МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА.
Кафедра: «Мелиоративные и строительные машины».
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
«ИЗУЧЕНИЕ РЕДУКТОРОВ»
Выполнил: Ершов С.А.
ЗО МРОЗ и ЗК 5 курс
Проверил: Шеховцов А.Г.
МОСКВА 2013г.
Двухступенчатый цилиндрический редуктор
Редуктор состоит из корпуса 1 (литого чугунного или сварного стального), в котором размещены элементы передач: валы 2, 3 и 4, ведущий, промежуточный и ведомый соответственно; зубчатые колеса 5, 6, 7, 8, подшипники 9, 10, 11 и другие детали.
Зубчатые колеса 5 и 6 образуют быстроходную ступень, а колеса 7 и 8 – тихоходную ступень редуктора. Зубчатые колеса быстроходной ступени часто выполняют косозубыми, это позволяет уменьшить динамические нагрузки, шум при работе, увеличить плавность зацепления и нагрузочную способность передачи.
Основные параметры редуктора:
аwα, аwς – межосевые расстояния быстроходной и тихоходной ступеней, мм.
uб, uт, uр – передаточные числа быстроходной, тихоходной ступени и всего
|
|
редуктора;
mб, mт – модули зубьев колес соответствующих ступеней, мм;
Z1, Z2, Z3, Z4 – числа зубьев зубчатых колес;
d1, d2, d3, d4 - делительные диаметры зубчатых колес, мм;
da1, da2, da3, da4 - диаметры вершин зубьев колес, мм;
df1, df2, df3, df4 - диаметры впадин зубьев колес, мм;
h - высота зубьев, мм;
dв1, dв2 – диаметры концов ведущего и ведомого валов, мм.
На схеме обозначены количества зубьев колес Z1, Z2, Z3 и Z4, валы редуктора 1, 2 и 3, ведущий промежуточный и ведомый. Кроме этого на схеме изображены подшипники и корпус редуктора.
Стандартные значения модулей m приведены в таблице.
Таблица
Ряды | Модули, мм |
1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10;... | |
1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9;... |
1. Определить числа зубьев зубчатых колес: Z1, Z2, Z3, Z4.
Z1=11, Z2=88, Z3=14, Z4=85.
2. Определить передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней передачи, а затем общее передаточное число редуктора:
3. Определить передаточное число редуктора, используя выражение:
=48
Для этого необходимо, вращая рукой ведущий вал, определить количество оборотов его n1, до того момента как ведомый вал закончит один оборот n3.
Сравнить полученные результаты в пунктах 4 и 5.
4. Измерить высоту зубьев колес быстроходной и тихоходной ступеней hб, hт (мм), рис. 3.
hб,=7mm, hт=11,4mm
5. Определить модули быстроходной и тихоходной ступени редуктора, мм:
Полученные значения сравнить с модулями, предусмотренными ГОСТ (табл.2), выбрать стандартные значения модулей наиболее близкие к полученным в результате измерения и вычисления.
В дальнейшем использовать стандартные значения.
6. Определить диаметры делительных окружностей зубчатых колес, мм:
|
|
d1 = mб·Z1; d2 = mб·Z2; d3 = mт·Z3; d4 = mт·Z4.
d1 =33mm
d2 =264mm
d3 =77mm
d4 =467,5mm
7. Определить диаметры вершин зубьев колес, мм:
da1 = d1+2mб; da2 = d2+2mб; da3 = d3+2mт; da4 = d4+2mт , рис. 3.
da1 =39mm
da2 =270mm
da3 =88mm
da4 =478,6mm
8. Определить межосевое расстояние редуктора, мм:
9. Измерить диаметр входного конца ведущего вала редуктора dв, мм.
dв=26,5mm
10. Определить ориентировочно возможный вращающий момент на ведущем валу редуктора, Н·м:
где:
Wр – полярный момент сопротивления вала, мм3;
[t] – допускаемые касательные напряжения на кручение.
При ориентировочном расчете валов следует принимать [t] = 20 Н/мм2.
11. Определить вращающий момент на ведомом валу редуктора, Нм:
Т2 » Т1·Uр.
Т2 »3,57Hm
12. Определить возможную мощность двигателя, предполагая, что частота вращения вала составляет nдв = 1000 об/мин:
P=0,0078 КВт
13. Определить ориентировочно КПД редуктора:
=0,88
где:
hзп – КПД одной ступени зубчатой передачи, можно принять
hзп = 0,97…0,98;
hподш. – КПД одной пары подшипников, можно принять:
hподш. кач. = 0,99
hподш. Скол. = 0,98
14. Определить мощность на ведомом валу редуктора:
P2 = Pдв·hр=7,08 Bт
Коническо - цилиндрический редуктор
1. Коническо - цилиндрические редукторы, рис, применяют при необходимости передавать энергию от двигателя, вал которого расположен под некоторым углом (чаще всего 90о) к валу рабочего органа.
