9.5. Форма титульного листа

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет» (НИУ)

Филиал ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ) в г. Златоусте

Факультет Металлургический

Кафедра Промышленное и гражданское строительство

Журнал отчетов по лабораторно-практическим работам

По дисциплине «Строительные машины»

Выполнил

Студент гр._________

___________________

(Ф.И.О.) (подпись)

«_____»_______200_г.

Проверил

___________________

(должность, звание

преподавателя)

___________________

(Ф.И.О.) (подпись)

«_____»_______201_ г.

Златоуст 201_

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ДВУХСТУПЕНЧАТОГО

РЕДУКТОРА

Цель работы: ознакомление с конструкцией, принципом работы

зубчатого редуктора с цилиндрическими колесами и методикой

определения основных его параметров.

Задачи работы:

1. Изучить назначение и конструкцию редуктора.

2. Определить параметры зубчатых передач и редуктора в целом.

Основные сведения

Зубчатые передачи редукторов выполняются в основном с эвольвентным профилем. Эвольвента образуется при качении прямой линии по окружности без скольжения. Окружность, по которой перекатывается прямая называется основной окружностью. С основной окружности начинается эвольвента. Прямая, образующая эвольвенту, называется производящей.

Боковая поверхность прямого зуба (рис. 1.1.) образуется при перекатывании производящей плоскости М₀ по основному цилиндру радиуса r_b.

а) б)

Рис. 1.1– Схема образования боковой поверхности

эвольвентного зуба: а – прямого зуба, б – косого

и шевронного зубьев

Для описания работы зубчатых передачи удобства их расчетов, как геометрических, так и прочностных, разработаны и приняты основные параметры зацепления (ГОСТ 16532-70) [1]. Основные параметры зацепления показаны на рис. 1.2.

Рис. 1.2 – Основные параметры эвольвентного зацепления: аw –межосевое расстояние, h– высота зуба, d – диаметр делительной окружности, da – диаметр окружности вершин зубьев, df – диаметр окружности впадин, db – диаметр основной окружности, p – шаг зубьев, aw – угол зацепления (aw = 20°).

В паре зубчатых колес, образующих зубчатую передачу, меньшее из колес называют шестерней. большее – колесом. Индекс 1 присваивается ведущему, а индекс 2 – ведомому колесу. Тер­мин «зубчатое колесо» относится к обеим деталям передачи.

Ведущим считается колесо, которое получает мощность со стороны двигателя, ведомым – колесо, передающее мощность в сторону исполнительного механизма.

Основные параметры зубчатых колес (рис. 1.2) [1]:

– начальными окружностя­ми пары зубчатых колес называ­ются соприкасающиеся окружно­сти, катящиеся одна по другой без скольжения. Эти окружности, на­ходясь в зацеплении (в передаче), являются сопряженными. На чер­тежах диаметр начальной ок­ружности обозначают буквой d_w;

– окружной шаг зубьев Р_t — расстояние (мм) между одноимен­ными профильными поверхностя­ми соседних зубьев, замеренное по некоторой окружности.

Поскольку в длине окружности должно укладываться целое число зубьев, то произведение числа зубьев z колеса на окружной шаг p_t по данной окружности будет равно длине этой окружности.

L = zp_t. (1.1)

В тоже время длина окружности определяется произведением числа p на диаметр этой окружности L = pd, тогда диаметр окружности определится, как

d = zp_t/p. (1.2)

Отношение p_t/p названо модулем зацепления. Обозначается буквой m.

m = p_t/p, (1.3)

Величины модулей стандартизованы (ГОСТ 9563-80) [1].

– делительная окружность - это окружность, для которой модуль имеет стандартное значение. На чертежах обозначается буквой d

d = mz. (1.4)

– окружность вершин зубьев - окружность, ограничивающая зуб извне

d_a = d + 2h_a = mz + 2m, (1.5)

где h_a – высота делительной головки зуба;.

– высота делительной головки зуба h_a — расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью вершин зубьев;

– окружность впадин зубьев окружность, прохо­дящая через основания впадин зубьев

d_f = d - 2h_f = mz - 2,5m, (1.6)

где h_f – высота делительной ножки зуба h_f — расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью впадин;

– высота зуба h — расстояние между ок­ружностями вершин зубьев и впадин цилинд­рического зубчатого колеса h = h_a + h_f..

Для косозубых передач диаметр делительной окружности увеличивается

d_кос = m_nz/cosb, (1.7)

где m_{n –} модуль нормальный (принимается по стандарту), b -угол наклона зубьев колеса на делительном цилиндре.

Зубчатой передачей называется меха­низм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой и изменения частоты вращения посредством зубчатых колес или реек.

Зубчатые передачи представляют собой наиболее распространенный вид передач в современном машиностроении. Они очень надежны в работе, обеспечивают постоянство передаточного числа, компактны, имеют высо­кий КПД, просты в эксплуатации, долговечны и могут передавать любую мощность (до 36 тыс. кВт).

К недостаткам зубчатых передач следует отнести: необходимость высо­кой точности изготовления и монтажа, шум при работе со значительными скоростями, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа и предохранения от перегрузок.

В связи с различием условий эксплуатации передач зацеплением, формы элементов зубча­тых зацеплений и конструкции передач весьма разнообразны [4].

Для удобства описания, изучения и проектирования зубчатых передач разработаны признаки их классификации:

1. По взаимному расположению осей колес: с па­раллельными осями (цилиндрическая передача — рис. 1.1, а ... г); с пере­секающимися осями (коническая передача — рис. 1.1, д и е); со скрещива­ющимися осями (винтовая передача — рис. 1.1 ж,; червячная передача — рис. 3.1, з).

2. В зависимости от относительного вращения колес и расположения зубьев различают передачи с внеш­ним и внутренним зацеплением. В первом случае (рис. 1.1, а -в ) враще­ние колес происходит в противоположных направлениях, во втором (рис. 3,1, г) — в одном направлении. Реечная передача (рис. 1.1, и) служит для преобразования вращательного движения в поступательное.

Схема классификации зубчатых передач приведена на рис. 1.3.

Рис.1.3 – Схема классификации зубчатых передач

3. По форме профиля зуба различают зубья эвольвентные и неэвольвентные, например цилиндрическая передача Новикова, зу­бья колес которой очерчены дугами окружности.

4. В зависимости от расположения теоретичес­кой линии зуба различают колеса с прямыми зубьями, косыми, шевронными. Передачи с непрямыми зубьями по сравнению с прямозубыми работают более плавно, имеют большую нагрузочную способность и поэтому имеют преимущественное применение.

