Curs de lucru

disciplina   Piese de schimb

temă   «Calculul reductorului»

introducere

1. Schema cinematică și datele inițiale

2. Calculul și selecția cinematică a motorului electric

3. Calculul uneltelor reductorului

4. Calculul preliminar al arborilor de viteze și selectarea rulmenților

5. Dimensiunile angrenajelor și roților

6. Dimensiunile corpului cutiei de viteze

7. Prima etapă a ansamblului de angrenaje

8. Verificarea duratei de viață a rulmentului

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

10. Calculul rafinat al arborilor

11. Desenarea cutiei de viteze

12. Aterizări pe angrenaj, angrenaj și lagăre

13. Alegerea unui ulei

14. Asamblarea unui reductor

introducere

Un reductor este un mecanism format din unelte sau unelte de viteză, realizată sub forma unei unități separate și care servește la transferul rotației de la arborele motorului pe arborele mașinii de lucru. Cinematica de acționare poate include, pe lângă angrenaj, și unelte deschise, lanțuri sau curele de transmisie. Aceste mecanisme sunt cel mai frecvent subiect de design al cursului.

Scopul reductorului este de a reduce viteza unghiulară și, în consecință, de a crește cuplul arborelui motor în comparație cu cel de acționare. Mecanismele de creștere a vitezei unghiulare, realizate sub formă de agregate individuale, se numesc acceleratoare sau multiplicatori.

Cutia de viteze este format dintr-un corp (fontă sau oțel sudate) în care este plasat elementele de transfer - .. roți dințate, arbori, rulmenți, etc. În unele cazuri, de asemenea, pentru a lubrifia dinții și dispozitivul de lagăr poziționat în carcasa angrenajului (de exemplu, în carcasa angrenajului poate trebuie instalată o pompă de ulei de viteză) sau un dispozitiv de răcire (de exemplu, o bobină cu apă de răcire în carcasa angrenajului melcat).

Reductorul este proiectat fie pentru a conduce o anumită mașină, fie pentru o anumită sarcină (cuplul pe axul de ieșire) și raportul de transmisie fără a specifica un anumit scop. Cel de-al doilea caz este tipic pentru uzinele specializate unde este organizată producția în serie a reductoarelor.

Schemele cinematice și tipurile generale ale celor mai comune tipuri de cutii de viteze sunt prezentate în Fig. 2.1-2.20 [L.1]. In schemele cinematice litera B denotă reductorul de intrare (de mare viteză) arborelui, litera T - ieșire (viteză mică).

Cutiile de viteze sunt clasificate în funcție de următoarele caracteristici principale: tip de angrenaj (angrenaj, vierme sau unelte cu melc); numărul de trepte (o singură etapă, două etape etc.); - roti dintate (cilindrice, conice, conic-cilindrice etc.); poziția relativă a arborilor de reducere în spațiu (orizontală, verticală); Caracteristici ale schemei cinematice (desfăcută, coaxial cu elementul bifurcat și t. d.).

Posibilitatea de obținere a unor rapoarte de transmisie mari pentru dimensiuni mici este asigurată de reductoare planetare și de valuri.

1. Schema cinematică a reductorului

Date inițiale:

Alimentați arborele de antrenare al transportorului

Viteza angulară a arborelui reductorului

Raportul de transmisie

Abaterea de la raportul de transmisie

Timpul de funcționare al reductorului

1 - motor electric;

Transmisia cu 2 curele;

3 - manșetă elastică;

4 - reductor;

5 - transportor cu bandă;

I - arbore motor;

II - arborele de antrenare al reductorului;

III - arborele acționat al reductorului.

2. Calculul și selecția cinematică a motorului electric

2.1 Conform tabelului. 1.1 coeficientul de eficiență al unei perechi de angrenaje cilindrice η 1 = 0,98; coeficient care ia în considerare pierderea unei perechi de rulmenți, η 2 = 0,99; Eficiența transmisiei curelei trapezoidale este η 3 = 0,95; eficiența transmisiei suporturilor plane de antrenare a tamburului, η 4 = 0.99

2.2 Unități generale

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

2.3 Puterea motorului necesară

unde P III este puterea de ieșire a unității,

h-eficiența totală a condusului.

2.4 În conformitate cu GOST 19523-81 (vezi. Tabelul. P1 aplicații [L.1]), conform cu puterea necesară P = 1,88kVt dd selecta faze cu motor cu rotor seria asincron 4A închis, suflat cu viteza sincronă de 750 rot / min 4A112MA8s parametrii P dw = 2,2 kW și o alunecare de 6,0%.

Viteza nominală

n dv = nc (1-s)

unde n c este viteza sincronă,

s-alunecare

2.5 Viteza unghiulară

2.6 Viteza de rotație

2.7 Atitudinea de transfer

unde w I este viteza unghiulară a motorului,

w III - viteza unghiulară a transmisiei de ieșire

2.8 Desemnăm pentru reductorul u = 1.6; apoi pentru antrenarea curelei trapezoidale

2.9 Momentul creat pe fiecare arbore.

Cuplul pe axul 1 este M I = 0,025 kN × m.

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

Cuplul pe axul 2 M II = 0,092 kN × m.

Cuplul pe al treilea arbore M III = 0,14 kN × m.

2.10 Efectuați verificarea:

Să determinăm viteza de rotație pe axul 2:

Vitezele de rotație și vitezele unghiulare ale arborilor

3. Calculul uneltelor reductorului

Alegem materialele pentru unelte la fel ca în § 12.1 [L.1].

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

Tensiunea de contact admisibilă pentru angrenajele din aceste materiale se determină folosind formula 3.9 ,, p.33:

unde s H limb este limita de anduranta de contact;

b - baza de încărcare;

K HV - coeficientul de durabilitate;

S H este factorul de siguranță.

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

Pentru unelte:

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

Pentru roată

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

Pentru unelte

Pentru roată

Tensiunea de contact admisă accept

Accept coeficientul lățimii coroanei ψ bRe = 0.285 (conform GOST 12289-76).