Редуктор состоит из корпуса 1, конических зубчатых колес 2 и 3, цилиндрических колес 4 и 5, валов 6, 7 и 8, подшипников 9, 10 и 11. Подшипники ведущего и промежуточного валов, 9 и 10 – радиально-упорные роликовые конические, способные воспринимать радиальную и осевую нагрузку. Осевая нагрузка возникает в зацеплении конических зубчатых колес.
Основные параметры редуктора:
Re – конусное расстояние конической передачи, мм;
aw – межосевое расстояние цилиндрической передачи, мм;
uк, uц, uр – передаточные числа конической передачи, цилиндрической и
всего редуктора;
meк, mц – модули зубьев конической и цилиндрической передачи;
heк - высота зубьев колес конической передачи в торцевом сечении;
hц - высота зубьев цилиндрических колес;
de1, de2 - внешние делительные диаметры шестерни и колеса конической передачи;
d3, d4 - делительные диаметры шестерни и колеса цилиндрической передачи;
d1 и d2 - делительные углы колес конической передачи;
dae1, dae2, da3, da4 - диаметры вершин зубьев колес;
dfe1, dfe2, df3, df4 - диаметры впадин зубьев колес;
dв1, dв2 – диаметры концов ведущего и ведомого валов, мм;
Z1, Z2, Z3, Z4 – числа зубьев колес.
2. Кинематическая схема редуктора показана рис. На ней обозначены количества зубьев Z1, Z2, Z3 и Z4, валы редуктора 1, 2 и 3 – ведущий, промежуточный и ведомый. На схеме показаны подшипники валов и корпус редуктора.
3. Определить числа зубьев зубчатых колес: Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6
Z1=11, Z2=88, Z3=14, Z4=85, Z5=17, Z6=29
4. Определить передаточные числа конической и цилиндрической передачи, а затем общее передаточное число редуктора:
·
=2, =2,72, =1,71
=9,3
5. Определить передаточное число редуктора, используя выражение:
=9
Для этого необходимо, вращая рукой ведущий вал, определить количество оборотов его n1, до того момента как ведомый вал закончит один оборот n3.
Сравнить полученные результаты в пунктах 4 и 5.
6. Измерить высоту зубьев колес конической и цилиндрической передачи: hк, hц, мм. Высоту зуба конического колеса необходимо измерять в торцевом сечение, т.е. наибольшую высоту.
=14,2
=13,2
=16,5
7. Определить модули конической и цилиндрической передачи:
Полученные значения сравнить с модулями, предусмотренными ГОСТ (табл.2), выбрать стандартные значения модулей наиболее близкие к полученным в результате измерения и вычисления.
В дальнейшем использовать стандартные значения.
|
|
8. Определить диаметры делительных окружностей зубчатых колес, мм, рис.7:
d1 = mк·Z1; d2 = mк·Z2; d3 = mц·Z3; d4 = mц·Z4.
d1 =102mm, d2 =204mm, d3 =126mm, d4 =343mm, d5 =119mm, d6 =203mm,
9. Определить углы при вершинах конусов d1 и d2:
d2 = arc tg Uк=59,6
d1 = 90 – d2=30,4
10. Определить конусное расстояние, мм:
=119/1,725=69mm
11. Определить межосевое расстояние цилиндрической передачи, мм:
=161mm
12. Измерить диаметр входного конца ведущего вала редуктора dв=40 мм.
13. Определить ориентировочно возможный вращающий момент на ведущем валу редуктора, Н·м:
=0,256 Hm
где:
Wр – полярный момент сопротивления вала, мм3;
[t] – допускаемые касательные напряжения на кручение.
При ориентировочном расчете валов следует принимать [t]=20 Н/мм2.
14. Определить вращающий момент на ведомом валу редуктора, Нм:
Т2 » Т1·Uр.=2,3Hm
15. Определить возможную мощность двигателя для данного редуктора, предполагая, что частота вращения вала составляет nдв = 1000 об/мин:
=0,0268
16. Определить ориентировочно КПД редуктора:
=0,91
где
hкп и hцп – КПД конической и цилиндрической передачи, можно принять hкп = 0,96…0,97; hцп = 0,97…0,98;
hподш. – КПД одной пары подшипников, можно принять:
hподш. кач. = 0,99;
hподш. скол. = 0,98.
17. Определить мощность на ведомом валу редуктора:
P2 = Pдв·hр.=24,5Вт