5. По конструктивному выполнению различают закры­тые передачи, размещенные в герметичном корпусе и обес­печенные постоянной смазкой из масляной ванны, и открытые, работаю­щие без смазки или периодически смазываемые консистентными смазками.

6. По величине окруж­ной скорости различают: тихо­ходные передачи (работающие с окружными скоростями до 3 м/с), среднескоростные ( скорости от 1... 15 м/с) и быстроходные (скорости свыше 15 м/с).

Зубчатые редукторы [4]

Агрегаты, состоящие из передач зацеплением (цилиндрических, конических, червячных и др.) с постоянным передаточным числом, предназначенные для понижения угловой скорости и повышения крутящего момента называются рeдукторы. Подобные агрегаты, используемые для повышения угловой скорости, и понижения момента, называются мультипликаторами. Конструкции редукторов разнообразны. Кинематические схемы некоторых типов редукторов приведены на рис.1. Важнейшими техническими характеристиками редуктора являются: мощность на быстроходном валу и частота вращения быстроходного вала (характеризуют мощность двигателя, с которым может работать данный редуктор),, передаточное отношение редуктора (показывает во сколько раз понижается частота вращения быстроходного вала и увеличивается крутящий момент не тихоходном валу)), крутящий момент на тихоходном (выходном) валу.

В зависимости от величины передаточного отношения редукторы выполняют одно-, двух-, трех- и многоступенчатыми. Под ступенью редуктора понимают пару взаимодействующих зубчатых колес, как правило, шестерня (колесо малого диаметра) и колесо. На рис.1.4 показаны для сравнения габаритные размеры одно- и двухступенчатых редукторов с одинаковым передаточным отношением.

Передаточное отношение двух-, трех- и многоступенчатых редукторов определяется как произведение передаточных чисел отдельных ступеней редуктора

u_ред = u₁•u₂•u₃ • … • u_k, (1.7)

где u₁, u₂, u₃ … u_k – передаточные числа первой, второй, третьей … , k-ой ступеней редуктора.

Передаточное число первой ступени редуктора определяется по зависимости [1]

u₁ = z₂/z₁, (1.8)

где z₁ и z₂ – числа зубьев шестерни и колеса первой ступени, соответственно.

Аналогично определяются передаточные числа других ступеней редуктора.

На рис. 1.5 … 1. 12 приведены кинематические схемы редукторов, применяемых в строительных машинах [2].

Величина передаточного числа определяется типом передачи.

а) б) а) б) в)

Рис.1.4 –Кинематические схемы одно- и двухступенчатых редукто- ров: а – одноступенчатый редуктор с цилиндрическими колесами: 1 – шестерня, 2 – колесо; б – двухсту- пенчатый цилиндрический редук- тор: I – первая (быстроходная сту пень, II – вторая (тихоходная) сту пень; в – одноступенчатый конический редуктор: Б – быстроходный вал, Т – тихоходный вал

	Рис. 1.5 – Схема двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме: 1 – быстроходный вал (Б), 2 – промежуточный вал, 3 – тихоходный вал (Т), A и B, D и С, E и F – подшипники (опоры) валов 1,2 и 1.
	Рис. 1.6 – Двухступенчатый цилиндрический редуктор, выполненный по развернутой схеме, с раздвоенной тихоходной ступенью
	Рис. 1.4 – Двухступенчатый соосный редуктор
	Рис. 1.8 – Трехступенчатый цилиндрический редуктор, выполненный по развернутой схеме, с раздвоенной второй ступенью
	Рис. 1.9 – Трехступенчатый цилиндрический редуктор, выполненный по развернутой схеме
	Рис. 1.10 – Коническо-цилиндрический двухступенчатый редуктор
	Рис. 1.11 – Планетарный двухступенчатый
	Рис. 1.12 – Мотор-редуктор

Для ступенчатого изменения скорости ведомого вала применяют коробки перемены передач – коробки скоростей (см. работу № 4).

Ниже приведено описание конструкции и назначения деталей двухступенчатого редуктора с цилиндрическими колесами.

Цилиндрический двухступенчатый редуктор, выполненный по развернутой схеме, состоит из корпуса 1 и крышки корпуса 2 (рис. 1.13).

В корпусе размещены валы: быстроходный 3, промежуточный 4 и тихоходный 5. Валы установлены в радиально-упорных подшипниках с коническими роликами 17, 23, 24. На тихоходном валу 5 установлено колесо 6 тихоходной ступени.

Оно зацепляется с шестерней этой же ступени, нарезанной на промежуточном валу 4. На этом же валу закреплено колесо 7 быстроходной ступени редуктора. Колесо 7 зацепляется с шестерней, нарезанной на быстроходном валу 1. Вал, на котором нарезаны зубья, называют вал-шестерня. В крышках 11, 12, 13 ввинчены винты 14, 15 и 16 для регулировки подшипников. Между крышками и подшипниками установлены упорные диски 16 – 19.

Рис. 1.13 – Редуктор цилиндрический двухступенчатый по развернутой схеме

Выходные концы валов выполнены конусными со шпонками 31 на быстроходном и 33 – на тихоходном. Для удержания полумуфт или других деталей, устанавливаемых на конусные цапфы, они заканчиваются резьбовыми участками, на которых навинчены гайки 26 и 27. Для предотвращения гаек от самоотвинчивания предусмотрены стопорные шайбы 29 и 30. Крутящий момент с колеса 7 на промежуточный вал 4 передаётся шпонкой 32. На тихоходном валу для этой цели служит шпонка 34. Фиксацию крышки 2 относительно корпуса 1 выполняют штифты 37. Слив отработанного масла производится через резьбовое отверстие, закрытое нижней пробкой 35. Пробка 36 служит для контроля уровня масла при заливке и при эксплуатации редуктора. Верхняя пробка 38 – для заливки масла.

Порядок выполнения работы

1. Измерить габаритные размеры редуктора.

2. Определить передаточное число редуктора: вращая рукой ведущий вал 3 (рис. 1. 15), считать количество его оборотов за один оборот ведомого вала 5. Это число примерно равно передаточному числу редуктора.

3. Разобрать редуктор: выбить штифты 36 и вывернуть стяжные винты 25. Снять крышку 2 с корпуса 1 редуктора.

4. Прокручивая рукой ведущий вал 3, ознакомиться с работой редуктора, выяснить взаимодействие его деталей, определить тип зубчатых колес (цилиндрические или конические, с прямыми или косыми зубьями). Зарисовать кинематическую схему редуктора.

5. Подсчитать числа зубьев шестерен и колес, определить пере­даточные числа каждой ступени и редуктора в целом.