Coeficientul Κ nβ, care ține cont de distribuția neuniformă a sarcinii de-a lungul lățimii coroanei, este luat din tabel. 3.1 [L.1]. În ciuda dispunerea simetrică a roților în raport cu suporturile, să ia valoarea acestui coeficient, la fel ca în cazul unui aranjament asimetric de roți, ca prin forță de presiune acționează curelei de transmisie pe arborele de antrenare, determinând deformarea acesteia și la contactul dinte deteriorare: K = 1.25 nβ.

Diametrul exterior diviziv al roții este dat de formula (3.9) p.49

În această formulă, pentru angrenajele cu unghi drept, Kd = 99;

Raportul de transmisie U = 1,16;

M III-cuplu pe al treilea arbore.

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

Să luăm numărul de dinți ai vitezelor z 1 = 32

3.1 Numărul de dinți ai roții

z 2 = z 1 x U = 32 x 1,6 = 51

Modulul de circuit extern

3.3 Specificăm valoarea

3.4 Unghiuri de conuri de separare

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 dinților

3.7 Diametru exterior de divizare

3.8 Diametrul mediu al treptei de viteză

3.9 Diametrele externe ale angrenajelor și roților (pe vârfurile dinților)

3.9 Modulul circumferențial mediu

3.10 Factorul de lățime a angrenajului pentru diametrul mediu

3.11 Viteza medie circumferențială

Pentru uneltele conice, gradul 7 de precizie este de obicei atribuit.

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

Conform tabelului. 3,5 la ψ bd = 0,28, dispunerea consola a roților și duritatea HB< 350 коэффициент учитывающий распределение нагрузки по длине зуба, К Нβ = 1,15.

Coeficientul având în vedere distribuția sarcinii între dinții drepți, K H a = 1,05 cm. 3.4

Coeficientul având în vedere sarcina dinamică a angrenajului pentru angrenajele cu pinion la 5 m / s, KH u = 1,05 cm. Tab. 3.6

Astfel, KH = 1,15 × 1,05 × 1,05 = 1,268.

3.13 Verificăm tensiunile de contact prin formula (3.27) de la

346,4<=442 МПа

Condiția de rezistență este satisfăcută

3.14 Forțe care acționează asupra ochiului:

cartierul

radial

3.15 Să verificăm dinții pentru rezistență în funcție de solicitările de îndoire conform formulei (3.31) de la:

3.16 Factorul de încărcare

K   F   = K   F   β ∙ K   F   u

3.17 Conform tabelului. 3.7 pentru ψ bd = 0.28, aranjament consola, arbori pentru rulmenți de roți și duritate HB< 350 значение K Fβ = 1,37.

3.18 Conform tabelului. 3,8 cu duritate HB<350, скорости u=1,02 м/с и 7-й степени точности коэффициент K  F   u   = 1,25 (valoarea este luată pentru gradul 8 de precizie, în conformitate cu instrucțiunile din pag. 53

Astfel, K F u = 1,37 × 1,25 = 1,71

3.19 Coeficientul care ține cont de forma dintelui, Y F depinde de numărul echivalent de dinți;

la treapta de viteză

cu coeficienții Y Fl = 3,72 și Y F 2 = 3,605 (vezi pagina 42).

3.20 Determinarea tensiunii admisibile la verificarea dinților pentru rezistență pentru solicitări de îndoire:

Conform tabelului 3.9 pentru oțelul 45 îmbunătățit cu duritatea HB<350

s 0 Flimb = 1,8 HB

Pentru uneltele σ

Pentru roata σ

3.21 Factor de siguranță = "∙"

Conform tabelului. 3.9 ¢ = 1.75 pentru oțelul 45 îmbunătățit; coeficientul "= 1 pentru foraje și ștanțare, deci = 1,75.

3.22 Tensiuni admise:

pentru uneltele [σ F 1] =

pentru roata [σ F 2] =

Încercarea de îndoire trebuie efectuată pentru roata dințată pentru care raportul

pentru uneltele

pentru roată

3.23 Testarea la încovoiere se efectuează pentru roată:

Condiția de rezistență este satisfăcută.

4. Calculul preliminar al arborilor de viteze și selectarea rulmenților

Calculul preliminar al arborilor de torsiune se efectuează la tensiuni reduse admise.

4.1 Cupluri în secțiunile transversale ale arborilor:

Leading M II = 92 × 10 3 H × m

Următorul M III = 140 × 10 3 N × m

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

Se ia cea mai apropiată valoare mai mare din seria standard d B 2 = 28

Diametrul arborelui sub rulmenți este d P2 = 35 mm,

Diametru pentru angrenaje d K 2 = 28 mm

4.3 Se determină diametrul capătului de ieșire al arborelui la tensiunea admisă = 15 MPa pentru arborele antrenat:

Se ia cea mai apropiată valoare mai mare din seria standard d B 3 = 38 mm.

Diametrul arborelui sub rulmenți este d 3 = 45 mm.

Diametrul sub roata dințată d K 3 = 50 mm

Diametrul sub etanșare d = 40 mm

5. Dimensiunile angrenajelor și roților

5.1 unelte:

Dimensiunea relativ mică a angrenajului în raport cu diametrul arborelui vă permite să nu izolați butucul. Lungimea terenului de aterizare (să o numim prin analogie).

art. = b = 30 mm

5.2 Roata:

Roata conică este forjată.

Dimensiunile sale: d aε2 = 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

Rim grosimea δ 0 = (3

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

Acceptăm c = 14 mm.

6. Dimensiunile corpului cutiei de viteze

6.1 Grosimea pereților carcasei și a capacului:

d = 0,05; Re + 1 = 0,05; 105 + 1 = 6,268 mm; Eu accept δ = 7 mm

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

6.2 Grosimea flanșelor corpului și curelelor de acoperire:

centura superioară a corpului și centura de umăr

b = 1,5; δ = 1,5; 7 = 10,5 mm; Eu iau b = 11 mm

b 1 = 1,5 ∙ δ 1 = 1,5 ∙ 6 = 9 mm;

caroserie inferioară

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

6.3 Diametrul bolțurilor:

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

șuruburile, fixarea capacului la corpul lagărului,

accept suruburi cu fir M12;

șuruburile care leagă capacul de corp,

accept fir cu filet M10.

