Lucru de curs

Disciplina Piese de mașină

Subiect "Calculul cutiei de viteze"

Introducere

1. Diagrama cinematică și date inițiale

2. Calculul cinematic și selectarea unui motor electric

3. Calcul roți dintate reductor

4. Calculul preliminar al arborilor de viteză și selecția rulmenților

5. Dimensiunile structurale ale angrenajului și roții

6. Dimensiunile constructive ale carcasei cutiei de viteze

7. Prima etapă a aspectului cutiei de viteze

8. Verificarea durabilitatii rulmentului

9. A doua etapă a aspectului. Verificarea rezistenței conexiunilor cu cheie

10. Calcul revizuit al arborilor

11. Desenarea cutiei de viteze

12. Tren de aterizare, roata dintata, ținând

13. Alegerea gradului de ulei

14. Asamblarea cutiei de viteze

Introducere

O cutie de viteze este un mecanism format din angrenaje sau angrenaje melcate, realizată sub forma unei unități separate și care servește la transferul rotației de la arborele motorului la arborele mașinii de lucru. Schema cinematică a transmisiei poate include, pe lângă cutia de viteze, transmisii cu angrenaje deschise, transmisii cu lanț sau curea. Aceste mecanisme sunt subiectul cel mai comun al designului cursului.

Scopul cutiei de viteze este reducerea viteză unghiularăși, în consecință, o creștere a cuplului arborelui antrenat în comparație cu cel de antrenare. Mecanismele de creștere a vitezei unghiulare, realizate sub formă de unități separate, se numesc acceleratori sau multiplicatori.

Cutia de viteze este formată dintr-un corp (fontă sau oțel sudat), în care sunt amplasate elemente de transmisie - roți dințate, arbori, rulmenți etc. pompă de ulei) sau un dispozitiv de răcire (de exemplu, o bobină de apă de răcire într-o carcasă a angrenajului melcat).

Cutia de viteze este proiectată fie pentru acționarea unei anumite mașini, fie pentru o anumită sarcină (cuplu pe arborele de ieșire) și raport de transmisie, fără a specifica un scop specific. Al doilea caz este tipic pentru fabricile specializate unde productie in masa cutii de viteze.

Diagramele cinematice și vederile generale ale celor mai comune tipuri de cutii de viteze sunt prezentate în Fig. 2.1-2.20 [L.1]. Pe diagramele cinematice, litera B indică arborele de intrare (de mare viteză) al cutiei de viteze, litera T - arborele de ieșire (de viteză mică).

Cutiile de viteze se clasifică după următoarele caracteristici principale: tip de transmisie (dintate, melc sau angrenaj-melc); numărul de etape (într-o etapă, în două etape etc.); tip - roți dințate (cilindrice, conice, conic-cilindrice etc.); poziția relativă a arborilor cutiei de viteze în spațiu (orizontal, vertical); particularitățile schemei cinematice (extins, coaxial, cu o treaptă bifurcată etc.).

Posibilitățile de obținere a unor rapoarte mari de transmisie cu dimensiuni reduse sunt asigurate de reductoarele planetare și ondulatorii.

1. Schema cinematică a cutiei de viteze

Date inițiale:

Puterea arborelui de antrenare a transportorului

Viteza unghiulara arborelui reductor

Raportul de transmisie al reductorului

Abatere de la raportul de transmisie

Timp de funcționare al cutiei de viteze

1 - motor electric;

2 - transmisie prin curea;

3 - cuplare elastică mânecă-deget;

4 - reductor;

5 - transportor cu bandă;

I - axul motorului electric;

II - arborele de antrenare al cutiei de viteze;

III - arborele antrenat al cutiei de viteze.

2. Calculul cinematic și selectarea unui motor electric

2.1 Conform tabelului raport de 1,1 acțiune utilă o pereche de angrenaje cilindrice η 1 = 0,98; coeficient ținând cont de pierderea unei perechi de rulmenți, η 2 = 0,99; Eficienţă Transmisie cu cureaua trapezoidalaη3 = 0,95; Eficiența unei transmisii cu curele plate în rulmenții tamburului de antrenare, η 4 = 0,99

2.2 Eficiența generală a conducerii

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

2.3 Puterea motorului necesară

unde P III este puterea arborelui de ieșire de antrenare,

h este randamentul general al unității.

2.4 Conform GOST 19523-81 (a se vedea tabelul P1 din anexe [L.1]), în funcție de puterea necesară P dv = 1,88 kW, alegem un motor trifazat cu colivie asincronă din seria 4A închis, suflat , cu o turație sincronă de 750 rpm 4A112MA8 cu parametrii P dv = 2,2kW și alunecare 6,0%.

Viteza nominală

n dv. = n c (1-s)

unde n c este frecvența de rotație sincronă,

s- alunecare

2.5 Viteza unghiulară

2.6 Viteza

2.7 Raportul de transmisie

unde w I este viteza unghiulară a motorului,

w III - viteza unghiulară a unității de ieșire

2.8 Planificăm pentru cutia de viteze u = 1.6; apoi pentru transmisia cu curele trapezoidale

2.9 Cuplul generat pe fiecare arbore.

Cuplul pe primul arbore M I = 0,025 kN × m.

