)

auf den Standardwert runden m dazugehörigen m n.

7) Parameter der Anfangskontur von Stirnrädern - nach GOST 13755-81:

Profilwinkel a = 20 0; Zahnkopfhöhe ähm= ähm*m, wo ähm* = 1; Zahnhöhe h = 2,25 m; radiales Eingriffsspiel mit = 0,25 m .

8) Nach Abrundung des Moduls nach Formel (2.1) wird der Wert des Zahnneigungswinkels b angegeben:

b = arccos (0,5 m z S / ein W) . (2.3)

Für schräge Zähne [b] = 8 ... 18 0.

Der Steigungswinkel des Profils im Endbereich

ein T= arctg (tg20 0 / cosb). (2.4)

Der Hauptneigungswinkel des Zahnes

B B= arcsin (sinbcos20 0). (2.5)

9) die Zähnezahl ist auf Unterschneidung des Zahnschaftes gemäß Formel zu prüfen z 1 ³ z 1 min = 17 cos 3 b.

Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, sollte der Verschiebungskoeffizient berechnet werden NS 1 beim Schneiden von Verzahnungen NS 1 = 1 – z 1 / z 1 Minute vorgesehen z 1 < z 1 Minute und NS 1> 0. Wenn z 1 ³ z 1 min, dann in diesem Labor arbeiten bedingt

sollte genommen werden NS 1 = 0.

In Schräg- und Chevron-Zahnrädern bei niedrigen Werten z 1 wird die Höhenkorrektur der Zähne empfohlen, d.h. NS 2 = – NS 1 und NS 1 + NS 2 = 0.

10) Kreisdurchmesser (at NS 1 + NS 2 = 0), mm:

- teilen D = mz/ cosb; (2.6)

- Initial d W 1 = 2ein W / (du + 1) , d W 2 = d W 1 du ; (2.7)

- Spitzen d a = D + 2m(1 + x) ; (2.8)

- Depressionen d f = D – (2,5 – 2x)m ; (2.9)

11) Umfangsgeschwindigkeit der Zahnräder v= p d W n/ (6 × 10 4), m / s, (2,10)

wo n- die Drehfrequenz des Zahnrades, min -1.

2.2.3 Zur Übertragung des Drehmoments zwischen Welle und Rad werden verwendet Dübel, Splines, Stifte und Landungen mit garantierter Störung.

Getriebe, sind in der Regel einteilig mit der Welle ausgeführt. Räder- abnehmbar.

Antriebs- und Abtriebswellenenden ausführen konisch nach GOST 12081 - 72 (bevorzugt) und zylindrisch nach GOST 12080 - 66.

2.2.4 Wie Wellenstützen Wälzlager verwenden. Durch die Zunahme der Belastungen und Neigungswinkel der Zähne bei Stirnradgetrieben allgemeiner Zweck werden immer häufiger verwendet Kegelrollen-Schrägkugellager.

System Legende Wälzlager von GOST . eingebaut

3189 - 89 und ist in den Richtlinien für Labor arbeit№ 10 .

In Stirnradgetrieben - Wellen kurz; einseitige Befestigungsstützen; Einbauschema von Lagern auf Wellen - "Überraschung".

2.2.5V Stirnräder Engagement speziell nicht regulieren... Um Fertigungs- und Montagefehler in axialer Richtung auszugleichen, B 1 > B 2. Passt das Lagerspiel an, um sicherzustellen, dass beim Zusammenbauen das "Axialspiel" der Welle. " Pivot-Spiel"Ist das zulässige Einbau-Axialspiel der Welle komplett mit Lagerung erforderlich für normale Arbeit Knoten und unter Berücksichtigung der späteren Arbeitstemperaturverformungen (Abtastung des Spaltes).

Regulierung des "Pivot-Spiels"(Lagerspiele) werden mit Unterlegscheiben, Bodenringen, Rundmuttern mit Lamellenscheiben, Einstellschrauben, Federn usw. Schraubenversteller(Bild 1).