7. Prima etapă a ansamblului de angrenaje

Aspectul este, de obicei, realizat în două etape. Prima etapă servește la aproximarea poziției angrenajelor în raport cu suporturile pentru determinarea ulterioară a reacțiilor de susținere și a selecției lagărelor.

Alegem metoda de lubrifiere: cuplarea perechii de angrenaje prin scufundarea angrenajului în ulei; pentru rulmenți - un lubrifiant plastic. Lubrifierea separată este adoptată deoarece unul dintre lagărele arborelui de antrenare este îndepărtat, ceea ce face dificilă obținerea de spray-uri de ulei. În plus, lubrifierea separată împiedică aderarea lagărelor cu uleiul de particule de metal.

Camerele de rulment sunt separate de cavitatea interioară a carcasei de inelele de reținere.

Am stabilit posibilitatea plasării unei proiecții - o secțiune de-a lungul arborilor - pe o foaie A1. O scară de 1: 1 este preferată. Desenați o linie orizontală în centrul foii - axul arborelui de antrenare. Indicăm poziția liniei verticale - axa arborelui antrenat. Din punctul de intersecție trasăm la unghiul δ 1 = 32 ° liniile axiale ale conurilor de separare și le punem pe segmente R e = 105 mm.

Construiți constructiv uneltele și roțile descoperite mai sus. Trageți-i în mișcare. Butucul roții este asimetric în raport cu discul, pentru a reduce distanța dintre suporturile arborelui antrenat.

Lagărele arborilor vor fi aranjate în ochelari.

Țintim pentru arbori, rulmenți cu role, serii ușoare conice cu un singur rând (a se vedea tabelul P7):

Egal dimensiuni rulmenți cabestanul, subliniind peretele interior pre al carcasei, la o distanță de 8-10 mm de la roata dințată față și amânând diferența dintre peretele carcasei și suprafața frontală a inelului de rulment pentru a se potrivi mazeuderzhivayuschego 10-15 mm.

La instalarea contacte unghiulare trebuie considerat că reacțiile radiale considerate a fi aplicate arborelui în punctele de intersecție ale normalelor deținute de mijlocul plăcuțelor (vezi. Tabelul. 9,21). pentru rulmenți cu role conice cu o singură linie, conform formulei:

Dimensiunea de la diametrul mediu al pinionului la reacția rulmentului

f1 = d1 + a1 = 35 + 15,72 = 50,72  mm

Luăm mărimea între reacțiile lagărelor arborelui de antrenare

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

Acceptăm cu 1 = 90   mm.

Plasarea lagărelor arborelui condus, prin stabilirea unui perete interior pre al carcasei la o distanță de 10-15 mm de capătul butucului roții și amânarea distanța dintre peretele carcasei și suprafața frontală a lagărului pentru a se potrivi inelul de 15-20 mm mazeuderzhivayuschego.

Pentru rulmenti dimensiune 7209

Determinați măsurarea mărimii A - de la linia de reacție a lagărului la axa arborelui de antrenare. Corpul cutiei de viteze este simetric față de axul arborelui de antrenare și luăm dimensiunea A = A = mm. Desenați dimensiunile lagărelor arborelui de ieșire.

Prin măsurare, determinăm distanțele f 2 = mm și c 2 = mm (din moment ce A `+ A = f 2 + c 2).

Se conturează conturul peretelui interior al corpului, așezându-se o distanță între perete și dinții roții, egală cu 1,5 x, adică 15mm.

8. Verificarea duratei de viață a rulmentului

8.1 Din punct de vedere al considerațiilor de proiectare, va fi mai rațional să se calculeze durabilitatea celui mai încărcat lagăr pe arbore, care se rotește la o frecvență mai mare, i. lagărul este amplasat radial cu angrenajul de pe arborele de antrenare.

Din calculele anterioare, avem Ft = 1920 H, F r = 592,6 H; F a = 370 N din prima etapă a aranjamentului cu 1 = 90 mm. și f1 = 50,72 mm

Reacția suporturilor:

în planul xz

R x 2 c 1 - F t f 1 = 0 H;

R x1 c 1 - F t (f 1 + c 1) = 0 H;

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

în avionul yz

R y2 + F r f 1 - F a

R y1 + Fr * (f1 + c1) - F a

Verificați:

Rezumatele reacțiilor:

Componente axiale ale reacțiilor radiale ale lagărelor conice [formula (9.9)]

S2 = 0,83 eP r2 = 0,83 * 0,37 * 1090,6 = 334 H;

S1 = 0,83 eP r1 = 0,83 * 0,37 * 3089,5 = 948,8 H;

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

Sarcini axiale ale lagărelor (vezi Tabelul 9.21) [L. 1.] În cazul nostru S 1\u003e S 2; F a\u003e 0; apoi P a1 = S1 = 1002,4 H; P a 2 = S 1 + F a = 1002,4 + 370 = 1372,4 H

Să luăm în considerare rulmentul din stânga

Raportul P a 1 / P r 1 = 948.8 / 3089.5 = 0.307\u003e e, prin urmare nu ia în considerare sarcina axială.

Sarcina echivalentă P e1 = VР r 1 K b K T, în care sarcina radială P r 1 = 3089,6 N; V = 1; factor de siguranță pentru acționarea transportoarelor cu bandă K б = 1 (a se vedea tabelul 9.19) [Л.1]; Pentru T = 1 (vezi Tabelul 9.20) [L.1].

P e2 = 3089,6 N.

Durabilitatea estimată, mln O [formula (9.1)]

Durabilitatea estimată, h

Rezistența găsită este acceptabilă deoarece longevitatea necesară este mult mai mică decât durata estimată a rulmentului.