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

Cuplul pe al 2-lea arbore M II = 0,092 kN × m.

Cuplul pe al 3-lea arbore M III = 0,14 kN × m.

2.10 Să verificăm:

Determinați viteza pe al 2-lea arbore:

Frecvențele de rotație și vitezele unghiulare ale arborilor

3. Calculul vitezelor reductorului

Selectăm materialele pentru angrenaje la fel ca în § 12.1 [L.1].

Pentru angrenaj, oțel 45, tratament termic - îmbunătățire, duritate HB 260; pentru roată oțel 45, tratament termic - îmbunătățire, duritate HB 230.

Efortul de contact admisibil pentru roți dințate drepte din materialele indicate se determină folosind formula 3.9, p. 33:

unde s limb H - limită de rezistență la contact;

b - baza de incarcare;

K HV - coeficient de durabilitate;

S H - factor de siguranță.

Valoarea s H limb este selectată din Tabelul 3.2, pagina 34.

Pentru echipament:

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

Pentru roata

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

Pentru echipament

Pentru roata

Tensiune de contact acceptabilă

Accept raportul dintre lățimea coroanei ψ bRe = 0,285 (conform GOST 12289-76).

Coeficientul K nβ, ținând cont de distribuția neuniformă a sarcinii de-a lungul lățimii coroanei, este luat conform tabelului. 3.1 [L.1]. În ciuda dispoziției simetrice a roților față de suporturi, vom accepta valoarea acestui coeficient, ca și în cazul unei aranjamente asimetrice a roților, deoarece asupra arborelui de antrenare acționează o forță de presiune din partea laterală a curelei trapezoidale. transmisie, determinând deformarea acesteia și înrăutățirea contactului dinților: K nβ = 1,25.

Diametrul de pas exterior al roții este găsit prin formula (3.9) p. 49

În această formulă pentru roți dințate drepte K d = 99;

Raportul de transmisie U = 1,16;

M III - cuplu pe al 3-lea arbore.

Acceptăm, conform GOST 12289-76, cea mai apropiată valoare standard d e 2 = 180 mm

Să luăm numărul de dinți ai angrenajului z 1 = 32

3.1 Numărul dinților roții

z 2 = z 1 × U = 32 × 1,6 = 51

3.2 Unitate raională exterioară

3.3 Clarificarea valorii

3.4 Unghiurile conurilor divizoare

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

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

3.5 Distanța conică exterioară

3.6 Lungimea dintelui

3.7 Diametrul de pas exterior

3.8 Pasul mediu al pinionului

3.9 Diametrele exterioare ale angrenajelor și roților (în partea superioară a dinților)

3.9 Modul cartier mediu

3.10 Raportul dintre lățimea angrenajului și diametrul mediu

3.11 Viteza medie periferică

Pentru angrenaje conice de obicei atribuit al 7-lea grad de precizie.

3.12 Pentru a verifica tensiunile de contact, determinăm factorul de sarcină

Conform tabelului. 3,5 cu ψ bd = 0,28; roți cantilever și duritate HB< 350 коэффициент учитывающий распределение нагрузки по длине зуба, К Нβ = 1,15.

Coeficientul luând în considerare distribuția sarcinii între dinții drepti, K H a = 1,05 cm Tab. 3.4

Luând în considerare coeficientul sarcina dinamicaîn cuplare, pentru roți dințate drepte la u £ 5 m / s, K H u = 1,05 cm. fila. 3.6

Astfel, K n = 1,15 × 1,05 × 1,05 = 1,268.

3.13 Verificăm tensiunile de contact după formula (3.27) din

346,4<=442 МПа

Condiția de forță este îndeplinită

3.14 Forțele care acționează în angajare:

District

radial

3.15 Să verificăm rezistența dinților prin tensiuni de încovoiere conform formulei (3.31) din:

3.16 Factorul de sarcină

K F= K Fβ ∙ K F u

3.17 Conform tabelului 3,7 cu ψ bd = 0,28, aranjament cantilever, arbori pe rulmenti cu role ai roților și duritate HB< 350 значение K Fβ = 1,37.

3.18 Conform tabelului 3,8 la duritatea HB<350, скорости u=1,02 м/с и 7-й степени точности коэффициент KF u= 1,25 (valoarea este luată pentru al 8-lea grad de precizie, așa cum este indicat la pagina 53

Astfel, K F u = 1,37 × 1,25 = 1,71

3.19 Factor ținând cont de forma dintelui, Y F depinde de numărul echivalent de dinți;

la viteză

în timp ce coeficienții Y Fl = 3,72 și Y F 2 = 3,605 (vezi p. 42).

3.20 Determinați solicitarea admisă la verificarea rezistenței dinților prin efortul de încovoiere:

Conform tabelului 3.9 pentru oțel 45 călit cu duritate HB<350

s 0 Flimb = 1,8 HB

Pentru angrenajul σ

Pentru roata σ

3.21Factor de siguranță = "∙" "

Conform tabelului. 3,9 ¢ = 1,75 pentru oțel îmbunătățit 45; coeficientul "= 1 pentru forjare și ștanțare. Prin urmare, = 1,75.