6. Замерить межосевые расстояния ступеней редуктора (через наружные кольца подшипников качения), диаметры вершин зубчатых колес. Углы наклона зубьев могут вычисляться , или измеряться угломером.

7. Вычислить модуль зацепления (нормальный) для каждой сту­пени как отношение удвоенного произведения межосевого расстояния ступени на косинус угла наклона зубьев к сумме чисел зубьев шес­терни и колеса данной ступени. По СТ СЭВ 310-76 или по [1, 3] уточнить значения модулей первой и второй ступеней, полученные расчетом.

8. Произвести регулировку зазора в подшипниках (поз. 22, 23, 21) при помощи винтов (поз. 14, 15, 16), предварительно сняв замки (поз. 20, 21). Вращая винт выбрать осевой зазор в подшипниках вала. Вал не должен вращаться. Затем винт осторожно поворачивают в противоположном направлении на угол, обеспечивающий получение требуемого осевого зазора (табл. 1).

Таблица 1

Рекомендуемые величины осевого зазора в радиально-упорных подшипниках

Диаметр отверстия подшипника d, мм		Осевой зазор (мкм) при угле контакта a, град
		10 ... 16				25 ... 29
		Схема 1		Схема 2		Схема 1
Свыше	До	Свыше	До	Свыше	До	Свыше	До
-	30	20	40	40	70	-	-
30	50	40	70	50	100	20	40
50	80	50	100	80	150	30	50
80	120	80	150	120	200	40	70
Примечание.    Схемы установки подшипников: 1 - два в одной опоре; 2 - один в каждой опоре.

9. Выяснить способ уплотнения валов редуктора и составить эскиз уплотнения. См. описания типов уплотнений в работах [1 ... 3].

10. Собрать редуктор и оформить отчет. Форма отчета представлена ниже.

11. По диаметру тихоходного вала определить величину крутящего момента , используя формулу для расчета вала на прочность [1].

12. Подобрать упругую муфту [5] на быстроходный вал редуктора и двухколодочный тормоз, с тормозным шкивом, равным наружному диаметру муфты [6].

Вопросы для самопроверки:

1. Назначение редуктора.

2. Назовите детали редуктора.

3. Назовите стандартные параметры зацепления.

4. Напишите формулу для расчета межосевого расстояния.

5. Как определить передаточное отношение цилиндрической передачи?

6. Что показывает передаточное отношение?

7. Покажите 1-ю ступень редуктора.

8. Покажите ведущий вал, - ведомый.

9. Как заменить смазку в редукторе.

10. Как отрегулировать подшипники промежуточного вала.

11. Покажите места установки уплотнений.

12. Назовите назначение уплотнений.

13. Нарисуйте кинематическую схему редуктора.

14. Какова величина угла наклона зуба в косозубой и шевронной передачах?

15. Для чего в редукторе применяются подшипники? Укажите места их уста- новки.

15. Назовите тип валов, применяемых в редукторе: прямые, коленчатые, др..

16. Как по диаметру вала определить передаваемый момент?

17. Почему в редукторе применены косозубые передачи?

18. Сформулировать назначение муфт.

Форма бланка отчета

Цель работы __________________________________________

_____________________________________________________

Схема редуктора:

Рис.1 – Кинематическая

схема редуктора

Описание конструкции редуктора:

_______________________________________________________________

Таблица 1 – Параметры зацепления

№ п/п	ПАРАМЕТРЫ		Ступени
			1	2
1.	Межосевое расстояние, aw [мм]
2.	Диаметр делительной окружности шестерни, d1 [мм]
1.	Модуль зацепления нормальный, m [мм]
4.	Число зубьев шестерни, z1
5.	Угол наклона зуба, b [град.]
6.	Диаметр окружности вершин шестерни, da1 [мм]
7.	Направление зуба	Шестерни
		Колеса
8.	Диаметр делительной окружности колеса, d2 [мм]
9.	Диаметр окружности вершин колеса, da2 [мм]
10.	Число зубьев колеса, z2 [мм]
11.	Передаточное отношение, u.
12.	Суммарное межосевое расстояние, aсум [мм]
11.	Общее передаточное отношение
14.	Момент на выходном валу, Т, [Н×м]

Уплотнения валов редуктора:

Назначение_________________________________

_____________________________________________

Конструкция уплотнения

Рис. 2 – Конструкция уплотнения

Область применения цилиндрических редукторов:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________

Возможные схемы компоновки цилиндрических редукторов :

Литература

1. Финогенов В. А., Иванов М. Н. Детали машин Учебник для машиностроительных специальностей вузов. - 10-е изд., испр. Изд.: Высшая школа 2010 г.

2. Добронравов С.С., Дронов В.Г.Строительные машины и основы автоматизации: Учеб. строит. вузов. – М.: Высш. шк. 2001, – 575 с. ; ил.

3. Цехнович, Л.И. Атлас конструкций редукторов / Л.И. Цехнович, И.П. Петриченко. – Киев: Вища школа, 1979.

4. http://cherch.ru/mechanicheskie_peredachi/zubchatie_peredachi.html.

5. http://www.zarem.ru/page/mufta-uprugaya/.

6. http://www.promelkom.ru/tormoz.htm.

Лабораторная работа № 2

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

Цель работы: ознакомление с конструкцией, принципом работы червячного редуктора и методикой определения основных его параметров.

Задачи работы:

1. Изучить назначение и конструкцию редуктора.

2. Определить параметры червячной передачи.

3. Ознакомиться с регулировкой подшипников и зацепления.

Основные сведения

Червячный редуктор (рис. 2.1) состоит из корпуса 1, в котором установлены привертные крышки 2 и 3. В крышках размещены подшипники 15 вала 4 червячного колеса 6, 7. Крышка 2 глухая, крышка 3 проходная. Для уплотнения внутренней полости редуктора в крышке 3 установлена манжета 30. Для уплотнения крышек 2 и 3 в корпусе предусмотрены резиновые кольца 28. Между торцами крышек 2, 3 и корпусом находятся регулировочные прокладки 10 и 11. С их помощью регулируют радиально-упорные роликовые подшипники 15 вала 4 и положение червячного колеса относительно червяка 5.

Рис. 2.1 – Конструкция червячного редуктора

Опоры червяка 5 и вала 4 червячного колеса 6 (рис. 2.1) выполнены с применением подшипников ка­чения (роликовых конических и шариковых радиально-упорных однорядных подшипников). Назначение опор - удерживать вращаю­щиеся детали в нужном для правильной ра­боты взаимном положении.