9. A doua etapă a ansamblului de angrenaje

În dezvoltarea primei configurații sunt trase aici arbori cu piese montate pe ele; dimensiunile inelelor de reținere a uleiului, piulițele și șaibele de reglare, capacele și sigiliile se determină în conformitate cu tabelul din capitolul IX [L.1.]; Dimensiunile cheilor - în conformitate cu tabelul din capitolul VII [L.1.].

Diametrele secțiunilor arborilor pentru roți dințate, lagăre etc. sunt atribuite în conformitate cu rezultatele calculului preliminar, ținând seama de cerințele tehnologice de procesare și asamblare.

Aranjamentul reciproc al lagărelor este fixat de manșonul distanțier și de piulița de reglare M x 1,5 cu șaibă de închidere multiplă. Grosimea peretelui bucșei este (0,1-0,15) d n; am prinimaem egal cu 0.15 * 35 = 5.25 mm.

Inelele de ungere sunt instalate astfel încât acestea să iasă dincolo de capătul geamului sau peretelui în carcasă pentru 1-2 mm.

Lagărele sunt plasate într-un pahar cu grosimea peretelui

unde D este diametrul exterior al lagărului;

Pentru a fixa inelele de lagăr exterioare de la deplasările axiale, opritorul este așezat la ceașcă cu valoarea K = 6 mm.

Pentru al doilea rulment, fixați inelul exterior cu proeminența de capăt a capacului lagărului prin inelul distanțier.

Pentru a facilita aterizarea pe arborele de lagăr adiacent roții dințate, diametrul arborelui este redus cu 0,5-1 mm pe lungime. ușor lungime distanțier.

Delimiteaza întregul perete interior al carcasei, menținând în același timp distanțele efectuate în prima etapă aspect: x = 10 mm și y = 2 și 20 mm al.

Folosind distanțele f 2 și c 2, tragem lagărele.

Pentru a fixa roata dințată se sprijină pe o parte a îngroșării arborelui

Aplicați grosimea peretelui corpului

Verificarea rezistenței conexiunilor cu chei

Ștefle cu capete rotunjite. Dimensiunile cheilor și canelurilor și lungimea cheilor - conform GOST 23360 - 78 (vezi Tabelul 8.9).

Scopul muncii

În timpul funcționării pentru a citi o destinație, dispozitivul și reductor cilindric, cu construcția și reglarea ansamblurilor de rulmenți, lubrifierea angrenajelor și a lagărelor, pentru a defini parametrii de bază ai treptele de viteză.

Descrierea cutiei de viteze

Reduceri de viteză a reductorului  - Acestea sunt mecanismele care servesc la reducerea vitezelor unghiulare și la creșterea cuplului, realizate sub formă de unități separate de asamblare.

Ca noduri separate unelte mecanice  în structurile de mașini de construcții sunt utilizate pe scară largă montate dințate sau melcate angrenaje închise într-un singur pachet conceput pentru a reduce viteza unghiulară a arborelui în raport condus la arborele de antrenare și numit cutii de viteze .

Sunt numite astfel de dispozitive, crescând viteza unghiulară acceleratoare sau multiplicatori .

pe tip de unelte  distinge reductoare cu cilindrice   (Figura 1, a-d), conic   și mișcări conice-cilindrice combinate   (Figura 1, d), precum și viermele cu melc   (Figura 1, e).

pe numărul treptelor de viteze  distinge reductorii o singură etapă,   (Figura 1, a, e) și în mai multe etape , mai des două - (Figura 1, în, d) și în trei etape   (Figura 1, b, g).

Monoetajate angrenajele cilindrice funcționează pentru a transmite mișcarea de rotație la un raport de transmisie la 8 ... 10, și conice - cu un raport de 5 ... 6. Cele mai comune sunt două trepte de viteze cilindrice cu raport de transmisie de 8 ... 50 și angrenajul melcat cu o singură treaptă.

cutii de viteze  pot fi speciale și versatile. Unelte speciale   proiect în legătură cu un anumit model de mașini. Cutii de viteze universale , produse în serie, pot fi instalate pe orice mașină.

reducții seriale selectate cataloage ale producătorilor, în conformitate cu puterea transmisă a arborelui de antrenare, raportul de transmisie, distanța pe osie (între axele de antrenare și arbori acționate), precum și alte caracteristici care iau în considerare modurile de încărcare.

Reductorul cilindric cu două trepte Z2U (figura 2) constă într-o carcasă 1 , cu capac 2 , o copertă a unei ferestre de vizionare 3 , vent 4 , dopuri de ulei 5 , indicator de ulei 6 , șaibe, reflectoare de ulei 7 , pinul conic 8 , arbori 9 , roti dintate 10 , rulmenți 11 , care poartă capace, inele de reglare  și alte detalii.

  Carcasa de viteze este cel mai adesea realizată prin distribuția de gri putere medie de fier MF și MF 15-32 18-36, angrenaje și arbori - realizate din otel structural. Carcasele cutiei de viteze cu distanța intermediară a treptei de viteză mică până la 160 mm pot fi turnate din aliaj de aluminiu ALII.

Roți dințate 10   conectați-vă la arbore 9   prin dibluri   - tije prismatice, pene sau segmentate, articulații spinoase   - amplasate uniform pe de-a lungul circumferinței suprafețelor cilindrice ale arborelui și ale butucului canelurilor și proeminențelor.

Arborele suport   sunt efectuate cu ajutorul rulmenți rulante   (cu bile și role) sau alunecare .

Scopul suporturilor   - Țineți piesele rotative în poziția corectă pentru operațiune corectă  poziție. inelele lagărelor interioare sunt împinse pe arbore cu o potrivire interferență, iar inelul exterior, împerecherea cu elementul staționar - carcasa angrenajului, montat cu o degajare ușoară (sau interferență mai mică decât inelul interior).