3.22 Tensiuni admisibile:

pentru angrenaj [σ F 1] =

pentru roata [σ F 2] =

Verificarea îndoirii trebuie efectuată pentru angrenajul pentru care raportul

pentru unelte

pentru roată

3.23 Verificarea îndoirii se efectuează pentru roată:

Condiția de rezistență este îndeplinită.

4. Calculul preliminar al arborilor de viteză și selecția rulmenților

Calculul preliminar al arborilor pentru torsiune se realizează în funcție de solicitările admisibile reduse.

4.1 Cupluri în secțiunile transversale ale arborilor:

Conducător M II = 92 × 10 3 H × m

Sclav M III = 140 × 10 3 N × m

4.2 Determinați diametrul capătului de ieșire al arborelui la o solicitare admisă = 20 MPa pentru arborele de antrenare:

Luăm următoarea valoare mai mare din seria standard d B 2 = 28

Diametrul arborelui de sub rulmenți este luat d P2 = 35 mm,

Diametrul angrenajelor d K 2 = 28 mm

4.3 Determinați diametrul capătului de ieșire al arborelui la o tensiune admisibilă = 15 MPa pentru arborele antrenat:

Luăm următoarea valoare mai mare din seria standard d B 3 = 38 mm.

Diametrul arborelui de sub rulmenți se ia d P3 = 45 mm.

Diametru sub roata dinţată d K 3 = 50 mm

Diametrul garniturii d = 40 mm

5. Dimensiunile constructive ale angrenajului și roții

5.1 Unelte:

Dimensiunea relativ mică a angrenajului în raport cu diametrul arborelui face posibilă nu evidențierea butucului. Lungimea locului de aterizare (să-l numim prin analogie l art.).

l art. = b = 30 mm

5.2 Roata:

Roata conică este forjată.

Dimensiunile acestuia: d ае2 = 184 mm; b 2 = 30 mm.

Diametrul butucului d st = l, 2 · d k 2 = 1,2 · 50 = 60 mm; lungimea butucului l st = (1,2

Grosimea jantei δ 0 = (3

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

Acceptăm c = 14 mm.

6. Dimensiunile constructive ale carcasei cutiei de viteze

6.1 Grosimea pereților carcasei și capacului:

5 = 0,05 · R e + 1 = 0,05 · 105 + 1 = 6,268 mm; acceptați δ = 7 mm

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

6.2 Grosimea flanșelor corpului și a coardelor de acoperire:

centura superioara a corpului si centura de acoperire

b = 1,5 δ = 1,5 ∙ 7 = 10,5 mm; acceptați b = 11 mm

b 1 = 1,5 ∙ δ 1 = 1,5 ∙ 6 = 9 mm;

centura inferioară a corpului

p = 2,35 δ = 2,35 ∙ 7 = 16,45 mm; Accept p = 17 mm.

6.3 Diametrul șurubului:

fundație d 1 = 0,055R e + 12 = 0,055 · 105 + 12 = 17,79 mm; Accept șuruburi filetate fundamentale M18;

șuruburi care fixează capacul de carcasă la rulment,

Accept șuruburi filetate M12;

șuruburi care conectează capacul la corp,

Accept șuruburi filetate M10.

7. Prima etapă a aspectului cutiei de viteze

Aspectul este de obicei realizat în două etape. Prima etapă servește la determinarea aproximativă a poziției angrenajelor față de suporturi pentru determinarea ulterioară a reacțiilor suportului și selectarea rulmenților.

Alegerea unei metode de lubrifiere: angrenarea perechii de angrenaje - prin scufundarea roții dințate în ulei; pentru rulmenți - unsoare. Este acceptată lubrifierea separată, deoarece unul dintre rulmenții arborelui de antrenare este îndepărtat, ceea ce face dificilă pătrunderea stropilor de ulei. În plus, lubrifierea separată împiedică particulele de metal să intre în rulmenți împreună cu uleiul.

Camerele rulmenților sunt separate de cavitatea interioară a corpului cu inele de reținere.

Am stabilit posibilitatea de a plasa o proiecție - o tăietură de-a lungul axelor arborilor - pe o foaie A1. Scala preferată este 1: 1. trageți o linie centrală orizontală în mijlocul foii - axa arborelui de antrenare. Conturăm poziția liniei verticale - axa arborelui antrenat. Din punctul de intersecție, desenați sub un unghi δ 1 = 32 în jurul liniilor axiale ale conurilor de separare și așezați pe acestea segmentele R e = 105 mm.

Proiectam constructiv angrenajul si roata conform dimensiunilor gasite mai sus. Le desenăm în logodnă. Facem butucul roții asimetric față de disc pentru a reduce distanța dintre rulmenții arborelui antrenat.

Așezați rulmenții arborelui în cupe.