Аналогично установлены крышки 13 и 14 вала червяка 5. Крышка 13 выполнена глухой, крышка 14 – проходной с уплотнением. Крышки крепятся к корпусу винтами 17. Регулировка подшипников вала червяка выполняется с помощью набора регулировочных прокладок 12.

Червяк 5 установлен в корпусе 1 на радиально-упорных шариковых подшипниках 16.

Крышка 14 зафиксирована в корпусе врезным кольцом 26. Крышки уплотняются резиновыми кольцами 27. На валу червяка 5 предусмотрена установка вентилятора 8, закрываемого в целях безопасности кожухом 9. Для передачи крутящего момента на вал 5 в нем установлена шпонка 22. Выходная часть вала, предназначенная под установку шкива ременной передачи или полумуфты выполнена конической. Для закрепления на ней деталей предусмотрена гайка 18 и стопорная шайба 20.

Червяк может располагаться над колесом, под колесом, сбоку (вертикально) от колеса. Нижнее расположение червяка применяется при ок­ружных скоростях до 4 … 5 м/сек. Смазка зацепления осуществляется погружением ко­леса в масло.

Червяк 1 (рис. 2. 3) выполняется из стали. Для повышения КПД поверхности витков червяка придают высокую твердость, а затем шлифуют или полируют. Червячные передачи со шлифованным или полированным червяком обладают повышенной нагрузочной способностью.

Условия работы червячной передачи. Известно, что при работе червячной передачи в контакте витка червяка с зубом червячного колеса возникает зона сухого трения, где нет условий для образования смазки. Поэтому в передаче большие потери энергии на трение и низкий КПД (72% ... 90%). Большие потери энергии приводят к повышенному нагреву передачи ии интенсивному износу зубьев червячного колеса..

Если не принять специальных мер, то на рабочих поверхностях возникают схватывание, заедание, абразивный износ, сильный нагрев и т.д. Одной из таких мер является формирование противозадирной антифрикционной пары из материалов для изготовления червяка и червячного колеса. Пары с такими свойствами образуют материалы: сталь-бронза, сталь-латунь, сталь-антифрикционный чугун.

Особенности конструкции. Червячные колеса выполняют составными из венца 6 и центра 7. В целях экономии цвет­ных металлов только венец колеса выполняют из антифрикционных материалов (бронзы, латуни и т.п.). Центр 7 выполняют из серого чугуна.

Бронзовый обод на чугунный центр поса­жен с гарантированным натягом. Из-за нагрева передачи во время работы посадка может ослабнуть, так как коэффи­циент линейного расширения бронзы больше, чем чугуна. Для предотвращения их взаимного проворота в стык венца и центра ввертываются винты или применяют другие фиксирующие устройства.

Вал червяка в месте выхода из корпуса уплотняется манжетой 29. В корпус ввинчены пробки 25. Нижняя – для слива отработанного масла, средняя – для контроля уровня смазки. Верхняя пробка имеет сквозное отверстие для проветривания внутренней полости редуктора (отдушина). Выходной конец вала 4 червячного колеса также выполнен коническим. На нем, как и на валу червяка 5 предусмотрены: шпонка 23, гайка 19 и стопорная шайба 21. Для передачи крутящего момента с червячного колеса на вал 4 имеется шпонка 24. Крышки подшипников крепятся к корпусу болтами 17. Для регулировки подшипников 16 вала червяка предусмотрены прокладки 12.

Корпус 1 редуктора (рис. 2.2) выполнен из чугуна. Конструкция корпуса должна обеспечивать легкую установку в него узлов червяка и червячного колеса, а также воз­можность регулировки зацепления.

Часто корпус редуктора делают разъемным по горизонтальной плоскости, проходящей через ось вала колеса. В редукторе на рис. 2.1 корпус неразъемный.

Порядок выполнения работы

1. Измерить и записать габаритные размеры (рис.2.2).

2. Измерить диаметры выходных концов валов (примерно посередине посадочного участка), их расстояние от опорной поверхности и вычислить межосевое расстояние.

Рис. 2.2 – Схема размеров червячного редуктора

3. Определить передаточное число редуктора. Вращать вал червяка 1 и считать количество его оборотов (n₁) до тех пор, пока вал червячного колеса 5 не совершит один оборот (n₂).

u_p = n₁/n₂, (2. 1)

4. Разобрать редуктор.

Разборку редуктора производят в следующем порядке:

4.1 Отвертывают винты 17 (рис. 2.1) боковых крышек 2 и 3, снимают крышки и вынимают чер­вячное колесо с валом. Если крышки в кор­пусе поставлены с натягом, их вынимают за­винчиванием двух винтов в резьбовые отвер­стия крышек до упора в корпус.

4.2 Отвертывают винты крепления кожуха вентилятора. Снимают кожух.

4.3 Вывинчивают винт крепления ступицы вентилятора к валу червяка и снимают вентилятор.

4.4 Отвертывают винты 17 крышки 13, снимают крышку и вынимают червяк с под­шипниками. Подшипники качения и червячное колесо с валов не снимаются.

4.5 Вывинчивают пробки 25.

4.6 Знакомятся с конструкцией и назначе­нием деталей.

5. Определить параметры зацепления с архимедовым червяком

Параметры чер­вячного зацепления с архимедовым червяком, изготовленного стандартным режущим инст­рументом, можно определить через замеры отдельных элементов витков червяка и зубьев колеса обыч­ным штангенциркулем.

Измерение каждого элемента нужно производить не менее трех раз. Разность между максимальным и минималь­ным значениями будет указывать на возмож­ную ошибку при определении параметров зацепления (точность измерения). Рекомендуется следующий порядок определения параметров зацепления.

5.1 Измеряют штангенциркулем два-три раза межосевое расстояние а через размеры В, Г и диаметры валов (рис.2.1) и округляется до стандартного, если оно лежит в пределах точности измерения [1, 3].

5.2 Измеряют два-три раза осевой шаг р (рис. 2. 3) и диаметры выступов d_a1, d_am2 червяка и колеса, диаметр выступов d_a2 в среднем сечении колеса.

Рис. 2.3 – Основные параметры червяка

5.3 Определяют модуль зацепления (осевой). Замеряя расстояние S между одноименными витками на поверх­ности вершин червяка, охватив 3 ... 4 шага, и затем вычисляют модуль зацепления как отношение этого расстояния к произведению числа p на число шагов m, охваченных размером.

m = S/(mp), (2.3)

Значения m округляют до стандартных СТ С3В 267-76 (ГОСТ 2144-73) [1, 3].