Montarea inelului exterior al rulmentului prin glisare (se potrivește cu spațiul liber) permite inelului să se rotească în timpul funcționării, ceea ce asigură o uzură mai uniformă a căilor de rulare.

În cutiile de viteze cu scop general, lubrifiere combinată (lubrifierea carterului). Unul sau mai multe angrenaje sunt lubrifiate prin imersie într-o baie de lubrifiant lichid în partea inferioară a carcasei de viteze (carcasă) și unitățile și părțile rămase, inclusiv lagărele, lubrifiate datorită stropirii roților imersate în ulei și care circulă în interiorul locuințelor format ceață de ulei. Timpul este lubrifierea continuă. Lubrifierea carterului se utilizează la vitezele circumferențiale ale roților scufundate la m / s.

Adâncimea de roți dințate cilindrice de imersiune set nu mai mult (0.8-1.5) angajarea -Pas, dar nu mai puțin de 10 mm. La viteze mai mici, de exemplu, în etape lente de cutii de viteze cu mai multe trepte (raza roții până la 1/3) acceptabil mai adânc roata de imersie.

Aproximativ volumul de ulei din baie poate fi luat în intervalul (0,3 ... 0,7) 10 -3 m 3 la 1 kW putere transmisă.

La umplerea carter ungere a angrenajului uleiului filtrat carcasa este produs printr-o trapă sau deschidere închisă cu un dop filetat - un orificiu de evacuare, care oferă, de asemenea un mesaj interior al carcasei cu atmosfera, prevenind apariția suprapresiunii în interiorul incintei de vid sau la schimbarea temperaturii de transmisie. Plută - ventilația este înșurubată direct în carcasă la partea superioară a acesteia sau în capacul trapei montate.

Controlul nivelului uleiului în timpul alimentării cu combustibil și a funcționării se efectuează cu ajutorul indicatorilor de ulei: dopuri transparente, tije, prize de comandă cu filet cilindric sau conic etc.

Deoarece nivelul uleiului permis în cutiile de viteze poate varia în limite foarte limitate, cele mai transparente indicatoare de ulei circular sunt cele mai convenabile de utilizat. Sunt compacte, ușor de fabricat, dar din cauza poluării în timp, vizibilitatea nivelului scade. Pe tija indicatorului de ulei există riscuri care indică nivelul uleiului superior și cel inferior din carter. Uneori măsurătorile servesc ca ventilație în același timp.

Capetele de golire cu dimensiuni mari sunt folosite ca dopuri de scurgere. închiderea orificiului de scurgere. Acestea sunt situate direct în partea de jos a carcasei, astfel încât sedimentul se coagulează de asemenea cu uleiul. Temperatura maximă a uleiului din cutiile de viteze nu trebuie să depășească 95 ° C.

Pentru lubrifierea individuală a componentelor, de exemplu rulmentul, se utilizează lubrifianți de ulei.

Pentru a preveni scurgeri de lubrifianți din carcasa cutiei de viteze sau pentru a le îndepărta sub formă de ceață de ulei și stropi, se utilizează diverse materiale și dispozitive de etanșare. Conectorii carcasei compozite (carcasa - capacul) sunt sigilate cu unguente speciale aplicate pe planul conectorului înainte de asamblarea carcasei. La îmbinările cu flanșă se pot utiliza și materiale de garnitură moale.

În prezent, etanșarea îmbinărilor cu flanșă este utilizată pe scară largă (GOST 9833) sub formă de inele de cauciuc cu secțiune circulară.

Pentru etanșarea punctelor de ieșire din carcasa arborelui cu un diametru de 6 ... 500 mm, garniturile din cauciuc pentru buze (GOST 8752) sunt utilizate pe scară largă. Manșoanele împiedică evacuarea uleiului din carcasă și împiedică pătrunderea prafului și a umezelii din exterior. Cadrul metalic sub forma unui arc face ca manșeta să fie rigidă și permite o fixare etanșă etanșă și etanșă în carcasă. Marginea de lucru a manșetei este presată împotriva arborelui datorită forțelor elastice ale cauciucului și ale arcului de brățară care este amplasat în jgheabul de guler și este un arc cotit de convențional cu capete interconectate. Anther protejează marginea de lucru de praf și murdărie. Manșoanele de acest tip pot funcționa la viteza circumferențială a arborelui la marginea de lucru a manșetei până la 20 m / s.

În practică, se utilizează și alte tipuri de etanșare a arborelui: cu ajutorul inelelor de etanșare a gâtului, a garniturilor de etanșare cu discuri de presiune, a sigiliilor de labirint,

Tipul și informațiile generale privind cutia de viteze sunt înregistrate în tabelul cu raportul de laborator (apendicele 1).

3. Determinarea parametrilor unui reductor cilindric  (datele inițiale sunt prezentate în apendicele 4).

1. Determinarea parametrilor uneltelor.

Determinarea parametrilor pinioanelor () și a angrenajelor elicoidale: cu o legătură necorectată (cu decalaj zero) sau cu o treaptă superioară (echivalentă) se poate efectua în următoarea ordine:

1.1. Măsurată prin dimensiunile caliperului   (Figura 3) și determinați distanțele dintre axe ale primei transmisii (viteză mare) și ale celei de a doua transmisii (în mișcare lentă):

  Dacă valorile lui u se apropie de valorile standard (tabelul 1), atunci ele sunt rotunjite la valorile standard. Sunt definite modulele finale ale uneltelor.

Instrucțiuni metodice

la munca de laborator numărul 5

pe detalii despre mașinile pentru elevi

construcții de mașini speciale

toate formele de educație

Nizhny Novgorod 2006

Compilatoare AA Ulyanov, L.T. Kryukov, M.N. Lukyanov

UDC 621,833: 539,4 (075,5)

Determinarea parametrilor de bază ai reductorului de angrenaj: Metoda. instrucțiuni pentru lucrările de laborator nr. 5 privind detaliile mașinilor pentru studenții specializărilor de construcții de mașini. toate formele de formare / NSTU; Compilate de: А.А. Ulyanov, L.T. Kryukov, M.N. Lukyanov - N. Novgorod, 2006. - 19 p.