Prezintăm pentru arbori rulmenți conici cu role cu un singur rând dintr-o serie ușoară (a se vedea tabelul P7):

Aplicăm dimensiunile rulmenților arborelui de antrenare, conturând în prealabil peretele interior al carcasei la o distanță de 8-10 mm de la capătul angrenajului și amânând spațiul dintre peretele carcasei și capătul carcasei. rulment pentru a găzdui inelul de reținere a uleiului de 10-15 mm.

La instalarea rulmenților cu contact unghiular, este necesar să se țină seama de faptul că reacțiile radiale sunt considerate a fi aplicate arborelui în punctele de intersecție ale normalelor trase la mijlocul plăcuțelor de contact (vezi Tabelul 9.21). pentru rulmenți cu role conice pe un rând, conform formulei:

Dimensiunea de la diametrul mediu al angrenajului la reacția lagărului

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

Luăm dimensiunea dintre reacțiile lagărelor arborelui de antrenare

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

Noi acceptam cu 1 = 90 mm.

Așezăm rulmenții arborelui antrenat, conturând în prealabil peretele interior al carcasei la o distanță de 10-15 mm de capătul butucului roții și amânând spațiul dintre peretele carcasei și capătul rulmentului 15. -20 mm pentru a găzdui inelul de reținere a uleiului.

Pentru rulmenti marimea 7209

Determinați prin măsurarea mărimii A - de la linia de reacție a rulmentului până la axa arborelui de antrenare. Carcasa cutiei de viteze este realizată simetric față de axa arborelui de antrenare și luăm dimensiunea A = A = mm. Să aplicăm dimensiunile lagărelor arborelui antrenat.

Măsurând, determinăm distanța f 2 = mm și c 2 = mm (deoarece A` + A = f 2 + c 2).

Conturăm conturul peretelui interior al carcasei, lăsând deoparte golul dintre perete și dinții roții, egal cu 1,5 x, adică. 15 mm.

8. Verificarea durabilitatii rulmentului

8.1 Din punct de vedere al considerentelor de proiectare, ar fi mai rațional să se calculeze durata de viață a celui mai încărcat rulment pe un arbore care se rotește la o frecvență mai mare, de ex. rulment situat lângă angrenajul de pe arborele de antrenare.

Din calculele anterioare avem F t = 1920 H, F r = 592,6 H; F a = 370 N de la prima etapă a planului cu 1 = 90 mm. şi f 1 = 50,72 mm

Reacții de sprijin:

în planul xz

Rx2c1-Ftf1 = 0H;

Rx1 c1 - Ft (f1 + c1) = 0 H;

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

în planul yz

R y2 + F r f 1 - F a

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

Examinare:

Total reactii:

Componentele axiale ale reacțiilor radiale ale rulmenților conici [formula (9.9)]

S2 = 0,83ePr2 = 0,83 * 0,37 * 1090,6 = 334 H;

S1 = 0,83ePr1 = 0,83 * 0,37 * 3089,5 = 948,8 H;

aici, pentru rulmenții 7207, parametrul de încărcare axială este e = 0,37

Sarcini axiale ale rulmenților (vezi tabel. 9.21) [L. 1.] În cazul nostru, S 1> S 2; F a> 0; atunci Pa1 = S1 = 1002,4 H; Pa 2 = S 1 + F a = 1002,4 + 370 = 1372,4 H

Luați în considerare rulmentul stâng

Raportul P a 1 / P r 1 = 948,8 / 3089,5 = 0,307> e, prin urmare, sarcina axială nu trebuie luată în considerare.

Sarcina echivalentă P e1 = VR r 1 K b K T, în care sarcina radială P r 1 = 3089,6 N; V = 1; factor de siguranță pentru antrenările transportoarelor cu bandă K b = 1 (vezi tabelul 9.19) [L.1]; La T = 1 (vezi tabelul. 9.20) [L.1].

P e2 = 3089,6 N.

Durabilitate estimată, mln. Despre [formula (9.1)]

Durabilitate estimată, h

Durata de viață găsită este acceptabilă deoarece durata de viață necesară este mult mai mică decât durata de viață de proiectare a rulmentului.

9. A doua etapă a configurației cutiei de viteze

În dezvoltarea primului aspect, aici sunt desenați arbori cu părți montate pe ele; dimensiunile inelelor de reținere a grăsimii, piulițelor și șaibelor de reglare, capacelor și garniturilor se determină în conformitate cu tabelul din capitolul IX [L.1.]; dimensiunile cheilor sunt în conformitate cu tabelul din Capitolul VII [L.1.].

Diametrele secțiunilor arborelui pentru roți dințate, rulmenți etc. sunt atribuite în conformitate cu rezultatele unui calcul preliminar, ținând cont de cerințele tehnologice de prelucrare și asamblare.

Poziția relativă a rulmenților este fixă manșon distanțierși o piuliță de reglare M x 1,5 cu o șaibă de blocare cu mai multe picioare. Grosimea peretelui manșonului este atribuită (0,1 - 0,15) d p; o luăm egală cu 0,15 * 35 = 5,25 mm.

Inelele de reținere a grăsimii sunt instalate astfel încât să se extindă dincolo de capătul sticlei sau al peretelui din interiorul corpului cu 1-2 mm.