а также коэффициент диаметра червяка

(3.3)

где d₁ = d_a1- 2h_am,

(h_a – коэффициент высоты головки зуба основ­ной рейки h_a = 1,0, реже h_a= 0,8).

Значения q округляют до стандартных СТ С3В 267-76 (ГОСТ 2144-73) [1, 3].

5.4 Подсчитать число заходов Z1 червяка 5, число зубьев Z2 червячного колеса 6 и уточнить передаточное число данной пере­дачи [1, 3].

5.5 Измерить диаметр вершин червяка и вычислить его делительный диаметр, вычитая из диаметра вершин два модуля.

5.6 Вычислить делительное межосевое расстояние [1, 3].

5.8 Вычислить коэффициент смещения как отношение разности измеренного и делительного межосевых расстояний к модулю зацеп­ления.

6 Сборка редуктора

Рациональная конструкция редуктора по­зволяет осуществлять узловую сборку. На заводе-изготовителе перед сборкой редуктора собираются предварительно его сборочные единицы, требующие применения пресса (венец устанавливается на центр червячного колеса, колесо напрессовывается на выходной вал, на этот вал устанавливают подшипники и также устанавливаются подшипники на вал червяка. Далее собранные узлы монтируются в корпусе редуктора без особых усилий.

В данной работе производится только монтаж узлов в корпусе и их регулировка. Перед сборкой зубья колеса протираются, чтобы убрать следы краски от предыдущей сборки.

Сборка производится одновременно с регу­лировкой осевого зазора (люфта) подшипников каче­ния и проверкой правильного зацепления.

Порядок сборки:

6.1 Устанавливают боковую крышку 3 ре­дуктора и предварительно завертывают два винта 17 по диагонали, притягивая крышку плотно к корпусу.

6.2 Устанавливают червячное колесо с ва­лом и закрывают второй боковой крышкой 2, притягивая её к корпусу всеми винтами (по диагонали) до устранения осевого люфта в подшипниках. Вал при этом должен свободно вращаться.

6.3 Опре­деляют щупом зазор d между фланцем крышки 2 и корпусом 1 (рис. 2.4).

Рис 2.4 – Схема установки прокладок для регулировки подшипников: 7 – подшипниковые крышки, 20 –регулировочные прокладки

6.4 Из набора прокладок подбирают кольцевые про­кладки 10 так, чтобы в сумме они составляли толщину (d+ 0,1) мм.

6.5 Делят прокладки примерно на две равные части по толщине d₁ и d₂ и ставят под боковые крышки 2 и 3 (рис. 2.4). Затягивают все болты. При этом вал колеса не должен иметь осевого люфта и в то же время должен свободно проворачиваться рукой. В противном случае количество прокладок под одной из крышек следует уменьшить или увеличить на одну прокладку. Осевые перемещения вала измеряются индикатором.

Величина осевого зазора радиально-упорных подшипников, устанавливаемых без перенатяга, зависит от их размеров. Например, для роли­коподшипников с внутренним диаметром до 30 мм, осевой зазор 0,03 … 0,1 мм, с диаметром от 30 до 50 мм – 0,04 … 0,11 мм. Таблица с величинами осевых зазоров приведена в предыдущей работе.

6.6 Подшипники вала червяка регулируют аналогично.

7. Проверка правильности зацепления

Для правильного зацепления необходимо, чтобы средняя плоскость червячного колеса совпадала с диаметральной плоскостью червяка (рис. 2.5).

Рис. 2.5 – Схемы возможного расположения червяка и колеса и проверки их положения по пятну контакта

Взаимное расположение червяка и червячного колеса определяют по пятну контакта. Для этого проворачивают червяк, создавая рукой реактивный момент на валу колеса. Через люк 12 (при наличии) наблюдают пятно контакта на зубьях колеса. Если оно примерно симметрично относительно средней плоскости (рис. 2.5, а), то зацепление правильно. Если пятно смещено вправо (рис. 2.5, б) или влево (рис. 2.5, в), то необ­ходимо червячное колесо переместить в сторону пятна на зубе. Так как колесо жестко связано с валом и подшипниками то перемещать его можно только вместе с указанными деталями. Положение подшипников в корпусе определяют подшипниковые крышки и прокладки под ними. Для осевого перемещения комплекта: червячное колесо, вал и подшипники нужно изменить количество (толщину) прокладок под каждой из крышек, сохранив неизменной принятую ранее суммарную толщину прокладок.

Из рис. 2.5, б и в видно, что для совмещения средней плоскости червячного колеса и диаметральной плоскости червяка колесо должно сдвигаться в сторону пятна. Для этого с противоположной пятну стороны из-под крышки вынуть одну прокладку и поста­вить под крышку со стороны пятна. При этом колесо с валом и подшипниками относительно корпуса переместится в сторону постановки прокладки. После этого вновь проверяют пятно контакта. Перестановку прокладок ведут до симметричного расположения пятна кон­такта.

7.1. По имеющемуся на зубьях червячного колеса пятну кон­такта определить правильность взаимного расположения червячного

7.2. При отклонении расположения пятна контакта от тре­буемого перестановкой прокладок от одной из крышек 2, под­шипников 15 к другой, добиться требуемого расположения пятна контакта на зубе колеса.

8. Проверить передаточное число редуктора. для этого про­вернуть вал червяка 5 на такое число оборотов, за которое вал червячного колеса 4 повернется на один оборот. Число оборотов вала червяка в этом случае будет равно передаточному числу ре­дуктора. Полученный результат сравнить со значением, вычислен­ным в п.4.

9. Выяснить способ уплотнения валов редуктора и составить эскиз уплотнения [1, 2, 3].

10. Собрать редуктор и оформить отчет.

Содержание отчета

1. Цель работы и задачи исследования.

2 Схема редуктора с габаритными размерами и его техни­ческой характеристикой.

3 Данные расшифровки параметров зацепления.

4 Описание способов регулировки зацепления подшипников редуктора.

5 Описания и схемы уплотнений валов.

6 Назначение, область применения и возможные варианты компоновки редуктора.

