Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет»

Филиал в г.Сызрани

В.Г.ПИДОДНЯ, О.А.КРАСНОВА

Методические указания к лабораторной работе

по курсу «Детали машин»

«Редукторы»

Сызрань - 2010

ВВЕДЕНИЕ

Редуктором называют зубчатую передачу в закрытом корпусе, служащую для уменьшения частоты вращения и повышения крутящего момента.

Зубчатые редукторы классифицируются по следующим признакам:

- по количеству ступеней – одно-, двух-, трехступенчатые;

- по типу применяемых передач – зубчатые, червячные, планетарные и волновые;

- по расположению валов – горизонтальные, вертикальные, соосные и т.п.

Зубчатые редукторы по виду колес подразделяются на цилиндрические и конические, а червячные – на редукторы с цилиндрическим или глобоидным червяком. Также редуктора бывают комбинированными – коническо-цилиндрическими, цилиндро-червячными и т.п.

Основные параметры редукторов: межосевое расстояние, передаточное отношение, модуль определены ГОСТом.

Устройство, приводящее в движение машину или механизм, называют приводом. Как правило, привод включает в себя источник механической энергии (двигатель), передаточный механизм, аппаратуру управления. В качестве передаточного механизма используется редуктор, если необходимо повысить крутящий момент и уменьшить угловую скорость, или мультипликатор, если необходимо повысить угловую скорость и соответственно уменьшить крутящий момент.

Редуктором называют агрегат, состоящий из зубчатых колес, валов, опор валов, корпуса редуктора и системы смазки. Широкое применение зубчатых редукторов в приводах различных машин обусловлено их сравнительно небольшими габаритами и возможностью передачи больших мощностей при небольших потерях мощности.

В зависимости от величины понижения частоты вращения, редукторы могут быть одно-, двух- и многоступенчатыми. Причем в стандартных редукторах максимальное число ступеней обычно выбираем не более трех. В редукторах используются цилиндрические зубчатые передачи с эвольвентным зацеплением или зацеплением Новикова, конические зубчатые передачи с различными типами зубьев, червячные передачи с различными типами червяков. Кроме того, в редукторах используют комбинации этих передач

Для большего понижения частоты вращения в редукторах используются планетарные и волновые передачи.

Для уменьшения габаритов привода применяются мотор-редукторы, где двигатель и редуктор размещены в одном составном корпусе.

Зубчатые колеса (цилиндрические, конические, червячные - далее колеса) устанавливаются на валы с натягом (посадка – H7/n6; H7/k6; H7/j6), а передача вращающего момента с колеса на вал или обратно осуществляется, как правило, при помощи шпоночного или шлицевого соединения.

В редукторах применяются ступенчатые валы. Опорные части валов (цапфы) устанавливаются на опоры, в качестве которых применяются подшипники качения или скольжения. В серийно выпускаемых редукторах в качестве опор применяются только подшипники качения. Подшипники качения устанавливаются на валы с натягом (поле допуска вала - k6, а так как подшипник качения является стандартным изделием, то поля допусков отверстия и наружного диаметра подшипника на чертеже не указываются). В свою очередь, подшипник устанавливается в гнездо корпуса редуктора по посадке с зазором (поле допуска отверстия под подшипник – H7).

Для герметизации внутренней полости редуктора и подшипников подшипниковые гнезда закрываются крышками.

Смазка зубчатого зацепления осуществляется, как правило, окунанием в масло, которое заливается в картер (нижнюю часть корпуса редуктора), смазка подшипников может осуществляться разбрызгиванием масла, «масляным» туманом или наполнением подшипникового узла пластичной смазкой. Для предотвращения вымывания пластичной смазки полость подшипникового узла защищается мазеудерживающими кольцами. Для контроля уровня масла в картере в корпусе редуктора предусматриваются маслоуказатели. Во избежание поднятия давления во внутренней полости редукторы снабжаются отдушинами.

В целях унификации серийно выпускаемых редукторов малого и среднего типоразмеров государственными стандартами регламентированы следующие параметры редукторов и зубчатых передач:

- модуль m, мм;

- межосевое расстояние a_ω, мм;

- передаточное число, u;

- коэффициент ширины цилиндрических зубчатых колес,Ψ_ba.

Достаточно часто на производстве сталкиваются с задачей ремонта оборудования и, в частности, замены изношенных зубчатых колёс. Именно поэтому необходимо устанавливать геометрические параметры вышедших из строя колёс, то есть выполнять расшифровку зацепления по неполным данным.