Așezăm rulmenții într-un pahar, a cărui grosime a peretelui este

unde D- diametru exteriorținând;

Pentru a fixa inelele exterioare ale rulmenților împotriva deplasărilor axiale, se pune un accent K = 6 mm la sticlă.

La al doilea rulment, fixăm inelul exterior cu marginea de capăt a capacului rulmentului prin inelul distanțier.

Pentru a facilita rulmentul pe arborele rulmentului adiacent angrenajului, reducem diametrul arborelui cu 0,5-1 mm lungime. manșon distanțier puțin mai scurt.

Conturăm întregul perete interior al carcasei, păstrând valorile golurilor adoptate în prima etapă a aspectului: x = 10 mm și y 2 = 20 mm etc.

Folosind distanțele f 2 și c 2, desenăm lagărele.

Pentru fixare, roata dințată se sprijină pe o parte împotriva îngroșării arborelui

Aplicam grosimea peretelui carcasei

Verificarea rezistenței conexiunilor cu cheie

Chei prismatice cu capete rotunjite. Dimensiunile secțiunilor cheilor și canelurilor și lungimea cheilor sunt în conformitate cu GOST 23360 - 78 (a se vedea tabelul 8.9).

Instrucțiuni metodice

La munca de laborator № 5

pe piese de mașini pentru studenți

specialități de inginerie

toate formele de educație

Nijni Novgorod 2006

Compilatoare A.A. Ulianov, L.T. Kryukov, M. N. Lukyanov

UDC 621.833: ​​​​539.4 (075.5)

Determinarea parametrilor principali ai angrenajului angrenaj elicoidal: Metoda. instructiuni de lucru de laborator nr. 5 la piese de masini pentru studentii de speciala inginerie mecanica. toate formele de educație / NSTU; Alcătuit de: A.A. Ulianov, L.T. Kryukov, M.N. Lukyanov - N. Novgorod, 2006 .-- 19 p.

Compilat în conformitate cu GOST 2.105-95 ESKD și STP 1-U-NSTU-98 pentru pregătirea documentației textuale pentru produsele de inginerie mecanică.

Editor științific N.V. Nobilii

Semnat pentru imprimare Format 60x84 1/16. Hârtie de ziar.

Imprimare offset. Pecs l. 1.25. Uch.- ed. l. 1.2. Circulaţie. Ordin

Universitatea Tehnică de Stat Nijni Novgorod.

Tipografia NSTU, 603600, N. Novgorod, st. Minin, 24.

© Statul Nijni Novgorod

Universitatea Tehnică, 2006

1 SCOPUL LUCRĂRII DE LABORATOR

Scopul acestei lucrări pentru studenți este

- studiul designului,

- determinarea parametrilor principali,

- dobandirea deprinderilor in demontare, reglare si montare

reductor cu angrenaje cilindrice.

2 SCURT INFORMAȚII DIN TEORIE

2.1 Reductor este una sau mai multe roți dințate (melcate) plasate într-o carcasă etanșă cu baie de ulei și concepute pentru a reduce viteza unghiulară și a crește cuplul pe arborele de ieșire.

Treapta de viteză- transmisie care leagă doi arbori adiacente.

Reductor debit- transmisie care transmite un flux de putere.

2.2 La chiar vedere generala reductor ar trebui sa aiba:

- transmisii cu angrenaje (dintate si roti), arbori, suporturi de arbore (rulmenti);

- sistem de control al angrenajului și al „jocului axial” al arborilor (de joc în rulmenți);

- corp și capac cu elemente de fixare și știfturi pentru fixarea poziției relative a corpului și capacului;

- sistem de ungere cu elemente de umplere, monitorizare si scurgere ulei;

- etanșări ale conectorilor, capetelor de intrare și de ieșire ale arborilor;

- dispozitive de egalizare a presiunii din interiorul corpului (ventilarea);

- dispozitive de transport (șuruburi, urechi, cârlige etc.)

2.2.1 În cutiile de viteze elicoidale, acestea sunt utilizate în principal angrenaje elicoidale... Se numește o roată dințată cu mai puțini dinți angrenaj z 1, cu un număr mare de dinți - roata z 2 .

Pe arbori intermediari direcția dinților angrenajului și roții trebuie să se potrivească (pentru a compensa acțiunea forțelor axiale). Cu toate acestea, în producția de masă și pe scară largă, echipamentele pentru producția de roți dințate sunt specializate și reglate pentru tăierea dinților roților. z 2 toti pasii cu înclinare la dreapta, și angrenaje z 1 - Cu stânga... În acest caz, forțele axiale din angrenaj sunt însumate, crescând sarcina lagărului, dar o astfel de „încălcare tehnică” în productie in masa oferă mari beneficii economice, reducând costul produsului prin reducerea complexității producției fără schimbarea echipamentului.

2.2.2 Deoarece la cutiile de viteze la scară maximă din acest laborator se lucrează, valorile reale ale coeficienților de deplasare în angrenaje sunt necunoscute, acestea din urmă vor fi determinate numai din condiția ca dinții să nu existe subtăieri, iar transmisia va fi CONDIȚIONAT este la fel de părtinitoare.

