ЛР2.Детали_Машин

Министерство образования и науки Российской Федерации

Российский Государственный Университет нефти и газа

им. И. М. Губкина

Кафедра технической механики

Лабораторная работа №2

«Изучение конструкции червячного редуктора»

Москва, 2013.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – ознакомиться с конструкцией червячного редуктора, замерить его габаритные и присоединительные размеры, определить параметры червячного зацепления, получить представление о регулировке червячного зацепления и зазоров в подшипниках.

1.Описание редуктора.

Червячная передача состоит из червяка, т.е. винта с трапецеидальной или близкой к ней резьбой, и червячного колеса.

В рассматриваемом редукторе (рис.1) червяк расположен над колесом. Смазка зацепления осуществляется окунанием колеса в масло.

Червяк 1 выполняют из стали. Обычно боковые поверхности витков червяка закаливают до высокой твердости, после чего шлифуют или даже полируют. С увеличением чистоты (гладкости) поверхностей витков червяка повышается стойкость червячной пары против заедания.

Червячное колесо обычно выполняют с ободом (венцом) 2 из бронзы или латуни и, в целях экономии цветных металлов, с чугунным центром 3. При работе с малыми окружными скоростями червячные колеса иногда целиком изготавливают из серого чугуна.

Бронзовый обод насажен на чугунный центр с натягом. Со временем посадка может ослабнуть, поэтому встык венца и центра ввертывают винты 4, играющих роль шпонок. После затяжки винтов головки их срубают заподлицо с торцем. Центр червячного колеса 3 насажен на вал 10 с посадкой, обеспечивающий гарантированный натяг.

Опоры червяка и вала червячного колеса выполнены в виде радиально – упорных конических роликоподшипников, воспринимающих радиальную и осевую нагрузки.

Внутренние кольца 8 подшипников на вал ставят с натягом во избежание обкатывания кольцом шейки вала, развальцовки посадочных поверхностей и контактной коррозии.

Наружные кольца 6 подшипника в корпусе ставят по посадке с зазором (порядка сотой доли миллиметра), что важно для облегчения осевых перемещений колец при монтаже, во время регулировки червячного зацепления и регулировки зазора в подшипниках.

При работе редуктора в червячном зацеплении возникает сила, которую можно разложить на три составляющих во взаимноперпендикулярных направлениях (рис. 2).

Все силы с вращающихся деталей передаются передаются на неподвижный корпус через элементы качения, что уменьшает потери энергии на трение.

Проследим передачу осевой силы A2 P1 с колеса на корпус. Центр колеса 3 (см. рис.1) торцем давит на внутреннее кольцо подшипника 8, далее сила передается через ролики 7 на наружное кольцо 6, которое торцем давит на крышку 5. Крышка передает силу P1 корпусу 13 через винты 12.

Уплотнения 9, и 19 ставят в крышках, через которые выходят концы валов. Назначение уплотнений – исключить попадание грязи и пыли в подшипники

Рис.1

и в зацепление через зазор между крышками и валом, а также предотвратить вытекание смазки из редуктора.

Наибольшее применение имеют манжетные уплотнения. В редукторе на рис.1 уплотнения выполнены в виде колец из технического фетра, пропитанного машинным маслом, фетровые кольца закладывают в кольцевой паз крышек, имеющий в сечении форму трапеции. Такая форма паза обеспечивает лучшее обжатие вала фетровым кольцом.

Рис.1

Корпус редуктора 13 выполнен из чугуна. Конструкция корпуса должна обеспечивать установку в него собранных 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.1 корпус неразъемный. Для монтажа колеса (с валом и подшипниками) с боков корпуса сделаны отверстия с диаметром, большим диаметра червячного колеса. Отверстия закрыты крышками 5 и 15.

Корпус одновременно служит и резервуаром для смазки зацепления.Для контроля уровня смазки имеется маслоуказатель (щуп) 25. Пробка 28 предназначена для слива масла.

Крышка 21 закрывает смотровой лючок, через который можно наблюдать пятно контакта зубьев червяка и колеса при регулировки правильности зацепления.

При работе редуктора находящийся на внутренней его полости воздух нагревается и расширяется. Для выхода избытка воздуха из редуктора в

атмосферу во втулке 20 на крышке люка для залива масла 21 предусмотрены отверстия – «отдушины».

Рис.2

2. Габаритные и присоединительные размеры редуктора

На рис.3 дан схематический чертеж редуктора с нанесенными габаритными

иприсоединительными размерами.

Под габаритными понимается наибольшие размеры редуктора в трех

измерениях.

Присоединительные размеры определяют размеры и взаимное расположение поверхностей присоединения редуктора к другим деталям и размеры необходимые для монтажа редуктора на фундаменте (плите, раме).

Сюда относятся размеры концов валов, на которые насаживают полумуфты, отверстия под фундаментные болты, размеры опорных поверхностей нижнего фланца редуктора, расстояния от опорных поверхностей нижнего фланца до осей валов и др.