Перечень исследуемых редукторов

1. РЦД-250 – цилиндрический, двухступенчатый, косозубый, горизонтальный, развернутой схемы

2. РЦД-360 – цилиндрический, двухступенчатый, прямозубый, горизонтальный, развернутой схемы

3. РДЦС-100 – цилиндрический, двухступенчатый, прямозубый, горизонтальный, соосный

4. К-95 – конический, одноступенчатый, прямозубый

5. РЧ-80 – червячный, одноступенчатый, с нижним расположением червяка

6. РЧ-120 – червячный, одноступенчатый, с нижним расположением червяка

1. Цель работы

   1. Ознакомление с конструкцией, порядком сборки и разборки редуктора.

   2. Определение геометрических и кинематических параметров редуктора.

2. Задачи работы

   1. Ознакомиться с устройством редуктора, определить его тип, число ступеней.

   2. Изучить конструкцию, порядок сборки и разборки редуктора.

   3. Замерить основные параметры редуктора и зубчатых (червячных) зацеплений.

   4. Рассчитать передачи по стандартным параметрам.

   5. Начертить общий вид редуктора и узел тихоходного вала (вал, колесо, шпонка, втулка, подшипники).

   6. Определить назначение каждой детали редуктора, способы соединения сопряженных деталей.

   7. Охарактеризовать опоры валов.

   8. Составить спецификацию деталей и стандартных изделий редуктора.

   9. Составить отчет по форме и отчитаться по выполненной работе.

3. Оборудование, приборы и мерительные инструменты

для выполнения работы

1. Редуктор (вариант назначается преподавателем).

2. Измерительная линейка.

3. Штангенциркуль.

4. Кронциркуль.

5. Угольник.

6. Угломер.

1. Мероприятия по технике безопасности

при выполнении работы

1. К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности и расписавшиеся в специальном журнале.

2. Осторожно обращаться с деталями, имеющими острые кромки.

3. Необходимо следить, чтобы детали не падали на пол, не скатывались со стола.

1. Порядок выполнения работы

   1. Ознакомиться с методическими указаниями к лабораторной работе.

   2. Подготовить формуляр отчета в черновом варианте.

   3. Проставить габаритные, монтажные и присоединительные размеры на чертеже общего вида редуктора.

   4. Снять крышку редуктора, ознакомиться с общим устройством и составить кинематическую схему редуктора. Указать наклон зубьев (направление навивки червяка), выходные концы валов (d_вх, d_вых), пронумеровать опоры валов.

   5. Замерить межосевое расстояние быстроходной a_wБ и тихоходной a_wТ ступеней, общее межосевое расстояние a_w (для конического редуктора внешнее конусное расстояние R_e)

   6. Разобрав редуктор, произвести замер в соответствии с табл. 1 отчета:

z₁; z₂; z₃; z₄ – число зубьев колес (для червячного редуктора,

z₁ – число заходов червяка);

d_a1; d_a2; d_a3; d_a4 – диаметры окружности вершин зубьев;

d_ea1; d_ea2 – внешние диаметры вершин зубьев конических

колес;

d_aм2 – наружный диаметр червячного колеса;

в – ширина колеса;

β – угол наклона зубьев цилиндрического колеса;

γ – угол наклона зубьев червячного колеса.

7. Определить основные параметры редуктора (табл. 2 отчета):

1. межосевые расстояния в зацеплении a_w (внешнее конусное расстояние R_e);

2. передаточное число u_p.

1. Рассчитать геометрические параметры зацеплений и занести их в табл. 3 отчета.

2. Установить конструктивные особенности редуктора:

1. заливка, слив и контроль уровня масла;

2. смазка зацеплений и подшипников;

3. уравнивание давления внутри редуктора с давлением окружающей среды;

4. контроль зацеплений;

5. съем и фиксация крышки редуктора;

6. фиксация колес на валах;

7. фиксация подшипников на валах и в корпусе;

8. регулировка зазоров в зацеплении и подшипниках;

9. транспортировка крышки редуктора и редуктора в сборе;

10. крепление редуктора к раме;

11. охлаждение редуктора;

12. уплотнения валов;

13. особенности сборки и разборки.

10. Охарактеризовать опоры валов (табл. 4 отчета).

11. Собрать и начертить узел тихоходного вала (вал, шпонка, колесо, подшипники, втулка и др.). На чертеже указать позиции деталей, а также все элементы деталей без упрощений. Проставить размеры основных элементов узла:

диаметральные – выходного конца вала, шипа, шейки вала под ступицу колеса, подшипника, вершин зубьев колеса и др.;

продольные – общая длина, длина посадочных мест шейки, шипа, шпоночные размеры под ступицу колеса и др.

12. Составить спецификацию деталей и стандартных изделий редуктора.

13. Собрать редуктор. Прокрутив валы, удостовериться в правильном подсчете передаточного числа. Сдать редуктор, инструменты и методическое руководство.

14. Составить отчет и сдать работу.