Setări principale angrenaje elicoidale ale angrenajului extern:

1) numărul de dinți z 1 și z 2, numărul lor total z S = z 1 + z 2 ;

2) rapoarte de transmisie:

- trepte u = z 2 / z 1: - rapid u B și mișcare lentă u T;

- reductor comun u 0 = u B u T;

3) distanța centrală un W = 0,5z S m n/ cosb (2.1)

4) lățimea inelului b... Lățimea de lucru a coroanei b W = b 2 ;

5) coeficientul lățimii de lucru a coroanei la distanța dintre centru

y ba = b W/ un W;

raportul dintre lățimea de lucru și diametrul inițial al angrenajului d W 1

y bd = b W/d W 1 sau y bd= 0,5 ani ba(u + 1).

6) modul de angajare m = p/ p, unde R- pasul dinților de-a lungul arcului de cerc de pas.

Valori standard un W, u, y ba pentru cilindric angrenaje Cu echipament extern conform GOST 2185 - 66 sunt date în anexă A.1; module normale m conform GOST 9563 - 60 - c anexă A.2.

Dacă măsori un W, z S și ​​găsiți cosb ¢ (vezi mai jos, secțiunea 5.7), apoi prin formula (2.1)

aproximativ puteți determina modulul normal m n:

m n¢ = 2 un W cosb ¢ / z S, (2,2)

rotunjind-o la valoarea standard m corespunzător m n.

7) Parametrii conturului inițial al angrenajelor cilindrice - conform GOST 13755-81:

unghiul profilului a = 20 0; înălțimea capului dintelui h a= h a*m, Unde h a* = 1; înălțimea dintelui h = 2,25 m; jocul de plasare radial Cu = 0,25 m .

8) După rotunjirea modulului conform formulei (2.1), se precizează valoarea unghiului de înclinare al dinților b:

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

Pentru dinții oblici [b] = 8 ... 18 0.

Unghiul de pas al profilului în secțiunea de capăt

A t= arctg (tg20 0 / cosb). (2,4)

Unghiul principal de înclinare al dintelui

b b= arcsin (sinbcos20 0). (2,5)

9) trebuie verificat numărul de dinți ai angrenajului pentru absența subcutării tijei dintelui conform formulei z 1³ z 1 min = 17 cos 3 b.

Dacă această condiție nu este îndeplinită, trebuie calculat coeficientul de deplasare X 1 la tăierea dinților angrenajului X 1 = 1 – z 1 / z 1 min asigurat z 1 < z 1 min și X 1> 0. Dacă z 1³ z 1 min, apoi în acest lucru de laborator conditionat

ar trebui să fie luat X 1 = 0.

În angrenaje elicoidale și chevron la valori scăzute z 1, se recomandă corectarea înălțimii dinților, adică. X 2 = – X 1 și X 1 + X 2 = 0.

10) diametrele cercurilor (la X 1 + X 2 = 0), mm:

- împărțirea d = mz/ cosb; (2,6)

- initiala d W 1 = 2un W / (u + 1) , d W 2 = d W 1 u ; (2.7)

- vârfuri d a = d + 2m(1 + X) ; (2.8)

- depresii d f = d – (2,5 – 2X)m ; (2.9)

11) viteza periferică a angrenajelor v= p d W n/ (6 × 10 4), m / s, (2,10)

Unde n- frecvența de rotație a roții dințate, min -1.

2.2.3 Pentru a transfera cuplul între arbore și roată se folosesc dibluri, spline, aceși aterizări cu interferență garantată.

Unelte, de regulă, se execută dintr-o singură bucată cu arborele. Rotile- detasabil.

Capetele arborelui de intrare și de ieșire a executa conic conform GOST 12081 - 72 (de preferat) și cilindric conform GOST 12080 - 66.

2.2.4 As suporturi de arbore utilizați rulmenți de rulare. Datorită creșterii sarcinilor și unghiurilor de înclinare a dinților în cutiile de viteze elicoidale scop general sunt din ce în ce mai folosite rulmenți cu role conice cu contact unghiular.

Sistem legendă rulmenți de rulare instalați de GOST

3189 - 89 și este descrisă în detaliu în ghidurile pentru munca de laborator№ 10 .

În cutii de viteze elicoidale - arbori mic de statura; suporturi de fixare unilaterale; schema de instalare a rulmenților pe arbori - "surprinde".

2,2,5 V roţi dinţate cilindrice logodnă special nu reglementezi... Pentru a compensa erorile de fabricație și asamblare în direcția axială, b 1 > b 2. Reglează jocul rulmentului pentru a asigura la asamblare„jocul axial” al arborelui. " Joc Pivot„Este necesar jocul axial de montaj admisibil al arborelui complet cu rulmenți pentru munca normala nod și ținând cont de deformațiile ulterioare ale temperaturii de lucru (eșantionarea golului).

Reglementarea „jocului pivot”(jocuri lagărelor) se realizează folosind lame, inele de împământare, piulițe rotunde cu șaibe multilame, dispozitive de reglare cu șuruburi, arcuri etc. dispozitive de reglare cu șuruburi(imaginea 1).