Compilate în conformitate cu GOST 2.105-95 ESKD și STP 1-U-NGTU-98 pentru prelucrarea documentației text pentru produse de inginerie.

Editor științific NV Dvoryaninov

Semnat pentru imprimare Format 60х84 1/16. Hârtie pentru ziare.

Imprimare offset. Pecs. l. 1.25. Uch.- ed. l. 1.2. Circulație. comandă

Universitatea de Stat din Nizhny Novgorod.

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

© Universitatea de Stat din Nizhny Novgorod

universitatea Tehnică, 2006

1 SCOPUL LUCRĂRII DE LABORATOR

Scopul acestei lucrări pentru studenți este

- studiul designului,

- determinarea principalilor parametri,

- dobândirea abilităților de dezasamblare, de reglare și de asamblare

reductor de viteze.

2 INFORMAȚII SCURTE DIN TEORIE

2.1 reductor  una sau mai multe trepte de viteze (vierme) sunt plasate într-o carcasă ermetică cu o baie de ulei și sunt proiectate să coboare viteza unghiulară și să crească cuplul pe arborele de ieșire.

Treapta de viteză- o transmisie care leagă două arbori adiacenți.

Cutie de viteze curentă  - transmisie care transmite un flux de energie.

2.2 În forma sa cea mai generală reductor de vitezetrebuie să aibă:

- unelte de transmisie (roți și roți), arbori, suporturi pentru axe (lagăre);

- un sistem de reglare a legăturilor și a "jocului axial" al arborilor (clește în lagăre);

- corpul și capacul cu dispozitive de fixare și știfturi pentru fixarea poziției relative a corpului și a capacului;

- sistem de lubrifiere cu elemente pentru turnarea, monitorizarea și scurgerea uleiului;

- etanșări de conectori, capete de intrare și ieșire ale arborilor;

- dispozitive pentru egalizarea presiunii din interiorul carcasei (ventilație);

- dispozitive de transport (șuruburi, orificii, cârlige etc.

2.2.1 În cutiile de viteze cilindrice, elicoidale. Se numește o roată dințată cu un număr mai mic de dinți pinion z  1, cu un număr mare de dinți - roată z 2 .

Pe arborii intermediari, direcția dinților roților dințate și a roților trebuie să se potrivească (pentru a compensa acțiunea forțelor axiale). Cu toate acestea, în producția de masă și la scară largă, echipamentul pentru producția de unelte este specializat și reglat pentru tăierea dinților roților z 2   toate nivelurile cu pantă dreaptă, și roți dințate z 1   - cu stânga. În acest caz, forțele axiale sunt adăugate împreună în angajament, creșterea rulmentul povară, ci o „încălcare tehnică“, în producția de masă oferă beneficii economice mari, reducând costul produsului prin reducerea complexității de fabricație, fără schimbare.

2.2.2 Ca și în angrenajele de mare anvergura in acest laborator, valoarea reală de compensare a coeficienților de angajament sunt necunoscute, acestea din urmă se determină numai de condiția absenței subcotare dinților, iar transferul va fi CONDIȚIONALĂravnosmeschennoy.

Parametrii de bază  angrenaje angrenaje de angrenaje externe:

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

2) raporturile de transmisie:

- pașii u = z 2 / z  1: - de mare viteză u  B și lent u  T;

- reductor comun u 0 = u  B u  T;

3) Distanța dintre axe un W = 0,5  z  S m n/ cosb (2.1)

4) Lățimea roții dințate b. Lățimea de lucru a coroanei b W = b 2 ;

5) coeficient de lățime de lucru a coroanei pe distanța centrală

y   ba = b W/ un W;

coeficientul de lățime de lucru în diametrul inițial al angrenajului d W 1

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

6) modulul de angajare m = p/ p, unde r  - pasul dinților de-a lungul arcului cercului de separare.

Valori standard un W, u, y   ba  pentru uneltele cilindrice cu angrenaj extern în conformitate cu GOST 2185 - 66 sunt indicate în cerereA.1; module normale m  în conformitate cu GOST 9563 - 60 - în cerereA.2.

Dacă măsuram un W, z  S și ​​găsiți cosb ¢ (vezi mai jos, § 5.7), apoi cu formula (2.1)

poate determina modulul normal m n:

m n¢ = 2   un W  cosb ¢ / z  S, (2.2)

cu rotunjirea la valoarea standard m, corespunzător m n.

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

unghiul profilului a = 20 0; înălțimea dintelui h a= h a*m, unde h a* = 1; dinte înălțime h = 2,25 m  ; radial clearance în angajament cu = 0,25 m .

8) După ce modulul este rotunjit, valoarea unghiului de înclinare a dinților este specificată prin formula (2.1) b:

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

Pentru dinți oblici [b] = 8 ... 18 0.

Unghiul profilului divizibil în secțiunea de capăt

o   T  = arctg (tg20 0 / cosb). (2.4)

Unghiul principal al dintelui

b   b  = arcsin (sinbcos20 0). (2.5)

9) numărul de dinți al uneltei trebuie să fie verificat pentru absența tăierii piciorului dinților prin formula z  1 ³ z  1 min = 17 cos 3 b.

Dacă această condiție nu este îndeplinită, calculați factorul de părtinire x  1 la tăierea dinților dințate x 1 = 1 – z 1 / z  1 min sub condiție z 1 < z  1 min și x  1\u003e 0. Dacă z  1 ³ z  1 minut, apoi în această lucrare de laborator condițional

ar trebui să adopte x 1 = 0.

În angrenajele elicoidale și cu trepte pentru valori mici z  1, se recomandă corectarea înălțimii dinților; x 2 = – x  1 și x 1 + x 2 = 0.

10) diametrul cercurilor (pentru x 1 + x 2 = 0), mm:

- împărțirea d = mz  / cosb; (2.6)

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

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

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

11) viteza circumferențială a roților dințate v  = p d W n  / (6x104), m / s, (2,10)

unde n  - viteza uneltei, min -1.