Форма отчета

Цель работы _________________________________

_____________________________________________

Редуктор Червячный

Характеристика и основные размеры редуктора:

Размеры: Габаритные:	Определение межосевого расстояния редуктора:
Присоединительные: h1= , h2= , dB= dT=

Крутящий момент на выходном валу
Передаточное число

Основные размеры червяка и червячного колеса

Измеренные параметры червяка и червячного колеса
Параметры		Обозначение	Размерность	Результаты измерения
червяк	Число заходов	z1
	Шаг осевой	p1	мм
	Длина нарезанной части	b1	мм
	Диаметр вершин	da1	мм
Червяч- ное колесо	Число зубьев	z2
	Диаметр вершин	da2	мм
	Наибольший диаметр	dam2	мм
	Ширина	b2	мм

Наименование параметров		Обозна- чение	Размер- ность	Результат замера	Расчетные значения	Принято
Общие парамет- ры	Межосевое расстояние	aw
	Модуль осевой	m
	Передаточное число	u
Параметры червяка	Делительный диаметр	d1
	Коэффициент диаметра	q
	Коэффициент смещения	x
	Начальный угол подъёма	gw
	Диаметр вершин	da1
	Начальный диаметр	dw1
	Диаметр впадин	df1
Параметры червячного колеса	Делительный диаметр	d2
	Диаметр вершин	da2
	Диаметр впадин	df2
	Наибольший диаметр	dam2

Расчет параметров червячного зацепления: ___________________________

Краткое описание конструкции редуктора, регулировки подшипников, смазки зацепления и подшипников:

Схема и описание регулировки червячного зацепления:

Область применения червячных редукторов: ______________________________

Возможные схемы компоновки червячных редукторов:

Контрольные вопросы:

1. Каковы особенности работы червячной передачи?

2. Какие требования предъявляются к материалам червяка, червячного колеса?

3. Назовите типы червяков.

4. Каким критериям должен отвечать материал венца червячного колеса?

5. Назовите основные параметры червячного зацепления.

6. Из каких деталей состоит редуктор?

7. Через какое отверстие в редуктор заливается смазка?

8. Как слить смазку из редуктора?

9. Чем определить уровень смазки в редукторе?

10. Назначение редуктора.

Литература

1. Финогенов В. А., Иванов М. Н. Детали машин Учебник для машиностроительных специальностей вузов. - 10-е изд., испр. Изд.: Высшая Школа 2010 г.

2. Кузьмин, А.В. Расчеты деталей машин / А.В. Кузьмин. – 3-е изд., перераб. и доп. – Минск: Вышейшая школа, 1986.

3. Цехнович, Л.И. Атлас конструкций редукторов / Л.И. Цехнович, И.П. Петриченко. – Киев: Вища школа, 1979.

Лабораторная работа № 3

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГИДРОПРИВОДА И ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ

Цель работы: ознакомление с конструкцией и принципом действия гидропривода и его элементов

Задачи работы:

1. Ознакомиться с назначением и основными схемами гидроприводов.

2. Изучить конструкцию и принцип действия предложенных узлов гидропривода.

Общие сведения

Гидроприводом называется совокупность объемных гидромашин, гидроаппаратуры, гидролиний (трубопроводов) и вспомогательных устройств, предназначенная для передачи энергии и преобразования движения посредством жидкости.

К числу гидромашин относятся насосы и гидродвигатели, которых может быть несколько. Гидроаппаратура – это устройства управления гидроприводом, а также средства защиты его от чрезмерно высоких и низких давлений жидкости. К гидроаппаратуре относятся дроссели, клапаны разного назначения и гидрораспределители – устройства для изменения направления потока жидкости. Вспомогательными устройствами служат так называемые кондиционеры рабочей жидкости, обеспечивающие её качество и состояние. Перечисленные элементы связаны между собой гидролиниями, по которым движется рабочая жидкость.

По виду источника энергии гидроприводы разделяют на 3 типа:

1. Насосный гидропривод- гидропривод, в котором рабочая жидкость подается в гидродвигатель объемным насосом, входящим в состав этого гидропривод. Он принимается наиболее широко.

2. Аккумуляторный гидропривод. Гидропривод, в котором рабочая жидкость подается в гидродвигатель от предварительно заряженного гидроаккумулятора. Используют в системах с кратковременным рабочим циклом или с ограниченным числом циклов.

3. Магистральный гидропривод. Гидропривод, в котором рабочая жидкость поступает в гидродвигатель из гидромагистрали.

По характеру движения выходного звена гидроприводы разделяют:

- поступательного движения – с возвратно-поступательным движением выходного звена и с гидродвигателями в виде гидроцилиндров;

- поворотного движения – с возвратно-поворотным движением выходного звена на угол менее 360⁰ и с поворотными гидродвигателями;

- вращательного движения – с вращательным движением выходного звена и с гидродвигателями в виде гидромоторов.

Достоинства гидропривода:

-бесступенчатое регулирование передаточного числа в широком диапазоне и возможность создания больших передаточных отношений;

- малая удельная масса, т.е. масса гидропривода, отнесенная к передаваемой мощности (0,2-0,3 кг на 1 кВт);

- возможность простого и надежного предохранения приводящего двигателя от перегрузок;

- малая инерционность вращающихся частей, обеспечивающая быструю смену режимов работы (пуск, разгон, реверс, остановка);

- простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное;

- возможность расположения гидродвигателя на удалении от источника энергии свобода компоновки.

Недостатки:

- КПД объемного гидропривода несколько ниже, чем КПД механических или электрических передач, и, кроме того, он снижается в процессе регулирования;

- условия эксплуатации (температуры) влияют на его характеристики;

- КПД гидропривода несколько снижается по мере выработки его ресурса из-за увеличения зазоров и возрастания утечек жидкости (падение объемного КПД);

- чувствительность к загрязнению рабочий жидкости и необходимость достаточно высокой культуры обслуживания.

Приводы и системы управления дорожных машин

Гидроприводы по принципу действия подразделяются на два вида — гидростатические и гидродинамические.

Гидростатический (объемный) привод (рис.3.1) состоит из насоса как ведущего звена, по­лучающего вращение от вала двигателя или какого-либо

промежуточно­го вала (вала отбора мощности и др.).

Насос, забирает из гидробака ра­бочую жидкость и подает ее по трубопроводу к гидрораспределителю, от которого она потсупает к исполнительному

(рабочему) орга­ну машины. Рабочая жидкость, отработав в замкнутой системе гидропривода, поступает в гидробак и затем вновь под действием насоса направляет­ся к гидрораспределителю и т.д.

Рис. 3,1 – Схемы исполнения объемного гидропривода: а – открытая:1 – насос, 2 – гидродвигатель, 3 – гидрораспределитель, 4 – бак; б – закрытая, 1 – насос, 2 – гидродвигатель, 3 – подпиточный насос, 4 – гидрораспределитель, 5 – бак

Объемные гидроприводы выполняются, в основном, по двум схемам: открытой и закрытой системам циркуляции жидкости от насоса к гидродвигателю рис.3.1.