Figura 1 indică: 1 - arbore; 2 - rulment; 3 - cutie de viteze

4 - saiba de tractiune; 5 - capac pentru unitatea de rulment mortare cu filet metric fin (M d X p); 6 – surub de reglareînșurubat în capac cheie specială prin orificiile 7 din șurub; 8 - blocare împotriva autoslăbirii șurubului 6.

Figura 1 - Dispozitiv de reglare cu șurub „joc axial”

Pentru o rotire a șurubului 6 (360 0) șaiba 4 și odată cu aceasta inelul exterior al rulmentului 2 se va deplasa în direcția axială cu dimensiunea pasului filetului R... Dacă șurubul are n găurile 7, atunci rotația sa minimă posibilă va fi la un unghi g = 360 0 / n, care corespunde deplasării axiale a regulatorului (şaibă) de p / n... De aici concluzie: cu cât pasul filetului este mai mic Rși mai multe găuri n(adică diametre dși d 0), cu cât „sensibilitatea” regulatorului este mai mare și cu atât valoarea realizabilă (precizie mai mare) a ajustării jocului axial este mai mică.

2.2.6 În producția de masă și pe scară largă corpși acoperi se fac cutii de viteze turnare din fontă, oțel sau silumin; în producția unică și la scară mică, de regulă, - sudare din oțel laminat.

Se numesc umflături de pe piesele carcasei din zonele de rulment urechile... Scaunele rulmentului sunt închise din exterior cu capace care pot fi facturi(fixat cu șuruburi la carcasă și la capacul cutiei de viteze) și mortare(încastrate în șanțul părților corpului). Capacele pentru mortare sunt mai moderne și preferate. Dispozitivele de reglare cu șuruburi sunt instalate pe capace (Figura 1).

Se numesc proeminențele pentru instalarea elementelor de fixare, marginea corpului și a capacului de-a lungul conectorului lor flanse... Se numesc proeminențele pentru atașarea carcasei la cadrul de antrenare (placă). labele.

Pe bofe, flanșe, picioare sunt instalate șuruburi sau șuruburi. Clasa de rezistență a șuruburilor trebuie să fie de cel puțin 6,6. Pe flanșa corpului este realizată un orificiu filetat pentru un șurub de forțare.

De regulă, alezarea finală a alezajelor lagărelor se face într-o singură configurație pe o parte, cu o bară și cuțite. Înainte de găurire, bofurile și flanșele sunt strânse cu șuruburi (șuruburi), după care corpul și capacul sunt fixate cu doi știfturi (situați în diagonală), instalate pe mașină și găurile sunt găurite. dintre toate arbori. Știfturile asigură menținerea preciziei alezajului după ce angrenajul este dezasamblat și reasamblat. Sunt preferați știfturile conice.

Pe capace executați ochiuri pentru transportul mecanic al cutiilor de viteze. Iar la cutiile de viteze grele există și cârlige pe flanșele caroseriei.

2.2.7 Carter(scufundare) lubrifiere roțile dințate sunt folosite la viteză periferică v de la 0,3 la 12,5 m/s. Vâscozitatea uleiului recomandată m pentru angrenaje din oțel în funcție de solicitări s N si viteza v

Dat în anexă B.

Principiul atribuirii unui grad de ulei: ce mai multa viteza v, cu cât vâscozitatea necesară m este mai mică și efortul s este mai mare N, cu atât vâscozitatea m ar trebui să fie mai mare.

Pentru cutiile de viteze în două trepte, m este selectat în funcție de valorile medii ale lui s H mși v m pași de mare viteză și viteză mică.

1) Și - industrial;

2) Г - pentru sisteme hidraulice; L - unitati usor incarcate; T - noduri puternic încărcate;

3) grupează după proprietăți operaționale: A - ulei fără aditivi; C - ulei cu aditivi antioxidanti, anticorozivi si antiuzura etc.;

4) clasa de vâscozitate cinematică m.

De exemplu, uleiul I – G – A – 46, unde 46 este media vâscozitatea cinematică m, mm 2 / s, la 40 0.

Niveluri permise de imersare a roților dințate drepte într-o baie de ulei h M de la 2 m până la 0,25 d 2 T).

Se crede că într-o transmisie în două etape cu v³1 m/s, este suficient să scufundați în ulei doar roata etapei de viteză mică. La v < 1 м/с в масло должны быть погружены колеса обеих ступеней редуктора.

Minim necesar volumul de ulei pentru lubrifierea angrenajelor V min = (0,3 ... 0,7) litri per 1 kW de putere transmisă (în medie V min = 0,5 R l / kW, unde R–Puterea reductorului). Volumul real de ulei Vîn carter este determinată de dimensiunile interioare carcasă de baie L VN, V HV și nivelul uleiului (înălțime) N M în el ( V = L VN x V VN x N M dm 3; 1dm 3 = 1l). Condiția trebuie îndeplinită V > V min.

La viteza roții v> 1 m/s rulmenții sunt lubrifiați pulverizare ulei de carter. La o viteză mai mică, se folosește grăsime.