Abbildung 1 zeigt: 1 - Welle; 2 - Lager; 3 - Getriebegehäuse

4 - Anlaufscheibe; 5 - Einstecklagerdeckel mit metrischem Feingewinde (M D x P); 6 – Einstellschraube in den Deckel geschraubt Sonderschlüssel durch die Löcher 7 in der Schraube; 8 - gegen Selbstlockern der Schraube sichern 6.

Abbildung 1 - Schraubeneinsteller "Axialspiel"

Bei einer Umdrehung der Schraube 6 (360 0) verschiebt sich die Scheibe 4 und damit der Außenring des Lagers 2 in axialer Richtung um die Gewindesteigung R... Wenn die Schraube n Löcher 7, dann wird seine minimal mögliche Drehung in einem Winkel g = 360 0 / n, was der axialen Bewegung des Reglers (Unterlegscheibe) um . entspricht P / n... Von hier Ausgang: je kleiner die Gewindesteigung R und mehr Löcher n(d. h. Durchmesser D und D 0), desto höher ist die „Empfindlichkeit“ des Reglers und desto geringer der erreichbare Wert (höhere Genauigkeit) der Axialspieleinstellung.

2.2.6 In Massen- und Großserienfertigung Korps und Startseite Getriebe werden hergestellt Gießen aus Gusseisen, Stahl oder Silumin; bei Einzel- und Kleinserien in der Regel - Schweißen aus Walzstahl.

Die Ausbuchtungen an den Gehäuseteilen in den Lagerbereichen heißen stollen... Lagersitze sind von außen mit aufklappbaren Deckeln verschlossen Rechnungen(mit Schrauben an Gehäuse und Getriebedeckel befestigt) und verzapfen(eingebettet in die Nut von Karosserieteilen). Einsteckabdeckungen sind moderner und bevorzugt. An den Abdeckungen sind Einstellschrauben angebracht (Abbildung 1).

Die Vorsprünge zum Anbringen von Befestigungselementen, die den Körper und die Abdeckung entlang ihres Verbinders umranden, werden als . bezeichnet Flansche... Die Vorsprünge zur Befestigung des Gehäuses am Antriebsrahmen (Platte) heißen Pfoten.

An den Naben, Flanschen und Beinen werden Schrauben oder Bolzen installiert. Die Festigkeitsklasse der Schrauben muss mindestens 6,6 betragen. Am Karosserieflansch ist eine Gewindebohrung für einen Abdrückbolzen angebracht.

Das Endbohren der Lagerbohrungen erfolgt in der Regel in einer Aufspannung einseitig mit Stange und Fräser. Vor dem Bohren werden die Naben und Flansche mit Bolzen (Schrauben) angezogen, danach werden Gehäuse und Deckel mit zwei Stiften (diagonal angeordnet) befestigt, an der Maschine montiert und die Löcher gebohrt von allen Wellen. Die Stifte stellen sicher, dass die Bohrungsgenauigkeit auch nach der Demontage und Montage des Getriebes erhalten bleibt. Konische Stifte werden bevorzugt.

Auf den Deckeln durchführen Ösen zum mechanischen Transport von Getrieben. Und bei schweren Getrieben gibt es auch Haken an den Karosserieflanschen.

2.2.7 Fuhrmann(eintauchen) Schmierung Zahnräder werden mit Umfangsgeschwindigkeit verwendet v von 0,3 bis 12,5 m / s. Empfohlene Ölviskosität m für Stahlgetriebe je nach Beanspruchung s n und Geschwindigkeit v

Gegeben in annektieren B.

Das Prinzip der Zuweisung einer Ölsorte: Was? mehr Geschwindigkeit v, je niedriger die erforderliche Viskosität m und desto höher die Spannung s n, desto höher sollte die Viskosität m sein.