2.2.3 Pentru transmisia cuplului dintre arbore și roată, dibluri, sloturi, ace  și aterizare cu interferențe garantate.

pinioanele, de regulă, efectuați într-o singură bucată cu axul. roți  - Removable.

Capetele de intrare și ieșire ale arboreluiefectuați conicîn conformitate cu GOST 12081 - 72 (preferat) și cilindric  Conform GOST 12080 - 66.

2.2.4 lagăre de axutilizați rulmenți de rulare. În legătură cu creșterea încărcărilor și a unghiurilor de înclinare a dinților în cutii de viteze cilindrice de uz general, din ce în ce mai des rulmenți conice cu unghiulare rulmenți cu bile.

Sistemul de denumiri convenționale ale rulmenților este stabilit de către GOST

3189 - 89 și este descris în detaliu în instrucțiunile pentru munca de laborator№ 10 .

În reductoare cilindrice - arbori scurt; suporturi de fixare pe o parte; schema de instalare a lagărelor pe arbori - "Vraspor".

2.2.5 În angrenaje cilindrice angajament  special nu reglați. Pentru a compensa erorile de fabricație și asamblare în direcția axială, b 1 > b  2. Reglați distanțele din rulmenți, furnizând la asamblare  "joc axial" al arborelui. " Joc axial"- aceasta este admisia axială de montare admisă a arborelui, completată cu lagăre, necesară funcționării normale a unității și ținând seama de deformările de temperatură de funcționare ulterioare (eșantionarea spațiului).

Reglarea "jocului axial"  (Distanțele în lagărele) operează prin intermediul lamele, fărâmițate inele, piulițe inelare cu șaibe Multiwing, șurub butoane, arcuri si altele. In prezent, golurile din rulmenții cu role conice la instalarea lor „vraspor“ controlate regulatoare de șuruburi  (Figura 1).

În figura 1 se indică: 1 - arbore; 2 - rulmentul; 3 - carcasa reductorului

4 - o mașină de spălat cu presă; 5 - Capac de fixare a ansamblului lagărului cu filet metric fin (M d  x p); 6 – șurub de reglare, înșurubat în capac cu o cheie specială prin găurile 7 din șurub; 8 - blocarea de la auto-deșurubarea șurubului 6.

Figura 1 - Regulatorul de șuruburi "joc axial"

Pentru o rotație a șurubului 6 (360 °), șaiba 4 și, împreună cu aceasta, inelul exterior al rulmentului 2 se va deplasa în direcție axială cu valoarea pitchului filetului r. Dacă șurubul are n  găuri 7, atunci rotația minimă posibilă va fi la un unghi g = 360 0 / n, care corespunde mișcării axiale a regulatorului (șaiba) p / n. De aici concluzie : cu cât este mai mic pasul filetului r  și mai multe găuri n  (adică, diametre d  și d  0), cu atât este mai mare "sensibilitatea" regulatorului și valoarea mai puțin realizabilă (precizia mai mare) a ajustării axiale a golurilor.

2.2.6 În producția de masă și pe scară largă carcasă  și capacsunt fabricate cutii de viteze injecție  din fontă, oțel sau silumin; într-o producție unică și la scară mică, de regulă, sudare  din oțel laminat.

Sunt numite grosimile pe părțile corpului din zonele de sprijin sefi. Prizele de lagăr din exterior sunt închise cu capace, care pot fi deasupra  (înșurubat la caroserie și capacul cutiei de viteze) și tăiere  (acestea sunt înglobate în canelura părților corpului). Capacele de șablon sunt mai moderne și preferate. Regulatoarele de șurub sunt instalate pe capace (figura 1).

Sunt solicitate protuberanțe pentru fixarea elementelor de fixare, tăierea carcasei și a capacului pe conectorul acestora flanșe. Sunt solicitate proeminențele pentru atașarea corpului la rama (placa) unității labe.

Pe șuruburi, flanșe, labe, șuruburi sau șuruburi. Clasa de rezistență a șuruburilor trebuie să fie de cel puțin 6,6. Pe flanșa corpului este prevăzut un orificiu filetat pentru bolțul de strângere.

De regulă, pătrunderea finală a găurilor pentru lagăre este realizată într-o singură instalație, pe o parte, cu o barbell cu incisivi. Înaintea alezajul flanșelor seful și strângerea șuruburilor (șuruburi), după care corpul și capacul sunt fixate prin două știfturi (dispuse pe diagonală) este montat pe alezajele de mașini și produc din toate  arbori. Știfturile asigură faptul că precizia găurii în gaură rămâne aceeași după ce cutia de viteze a fost dezasamblată și asamblată. Inelele conice sunt preferate.

Pe capacele se îndepărtează ochet  pentru transportul mecanic al reductoarelor. Și pe reductorii grei - de asemenea, cârlige pe flanșele de coca.

2.2.7 carterului  (prin imersie) ungere  se folosesc roti dintate la viteza circumferentiala v  de la 0,3 la 12,5 m / s. Vâscozitatea recomandată a uleiului m pentru angrenajele din oțel în funcție de solicitările s   H  și viteza v

Înscriși în cerere  B.

Principiul gradului de ulei: cu cât este mai mare viteza v, cu cât este mai mică vâscozitatea necesară m și cu atât mai mare este tensiunea s   H  , cu cât este mai mare vâscozitatea m.

Pentru cutiile de viteze în două trepte, alegerea lui m se face pe baza valorilor medii ale lui s   H m  și v m  trepte de mare viteză și viteză redusă.

1) Și - industrială;

2) Г - pentru sisteme hidraulice; A - noduri ușor încărcate; T - noduri foarte încărcate;

3) grup de performanță: A - ulei fără aditivi; C - ulei cu aditivi antioxidanți, anticorozivi și antiwear, etc .;

4) clasa cinematică de viscozitate m.