Umplerea cu ulei se realizează printr-o trapă de inspecție sau printr-un orificiu închis cu un dop de aerisire în capacul cutiei de viteze. Uleiul este scurs printr-un orificiu cu un dop în partea de jos a corpului.

Controlul nivelului de ulei se realizează prin dopuri de control, joje, prin sticlă etc.

2.2.8 Pentru a preveni scurgerile de ulei prin golurile din arborii de intrare și de ieșire, se utilizează manșon (conform GOST 8752-79), capăt, fantă, labirint etc. sigilii.

Pentru a etanșa planul conectorului carcasei și capacului, înainte de asamblarea finală, acestea sunt acoperite cu un strat etanșant UT - 34 GOST 24285-80.

2.2.9 În funcție de poziția relativă a axelor arborelui, numărul de capete de arbore care ies din carcasă (de la 2 la 4) și orientarea lor în plan, conform GOST 20373-94, opțiuni de construire cutii de viteze, care sunt date în anexă A.3.

2.2.10 Exemplu de desemnare o cutie de viteze îngustă cilindrică în două trepte, cu o distanță de centru a unei trepte de viteză mică un W T = 200 mm, total raport de transmisie u 0 = 25, a 12-a opțiune de asamblare, cu un capăt conic al arborelui de ieșire - K, cu versiunea climatică U (climă temperată), a 2-a categorie de plasare conform GOST R 50891-96:

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

Același lucru pentru o cutie de viteze cu o singură treaptă cu un W = 160, u= 3,15, build 22:

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

3 OBIECTUL SI MIJLOACE DE EVALUAREA LUCRARII

Obiectele analizei sunt cutii de viteze cilindrice cu una sau două trepte de producție industrială cu diverse scheme și design cinematice.

Pentru a efectua lucrări în laborator, profesorul oferă o cutie de viteze specifică, unelte de lăcătuș și de măsurare, literatura metodologică și de referință necesară.

Pentru a efectua calcule, studentul trebuie să aibă un micro-calculator, iar pentru a înregistra rezultatele - un formular standard „Raport”.

4 SIGURANȚA ȘI SĂNĂTATEA MUNCII

Reguli generale privind măsurile de siguranță și salubritate industrială pentru angajații și studenții de la catedră sunt stabilite în instrucțiuni № 289.

Pentru această lucrare, trebuie subliniat:

1) cutiile de viteze și piesele lor, de regulă, au mase semnificative;

2) la transferul sau relocarea cutiei de viteze, asigurați-vă că șuruburile boșajelor, flanșelor și capacelor rulmentului sunt strânse. Nu ridicați angrenajul de capetele arborilor. Poate fi ridicat de flanșele corpului;

3) nu introduceți degetele în golul din planul conectorului dintre capac și corp, în cuplarea angrenajelor;

4) părțile demontate ale cutiei de viteze (capace, arbori, roți etc.) trebuie să fie fixate și fixate în siguranță pe planul mesei;

5) la demontare, pliați elementele de fixare într-un singur loc;

6) după asamblarea cutiei de viteze, arborii ar trebui să se rotească liber manual, nu ar trebui să existe piese „extra”; șuruburile trebuie strânse cu chei;

7) în caz de vătămare, informați imediat profesorul despre aceasta.

5ORDINUL DE EXECUTARE A LUCRĂRII

5.1 La o scară arbitrară, dar respectând proporțiile de bază,

desenați o schiță a unei cutii de viteze date în 2 proiecții. Un exemplu este prezentat în Figura 2.

5.2 Conform paragrafelor din tabelul 1 din „Raportul” (a se vedea. Apendice B) măsurați și înregistrați totalul și dimensiuni de conectare reductor. Indicați-le (în numere specifice) pe schița cutiei de viteze (Figura 1 în " Raportul Pentru referință, toți parametrii din Tabelul 1 sunt desemnați prin litere în Figura 2. Pentru modelele specifice ale cutiilor de viteze, aceștia pot fi modificați sau absenți.

5.3 Dezasamblați cutia de viteze și familiarizați-vă cu dispozitivul pieselor sale, rotind Atentie speciala pe caracteristici de proiectare angrenaje, arbori, rulmenți, regulatoare, carcase, capace, piese de lubrifiere, etanșări etc.

5.4 Măsurați șuruburile de fixare (șuruburi) și dați denumirea standard a acestora.

5.5 În Figura 2 a „Raportului” executați diagrama cinematică cutie de viteze conform GOST 2.770-68 ESKD.

5.6 Clasificați cutia de viteze în funcție de elementele specificate în anexă V.

5.7 Folosind instrucțiunile și formulele din clauza 2.2.2, determinați principalii parametri ai angrenajului și angrenajelor în ordinea indicată în tabelul 2 anexe B. Pentru o cutie de viteze cu o singură treaptă, coloana „Rezultate” din tabelul 2 ar trebui să aibă doar două coloane ( z 1 și z 2). Coloana „Notă” indică modul în care este determinat parametrul (prin măsurare sau calcul). Măsurătorile trebuie făcute cu cea mai mare precizie posibilă.