Bei zweistufigen Getrieben wird m nach den Durchschnittswerten von s . ausgewählt H m und v m Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsstufen.

1) Und - industriell;

2) Г - für Hydrauliksysteme; L - leicht belastete Einheiten; T - stark belastete Knoten;

3) gruppieren nach Betriebseigenschaften: A - Öl ohne Zusätze; C - Öl mit Antioxidans-, Korrosions- und Verschleißschutzadditiven usw .;

4) kinematische Viskositätsklasse m.

Zum Beispiel Öl I – G – A – 46, wobei 46 der Durchschnitt ist kinematische Viskosität m, mm 2 / s, bei 40 0.

Zulässige Eintauchtiefen von Stirnrädern in ein Ölbad h M ab 2 m bis 0,25 D 2T).

Es wird angenommen, dass in einem zweistufigen Getriebe mit v³1 m / s genügt es, nur das langsamlaufende Stufenrad in Öl zu tauchen. Bei v < 1 м/с в масло должны быть погружены колеса обеих ступеней редуктора.

Mindestanforderung Ölvolumen zum Schmieren von Getrieben V min = (0,3 ... 0,7) Liter pro 1 kW übertragener Leistung (im Durchschnitt V min = 0,5 R l / kW, wobei R–Die Leistung des Untersetzungsgetriebes). Tatsächliches Ölvolumen V im Kurbelgehäuse wird bestimmt durch Innenmaße Badgehäuse L VN, V HV und Ölstand (Höhe) n M drin ( V = L VN x V VN x n M dm 3; 1dm3 = 1l). Die Bedingung muss erfüllt sein V > V Mindest.

Bei Radgeschwindigkeit v> 1 m / s Lager werden geschmiert sprühen Kurbelgehäuseöl. Bei niedrigerer Geschwindigkeit wird Fett verwendet.

Die Ölbefüllung erfolgt durch eine Revisionsklappe oder eine mit einer Entlüftungsschraube verschlossene Bohrung im Getriebedeckel. Das Öl wird durch ein Loch mit einem Stopfen im Boden des Gehäuses abgelassen.

Die Ölstandskontrolle erfolgt über Kontrollstopfen, Ölmessstäbe, durch Glas usw.

2.2.8 Um Ölleckagen durch die Lücken in der Antriebs- und Abtriebswelle zu verhindern, werden Hülse (gemäß GOST 8752-79), Ende, Schlitz, Labyrinth usw. verwendet. Dichtungen.

Um die Verbindungsebene von Gehäuse und Deckel abzudichten, werden diese vor der Endmontage mit einer Schicht bedeckt Dichtmittel UT - 34 GOST 24285-80.

2.2.9 Abhängig von der relativen Lage der Wellenachsen, der Anzahl der aus dem Gehäuse austretenden Wellenenden (von 2 bis 4) und deren Ausrichtung im Grundriss, nach GOST 20373-94, Build-Optionen Getriebe, die in annektieren A.3.

2.2.10 Beispiel für Bezeichnung ein zylindrisches zweistufiges Schmalgetriebe mit einem Achsabstand einer langsam laufenden Stufe ein W T = 200 mm, gesamt Übersetzungsverhältnis du 0 = 25, 12. Montagemöglichkeit, mit konischem Ende der Abtriebswelle - K, mit Klimaversion U (gemäßigtes Klima), 2. Platzierungskategorie nach GOST R 50891-96:

REDUZIERER TS2U - 200 - 25 - 12K - U2 GOST R 50891-96.

Das gleiche gilt für ein einstufiges Getriebe mit ein W = 160, du= 3,15, Build 22:

REDUZIERER TSU - 160 - 3,15 - 22K - U2 GOST R 50891-96.

3 GEGENSTAND UND MITTEL ZUR AUSFÜHRUNG DER ARBEIT

Untersuchungsgegenstand sind ein- oder zweistufige Zylindergetriebe der industriellen Fertigung unterschiedlicher kinematischer Schemata und Ausführungen.