В открытой системе (рис. 3.1, а) рабочая жидкость от насоса 1 к гидродвигателю 2 и обратно подается через гидрораспределитель 1. Излишек рабочей жидкости сливается в бак 4.

При работе закрытой системы (рис. 3,1. б) рабочая жидкость циркулирует по специальной магистрали, а рабочая жидкость в баке 5 служит для пополнения утечек и частичного участия в циркуляции между насосом 1и гидродвигателем 2 через подпиточный насос 1. Управление гидродвигателем осуществляется гидрораспределителем 4, переключающим направление подачи рабочей жидкости в гидродвигатель.

Открытая схема применяется обычно при многодвигательном гидроприводе, а также когда реверсирование гидродвигателя осуществляется распределительным устройством или насосом.

Главные достоинства гидростатической системы: способность при малом весе и компактности осуществлять большие передаточные отношения, возможность пре­образования вращательного движения в поступательное, бесступенчатое регулирова­ние скорости в широких пределах, плавный разгон и остановка, реверсирование движения, предохранение двигателя и рабочего органа от перегрузки, простота и удобство управления и возможность его автоматизации, обеспечение жесткости связи с элементами исполнительных (рабочих) органов машин (вследствие несжимаемости жидкостей), позволяют при­нудительно перемещать и удерживать рабочие органы машин и оборудо­вания (например, заглублять режущие элементы рабочих органов в грунт и удерживать их в требуемом положении).

В то же время система имеет ряд недостатков: небольшой ход механизмов и элементов испол­нительных (рабочих) органов; малые поступательные скорости движе­ния элементов рабочих органов (не более 0,2 м/с); необходимость при­менения для работы специальных рабочих жидкостей, которые в зависи­мости от климатических условий (лето, зима) приходится менять в системе; трудоемкость и сложность наладки, настройки, технического обслуживания системы.

Гидродинамический привод (рис. 3.2, а) состоит из насосного колеса 2 – веду­щего звена, получающего движение от вала двигателя или какого-либо промежуточного вала (вала отбора мощности и др.), которое, забирая из гидробака рабочую жидкость, подает ее к турбинному колесу 3, запол­няя его и приводя его во вращение, а вместе с ним и ведомый вал 4.

а)	б)
Рис. 3.2. – Схемы гидродинамических передач: а – гидромуфта, б – гидротрансформатор;
1 – ведущий вал, 2 – насосное колесо, 3 – турбинное колесо, 4 – ведомый вал, 5 – корпус	1 – обгонная муфта, 2 – статор, 3 – насосное колесо, 4 – турбинное колесо

Последний передает вращение исполнительному (рабо­чему) органу машины или какому-либо другой (другим) элементам машины, например, ходовым колесам. Рабочая жидкость, отработав в замкнутой си­стеме гидродинамического привода, поступает в гидробак и далее под действием насосного колеса вновь направляется к турбинному колесу и т. д.

Гидродинамическую передачу с двумя лопастными колесами (насос­ным и турбинным) называют гидромуфтой (рис. 3.2, а), а с тремя и более (насос­ным, реакторным и турбинным) — гидротрансформатором (рис. 3.2, б). Гидротрансформатор плавно изменяет крутящий момент, нагружающий трансмиссию, что увеличивает долговечность агрегатов трансмиссии и снижает затраты на ее ремонт, самым благоприятным образом сказывается при движении по слабонесущим грунтам и скользкой дороге (лед, снег), поскольку в этом случае снижается вероятность срыва грунта и буксования ведущих колес, является демпфером крутильных колебаний двигателя, которые гасятся маслом и не пропускаются в механическую часть трансмиссии

В дорожно-строительных машинах для привода рабочих органов пре­имущественное распространение имеет гидростатическая система. Эта си­стема обеспечивает возможность применения и обслуживания относи­тельно большого количества постов, жесткую связь с исполнительными (рабочими) органами, легкое и быстрое реверсирование исполнительных (рабочих) органов, независимое расположение элементов управления от других элементов и устройств гидропривода, простое и легкое управле­ние рычагами гидрораспределителя.

При гидравлической системе управления рабочими органами машин и их элементами все операции (подъем, опускание) обеспечиваются с по­мощью насосов, гидрораспределителей (механизмов управления), сило­вых исполнительных гидроцилиндров, запорных и предохранительных кранов и устройств.

Насос (насосы) гидравлической системы управления устанав­ливается либо непосредственно на двигателе базовой машины для получения от него вращения, либо на специальном редукторе отбора мощно­сти, также получающем привод от двигателя базовой машины (рис. 3.3) [1].

Рис. 3.3 – Общий вид автокрана с гидравлическим управлением: 1 – телескопическая стрела, 2 – гидроцилиндр подвижной секции, 3 – гидроцилиндры наклона стрелы, 4 – редуктор механизма вращения, 5 – тормоз, 6 – гидромотор еханизма вращения, 7 – механизм вращения, 8 – редуктор грузовой лебедки, 9 – канатный барабан, 10 – гидромотор грузовой лебедки, 11 – гидронасос, 12 – редуктор отбора мощности, 13 – коробка передач, 14 – двигатель автомобиля

Элементы исполнительных механизмов и вспомогательных устройств включают гидроцилиндры или гидродвигатели, бак для рабочей жидкости, магистральные фильтры, трубопроводы, запорные уст­ройства (гидроклапаны, вентили, заглушки и др.).

Принципиальная схема работы гидросистемы представлена на рис. 3.4.

	Рис. 3.4 – Принципиальная схема работы гидросистемы: а – подъем, б – опускание, в – нейтральное положение, г – плавающее положение; 1 – насос, 2 – бак с рабочей жидкостью, 3 – исполнительный механизм, 4 – рабочий гидроцилиндр, 5 – гидрораспределитель, 6 – напорная линия

Из бака 2 рабочая жидкость по всасывающему трубопроводу поступает к шестеренчатому или лопастному или другому насосу 1, который приводится во вращение двига­телем базовой машины или специального редуктора, подает ее по трубо­проводу 6 под давлением к распределительному устройству (гидрораспределителю) 5 и далее также под давлением в одну или в другую по­лость исполнительного гидроцилиндра 4, соединенного с тем или другим рабочим органом машины.

В гидравлическом приводе машин вращательное движение вала дви­гателя передается валу насоса. Вращение вала насоса преобразуется в поступательное движение поршня силового гидроцилиндра и далее через шток гидроцилиндра передается к исполни­тельным рабочим органам.

Насосы характеризуются развиваемым давлением и подачей (производительностью) рабочей жидкости. Гидромоторы преобразуют энергию потока рабочей жидкости в механическую, вращая приводные валы механизмов, и характеризуются развиваемым крутящим моментом и частотой вращения вала.