De exemplu, uleiul И-Г-А-46, unde 46 - vâscozitatea cinematică medie, mm 2 / c, la 40 0.

Nivelurile admisibile de imersare a roților unei cutii de viteze cilindrice într-o baie de ulei h  M de 2 m  până la 0,25 d  2 T).

Se crede că într-o transmisie în două etape cu v  ³1 m / s este suficient să se scufunde în ulei numai roata treptei în mișcare lentă. la v < 1 м/с в масло должны быть погружены колеса обеих ступеней редуктора.

Minimul necesar volumul de petrol  pentru lubrifierea uneltelor V  min = (0,3 ... 0,7) litri la 1 kW putere transmisă (în medie V  min = 0,5 Pl / kW, unde P  - reductor de putere). Volumul actual al uleiului V  În carter este determinată de dimensiunile interne ale băii corpului L  BH, În  VN și nivelul uleiului (înălțime) H  M în ea ( V = L  BH x În  BH x H  M dm 3; 1dm3 = 1L). Condiția V > V  min.

La viteza roților v  \u003e Rulmenți de 1 m / s lubrifiați razbryz-strângere  ulei de la carter. La o viteză mai mică, se utilizează unsoare.

Uleiul este turnat prin trapa sau orificiul de inspecție, închis cu un orificiu de oprire, în capacul reductorului. Scurgeți uleiul - prin orificiu cu dopul din partea inferioară a carcasei.

Verificarea nivelului uleiului se efectuează prin prize de control, sonde, prin sticlă etc.

2.2.8 Pentru a preveni scurgeri de ulei prin golurile din arborii de intrare și ieșire, utilizați cu manșetă (în conformitate cu GOST 8752-79), fața, fanta, labirint etc. sigiliu.

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

2.2.9 În funcție de poziția relativă a axelor arborilor, numărul de arbori care părăsesc carcasa (de la 2 la 4) și orientarea lor în conformitate cu GOST 20373-94 sunt instalate opțiuni de asamblare  reductoare, care sunt date în cerere  A3.

2.2.10 Exemplu de desemnare  cilindric, cu două trepte, cu reductorul îngust, cu distanța interaxică a treptei de viteză redusă un W  T = 200 mm, raport total de transmisie u  0 = 25, versiunea a XII-a a ansamblului, cu capătul conic al arborelui de ieșire - K, cu performanță climatică U (climat moderat), plasarea a doua categorie în conformitate cu GOST R 50891-96:

REDUCTOR Ц2У - 200 - 25 - 12К - У2 ГОСТ Р 50891-96.

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

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

3 OBIECTUL ȘI MĂSURILE DE EXECUȚIE A LUCRĂRII

Obiectivele analizei sunt cutii de viteze cilindrice cu una sau două trepte de producție industrială a diferitelor scheme cinematice și versiuni de proiectare.

Pentru a efectua munca în laborator, profesorul emite o cutie de viteze specifică, uneltele de măsură și uneltele de măsură, literatura metodologică și de referință necesară.

Pentru calcule, studentul trebuie să aibă un calculator și să înregistreze rezultatele - o formă standard a "Raportului".

4 PROTECȚIA MUNCII

Normele generale privind siguranța și igiena industrială pentru angajați și studenți din cadrul departamentului sunt stabilite în secțiunea instrucțiuni № 289.

Pentru această lucrare, ar trebui să subliniem:

1) Reductorii și părțile lor, de regulă, au mase semnificative;

2) La deplasarea sau rearanjarea angrenajului, asigurați-vă că bolțurile șuruburilor, flanșelor și capacele lagărelor sunt strânse. Pentru capetele arborilor, nu ridicați reductorul. Puteți ridica flanșele casetei;

3) nu împingeți degetele în spațiul planului conectorului dintre capac și corp, în unelte;

4) părțile îndepărtate ale reductorului (capace, arbori, roți etc.) trebuie fixate și fixate în siguranță pe planul mesei;

5) când dezasamblați, fixați elementele de fixare într-un singur loc;

6) după asamblarea reductorului, arborii trebuie să se rotească liber cu mâna, nu ar trebui să existe părți "de rezervă"; bolțurile trebuie strânse cu chei;

7) informați imediat profesorul despre rănire atunci când vă răniți.

5  ORDINEA DE PERFORMANȚĂ

5.1 La o scară arbitrară, dar cu proporții de bază,

desenați o schiță a cutiei de viteze date în 2 proiecții. Un exemplu este prezentat în figura 2.

5.2 Pentru elementele din Tabelul 1 al "Raportului" (a se vedea paragraful 1). cerere  B) măsurați și înregistrați dimensiunile generale și de conectare ale reductorului. Indicați-le (în figuri specifice) pe schița cutiei de viteze (Figura 1 din " raportPentru referință, toți parametrii din tabelul 1 sunt indicați prin literele din figura 2. Pentru modelele specifice ale cutiilor de viteze, ele pot sau nu să fie modificate.

5.3 demontați și controlați dispozitivul de viteze a părților sale, acordând o atenție deosebită pentru a proiecta caracteristici roți dințate, arbori, rulmenți, butoane, carcase, capace, piese de sistem de ulei, sigilii, etc.

5.4 Măsurați șuruburile de fixare (șuruburi) și asigurați-le o denumire standard.

5.5 În figura 2 a "raportului", efectuați schema cinematică a cutiei de viteze în conformitate cu GOST 2.770-68 ESKD.

5.6 Clasificați cutia de viteze în funcție de punctele specificate la cerere  V.

5.7. Folosind instrucțiunile și formulele de la punctul 2.2.2, se determină parametrii principali ai angrenajelor și treptelor de viteză în ordinea indicată în tabelul 2 aplicaţii  B. Pentru un reductor cu o singură treaptă a graficului "Rezultat" din tabelul 2, trebuie să existe numai două coloane ( z  1 și z  2). În coloana "Notă", este indicată metoda de determinare a unui parametru (prin măsurare sau calcul). Măsurătorile trebuie efectuate cu cea mai mare precizie posibilă.