Für die Arbeit im Labor gibt der Lehrer ein bestimmtes Getriebe, Schlosser- und Messwerkzeuge, die erforderliche Methoden- und Referenzliteratur aus.

Um Berechnungen durchzuführen, muss der Schüler einen Mikrorechner haben und die Ergebnisse aufzeichnen - ein Standardformular "Bericht".

4 ARBEITSSCHUTZ

Allgemeine Regeln zu Sicherheitsmaßnahmen und Arbeitshygiene für Mitarbeiter und Studierende des Fachbereichs sind in Anweisungen № 289.

Für diese Arbeit ist hervorzuheben:

1) Getriebe und deren Teile haben in der Regel erhebliche Massen;

2) Achten Sie beim Übersetzen oder Versetzen des Getriebes darauf, dass die Schrauben der Naben, Flansche und Lagerdeckel festgezogen sind. Heben Sie das Getriebe nicht an den Wellenenden an. Es kann an den Karosserieflanschen angehoben werden;

3) stecken Sie Ihre Finger nicht in die Lücke in der Ebene des Verbinders zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse, in den Eingriff der Zahnräder;

4) die entfernten Teile des Getriebes (Abdeckungen, Wellen, Räder usw.) müssen auf der Tischebene befestigt und sicher befestigt werden;

5) beim Zerlegen die Befestigungselemente an einer Stelle falten;

6) nach dem Zusammenbau des Getriebes sollten sich die Wellen frei von Hand drehen, es sollten keine "zusätzlichen" Teile vorhanden sein; die Schrauben müssen mit Schraubenschlüsseln angezogen werden;

7) Bei Verletzungen sofort den Lehrer informieren.

5REIHENFOLGE DER AUSFÜHRUNG DER ARBEIT

5.1 In einem willkürlichen Maßstab, aber unter Beachtung der Grundproportionen,

Zeichnen Sie eine Skizze eines bestimmten Getriebes in 2 Projektionen. Ein Beispiel ist in Abbildung 2 dargestellt.

5.2 Gemäß den Absätzen von Tabelle 1 des "Berichts" (vgl. Anwendung B) Messen und Aufzeichnen des Gesamt- und Anschlussmaße Reduzierer. Geben Sie sie (in bestimmten Zahlen) auf der Getriebeskizze (Abbildung 1 in " Der Bericht Als Referenz sind alle Parameter der Tabelle 1 in Abbildung 2 mit Buchstaben gekennzeichnet. Für spezielle Getriebeausführungen können sie geändert werden oder fehlen.

5.3 Zerlegen Sie das Getriebe und machen Sie sich mit dem Gerät in seinen Teilen vertraut, drehen Besondere Aufmerksamkeit An Design-Merkmale Zahnräder, Wellen, Lager, Regler, Gehäuse, Abdeckungen, Schmierteile, Dichtungen usw.

5.4 Messen Sie die Befestigungsschrauben (Schrauben) und geben Sie deren Standardbezeichnung an.

5.5 In Abbildung 2 des "Reports" ausführen kinematisches Diagramm Getriebe nach GOST 2.770-68 ESKD.

5.6 Klassifizieren Sie das Getriebe nach den Punkten in annektieren V.

5.7 Bestimmen Sie anhand der Anweisungen und Formeln in Abschnitt 2.2.2 die Hauptparameter der Verzahnung und der Zahnräder in der in Tabelle 2 angegebenen Reihenfolge Anhänge B. Bei einem einstufigen Getriebe sollte die Spalte „Ergebnisse“ der Tabelle 2 nur zwei Spalten ( z 1 und z 2). Die Spalte "Hinweis" gibt an, wie der Parameter ermittelt wird (durch Messung oder Berechnung). Messungen sollten mit der höchstmöglichen Genauigkeit durchgeführt werden.