Применяемые в гидроприводах дорожно-строительных ма­шин насосы подразделяются на: шестеренчатые, роторно-поршневые и ло­пастные.

Шестеренчатые насосы. выполняют с внешним и внутренним зацеплением пар шестерен, составляющих одну, две или три секции насоса. Наиболее распространены односекционные насосы типа НШ (рис. 3.5) с внешним зацеплением шестерен, имеющих от 6 до 12 зубьев. Ведущая 4 и ведомая 5 шестерни

Рис. 3.5 – насос шестенный: а – конструкция: 1 – приводной вал, 2 – корпус, 3 – опоры валов (подшипники скольжения), 4 – ведущая шестерня, 5 – ведомая шестерня

выполняются заодно с валами 1, установленными на подшипниках скольжения 3 в корпусе 2 со всасывающей и нагнетательной полостями. При вращении шестерен рабочая жидкость из бака засасывается во всасывающую полость, заполняет пространство между зубьями и переносится в нагнетательную полость, откуда выдавливается в напорную магистраль зубьями шестерен, вступающими в зацепление. Насосы типа НШ развивают давление до 15 МПа. Они просты по конструкции, малогабаритны и имеют невысокую стоимость. Основные недостатки - сравнительно малый КПД (0,6 ... 0,75) и небольшой срок службы при работе с высоким давлением. Эти насосы развивают подачу порядка 400 ... 500 л/мин при частоте вращения вала 2000 мин^-1.

Роторно-поршневые насосы и гидромоторы разделяют на аксиально-поршневые и радиально-поршневые. Аксиально-поршневые насосы (рис. 3.6),

Рис. 3.6 – Схема аксиально-поршне-вого насоса: 1 – приводной вал, 2 – шток, 3 – поршень, 4 – цилиндр, 5 – цилиндровый блок, 6 – неподвижный распределительный диск, 7 – отверстия в диске 6, 8 – дуговые окна

и гидромоторы имеют одинаковую конструкцию и состоят из вращающегося цилиндрового блока 5, поршней 3 со штоками 2, приводного вала 1 и неподвижного распределительного диска 6. По окружности блока расположены восемь цилиндров 4. При вращении блока, наклоненного к оси приводного вала под углом a = 15 ... 30°, поршни вращаются вместе с блоком и одновременно движутся возвратно-поступательно в его цилиндрах, попеременно засасывая рабочую жидкость из гидробака и выталкивая ее в напорную магистраль. Жидкость засасывается и нагнетается поршнями через дуговые окна 8 в распределительном диске 6. Перемычки между окнами отделяют полость всасывания от полости нагнетания. При вращении блока отверстия 7 цилиндров соединяются либо со всасывающей, либо с напорной магистралями. Угол наклона а качающего блока определяет ход поршней и подачу насоса.

Различают нерегулируемые (постоянной подачи) насосы, у которых угол а постоянный, и регулируемые (переменной подачи) насосы, у которых угол а можно плавно изменять в процессе работы. При изменении угла a будут обратно пропорционально изменяться подача Q (или производительность насоса) и давление р, развиваемое насосом, при неизменной мощности насоса Р, так как Р = pQ. Причем, если этот угол изменить на противоположный, то насос изменит направление подачи жидкости также на противоположное. В гидроприводах одноковшовых экскаваторов и стреловых самоходных кранов применяют сдвоенные аксиально-поршневые насосы, установленные в одном корпусе. Такие насосы нагнетают рабочую жидкость обычно в две напорные магистрали.

Аксиальноно-поршневые регулируемые' и нерегулируемые насосы- гидромоторы отличаются унифицированной конструкцией качающего узла (рис. 3.7, а). Опорами ведущего вала 1 служат три шарикоподшипника: два радиально–упорных 13 и один радиальный 14.

От осевого перемещения внутренние кольца подшипников удерживаются двумя пружинными кольцами 15, втулкой 3 и запорным кольцом 2. В передней крышке 16 установлено манжетное уплотнение 17, опирающееся на втулку 18.

а)

б)

Рис. 3.7 – Аксиальный унифицированный насос-гидромотор:

а – унифицированный качающий узел, б – нерегулируемый насос–гидромотор; 1 – вал, 2 – запорное кольцо, 3, 9, 18 – втулки, 4 – пластина, 5 – центральный шип, 6 – тарельчатые пружины, 7 – блок цилиндров, 8 – распределительный диск, 10 – штифт, 11 – шатун, 12 – поршень, 13, 14 – шарикоподшипники, 15– пружинные кольца, 16 – передняя крышка, 17 – манжетное уплотнение, 19– корпус, 20 – задняя крышка .

В сферические гнезда фланца вала 1 входят семь шатунов 11, которые вместе с центральным шипом 5 прижаты к фланцу вала штампованной пластиной 4. На центральном шипе 5 с помощью штифта 10 зафиксирован блок 7 цилиндров, наружная поверхность которого опирается на распределительный диск 8.

Опорами центрального шипа 5' служат с одной стороны сферическая головка, а с другой – бронзовая втулка' 9, запрессованная в распределительный диск 8. Внутри блока цилиндра находятся семь поршней 12, завальцованных на шатунах 11. Предварительное прижатие блока цилиндров к диску 8 достигается с помощью тарельчатых пружин 6. .

Когда ось вала 1 совпадает с осью центрального шипа 5, как показано на рис. 60, а, то при вращении вала поршни не совершают возвратно–поступательного движения и не производят всасывания и нагнетания рабочей жидкости. .

Если блок цилиндров повернуть так, чтобы ось шипа 5 составляла некоторый угол с осью вала 1 (рис. 3.7, б), то при вращении блока поршни 12 будут всасывать и нагнетать жидкость через каналы диска В.

При изменении величины и направления наклона блока цилиндров изменяются величина и направление потока рабочей жидкости. Если зафиксировать угол наклона блока 7 цилиндров, то насос становится нерегулируемым. Описанная конструкция позволяет .насосу работать и в режиме гидромотора, устройство которого показано на рис. 3.7, б.

В регулируемом насосе создана возможность изменения наклона блока в процессе работы. Общий вид гидродвигателя показан на рис. 3.8.

Рис. 3.8 – Общий вид гидродвигателей типа 11М № 5 … 50

Высокий объемный КПД (0,87 ... 0,96) гидродвигателей позволяет осуще­ствлять глубокое регулирование (в пределах 1 : 1000), малый момент инерции вращающихся частей обеспечивает быстрое реверсирование (за доли секунды).