Присоединительные размеры закоординированы относительно вертикальной оси симметрии редуктора, служащей базовой осью при сборке редуктора с остальными узлами установки.

Рис.3

3. Разборка редуктора Разборку редуктора (см. рис.1) производят в следующем порядке:

1.Отвертывают винты 12 боковых крышек 5 и 15, снимают крышки и вынимают червячное колесо с валом. Внутренние кольца 8 подшипников качения с вала 10 и внутренние кольца подшипников с вала червяка не снимаются. Наружные кольца подшипников 6 из крышек 5 и 15 не выпрессовываются. Если крышки 5 и 15 в корпусе поставлены с натягом, то снимаются они путем завинчивания двух отжимных винтов резьбовые отверстия этих крышек.

2.Отвертывают винты 18 крышек 17 и 23, снимают крышки и вынимают червяк с подшипниками.

3.Отвертывают винты 22 и 27 и снимают крышки 21, 26.

4.Отвертывают пробку для слива масла 28, вынимают маслоуказатель 25.

Таблица 1 Замеряемые габаритные и присоединительные размеры редуктора (см. рис.3)

№№	Замеряемые величины	Обозначение		Мерительный
пп			инструмент или формула
	Габаритные размеры
1.	Длина	L	Угольник, линейка,
2.	Ширина	B	штангенрейсмасс
3.	Высота	H
	Присоединительные
	размеры
4.	Быстроходный вал:	dб
	Диаметр		Штангенциркуль
		lб
	Длина		Линейка
		l1	Линейка, угольник
	Вылет
5.	Тихоходный вал:	dT	Штангенциркуль
	Диаметр		Линейка
		lT
	Длина		Линейка, угольник
	Вылет	l2
6.	Вспомогательный размер	h1	Штангенрейсмасс
7.	Вспомогательный размер	h2	Штангенрейсмасс
8.	Расстояние от опорной
	поверхности нижнего	h6 , hT	h1 0,5d Б
	фланца редуктора до оси		h2	0,5dT
	червяка и колеса
9.	Межосевое расстояние	*	hT	hБ
		aw
10.	Толщина нижнего фланца	h	Штангенциркуль
11.	Размеры опорной повер-
	хности нижнего фланца	E1 , B1	Линейка
12.	Расстояние между осями	C1 ,C2	Линейка
	отверстий под
	фундаментные болты
13.	Диаметр отверстия по	d 0	штангенциркуль
	фундаментный болт

*) Для рудукторов, выполненных в соответствии с ГОСТом, измеренный размер aw округляется до стандартного значения (см. раздел 4).

4.Определение параметров червячного зацепления с архимедовым, конвалютным или нелинейчатым червяком.

Расшифровка червячного зацепления является сложной операцией, в процессе которой требуется проделать ряд точных замеров на специальных измерительных приборах. Задача упрощается, если параметры червячного зацепления все или частично соответствуют ГОСТу. В этом случае можно ограничится замером отдельных элементов червяка и червячного колеса (рис.4 и 5) с помощью простого мерительного инструмента и определить путем расчета остальные элементы или параметры зацепления. При этом величины элементов червяка и червячного колеса округляют до стандартных значений, если эти величины находятся в пределах отклонений от номинала, обусловленных неточностями изготовления и замера.

Подлежащие замеру элементы червяка и червячного колеса помещены в таблице 2.

Ниже дается порядок расчета элементов червячного зацепления, выполняемого по результатам замеров, содержащихся в табл. 1 и 2.

daM2

da2

df2 d2

b2

Рис. 4

Рис.5

Для стандартных редукторов:

а) Параметры aw , m, q после округления, а также число зубьев колеса

z2 , заходов червяка z1 и угол подъема витка червяка по делительному цилиндру должны соответствовать значениям по ГОСТу .

Таблица 2 Замеряемые элементы червяка и червячного колеса

Замеряемые величины,							Обозначения												Мерительный								№№ рис.
		мм																	инструмент
Число заходов червяка									z1											-						-
Шаг осевой									Pt								Линейка									4
Длина			нарезанной						b1								Штангенциркуль									4
части червяка
Число					зубьев				z2											-						-
червячного колеса
Диаметр			окружности						d a1								Штангенциркуль									4
выступов
Диаметр			окружности						d a 2								Кронциркуль,									4
выступов				червячного													штангенциркуль
колеса
Наружный					диаметр				daм2								штангенциркуль									5
червячного колеса
									b2
Ширина				червячного													штангенциркуль									5
колеса
		б) параметры da2 , daм2 ,b1											и величины смещения инструмента x не
должны выходить за пределы, установленные для стандартного
червячного зацепления.
		1.		Межосевое расстояние aw , мм.
1 ряд				40		50			63						80			100		125		160				200
2 ряд				71		90			112					140				180
		2. Модуль осевой							m			Pt		, мм.
1		1,25			1,5	1,75			2			2,25				2,5			2,75	3		3,5		4			4,5		5

3. Делительный диаметр червяка

d1 da1 2m

Рис.6