ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО и червячного РЕДУКТОРов

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИй

ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО и червячного РЕДУКТОРов

 

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Техническая механика»

для студентов специальности 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования»

(по отраслям)

 

 

Ижевск

2016

УДК 621.8

 

Рецензент Р.С. Музафаров, канд. техн. наук, профессор кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова.

 

Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова (протокол № №10 от 30.04.2015г.), на заседании Ученого Совета Института «Современные технологии машиностроения, автомобилестроения и металлургии» ФГБОУ ВПО ИжГТУ имени М.Т. Калашникова (протокол №2 от 29.04.2015г.).

 

Е.Ю. Ощепкова

Изучение конструкций цилиндрического и чеввячного редукторов. Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Техническая механика» (для студентов специальности 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования» (по отраслям). – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2016.               

 

Рассмотрена конструкции и основные параметры цилиндрического и червячного редукторов.

 

© Ощепкова Е.Ю., 2016

© Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ЦЕЛЬ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.. 4

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.. 5

КОНСТРУКЦИЯ ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА.. 9

КОНСТРУКЦИЯ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА……..…………….12

СМАЗКА РЕДУКТОРА.. 17

РАЗМЕРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА.. 19

РАЗМЕРЫ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА…………………………..20

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РАЗМЕРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА…………………………...….21

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РАЗМЕРОВ ЧЕРВЯЧНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ………………………………………………………..23

СБОРКА И РЕГУЛИРОВКА РЕДУКТОРА………………………...26

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ. 29

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 30

 

ЦЕЛЬ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Целью работы является ознакомление с конструкцией цилиндрического и червячного редукторов.

 

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с материалами методических указаний;

2. Изучить конструктивно-технологические характеристики цилиндрического и червячного редукторов;

3. Оформить отчет по лабораторной работе.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Зубчатый цилиндрический редуктор – механизм с зубчатыми передачами, выполненный в виде отдельного агрегата (сборочной единицы) и предназначенный для понижения частоты вращения и повышения крутящего (вращающего) момента от входного (быстроходного) к выходному (тихоходному) валу.

Редукторы выполняют одно-, двух- и трехступенчатыми (рис. 1). В них применяют, как правило, косозубы цилиндрические и конические с круговыми зубьями передачи, обладающие большой несущей способностью и плавностью работы по сравнению с прямозубыми.

Для получения выигрыша в массе и габаритах передачи нерационально использовать большие передаточные числа U в одной ступени. Практикой выработаны следующие рекомендации для редукторов: одноступенчатых цилиндрических U = 1.8….6.3, но не более 8 (рис. 1,а); одноступенчатых конических U = 1.5….4, но не более 6,3 (рис. 1,б); цилиндрических двухступенчатых U = 6.3…..40, но не более 50 (рис. 1,в, г, д); коническо- цилиндрических U = 8….28 (рис. 1,е); трехступенчатых цилиндрических и коническо–цилиндрических U=31,5….180. Коническо–цилиндрические редуктора применяют при необходимости обеспечения взаимной перпендикулярности входного и выходного валов. 

Общее передаточное число двух- и многоступенчатых редукторов распределяют между ступенями. Масса и габариты редукторов в значительной степени зависят от того, как распределено общее передаточное число между ступенями. Лучшие показатели имеют редукторы, у которых размеры диаметров колес всех ступеней близки между собой. В этом случае также выполняется и условие смазывания погружением колес в общую масляную ванну.

Так как быстроходная ступень нагружена меньше, чем тихоходная, то для получения диаметров колес, размеры которых близки между собой, передаточное число первой (быстроходной) ступени рекомендуют брать больше, чем второй, при одновременном увеличении коэффициента ширины колес от быстроходной к тихоходной ступени.

Рис. 1. Кинематические схемы зубчатых редукторов

 

Двухступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор может быть выполнен по развернутой (рис. 1,в) или сосной (рис. 1,г) схемам. Простая развернутая схема (рис. 1,в) встречается чаще. Однако несимметричное расположение колес на валах приводит к повышенной концентрации нагрузки по длине зуба. Для таких редукторов требуется применять жесткие валы. Редукторы, выполненные по развернутой схеме, применяют, например, в механизмах подъема кранов.

В целях улучшения работы наиболее нагруженной тихоходной ступени используют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью (рис. 1,д). В этом случае деформация валов не вызывает какой-либо существенной концентрации нагрузки по длине зубьев, вследствие симметричного расположения колес относительно опор. Такие редукторы применяются значительно реже, как правило в тяжело нагруженных передачах.

Редукторы, выполненные по соосной схеме (рис. 1,г) отличаются тем, что геометрические оси входного и выходного валов совпадают. Эти редукторы более удобны с точки зрения общей компоновки привода, например в трансмиссиях. Они имеют уменьшенный габарит по длине, зубчатые колеса на входном и выходном валах расположены симметрично, однако расположение опор соосных валов внутри корпуса приводит к увеличению длины промежуточного вала, а следовательно, его прогиба и частой недогрузки быстроходной ступени.

Выбор принципиальной схемы редуктора определяется эксплуатационными требованиями и условиями компоновки.

Червячная передача – передача зацепления со скрещивающимися осями валов. Передача движения происходит от червяка (однозаходного или многозаходного винта) к зубчатому колесу специальной формы (ведущим при определенных условиях может быть и червячное колесо) и осуществляется по принципу винтовой пары. Наибольшее распространение получили одноступенчатые червячные редукторы с диапазоном передаточных чисел U=8…63.

При больших передаточных числах применяют двухступенчатые червячные редукторы или комбинированные редукторы, состоящие из червячной и зубчатой передач. Серийно выпускаются только одноступенчатые червячные редукторы, с различными вариантами расположения червяка и червячного колеса. В машинах легкой и текстильной промышленности червячные передачи применяются в виде отдельных механизмов, для получения малых скоростей движения или точных перемещений.

Кинематические схемы одноступенчатых червячных редукторов представлены на рисунке 2. Они выполняются со следующими вариантами расположения червяка 1 и червячного колеса 2: червяк над колесом (верхнее расположение червяка) (рис. 2,а); червяк под колесом (нижнее расположение червяка) (рис 2,б); червяк расположен сбоку от колеса (рис 2,в,г).

Рис. 2. Кинематические схемы червячных редукторов

 

А-А

Рис. 4, б. Червячный редуктор (сечение А-А)

 

Контроль за уровнем масла проводится с помощью жезлового маслоуказателя 18, вставляемого в основание корпуса 3. Вместо жезлового маслоуказателя может использоваться круглый, крепящийся к корпусу винтами. Для герметизации корпуса редуктора, а также для защиты подшипников и зацепления от пыли и грязи в подшипниковых крышках 9 и 12 с отверстиями для выхода концов валов червяка и червячного колеса, устанавливаются уплотнения. Для увеличения теплоотдачи и понижения температуры масла, на боковых стенках корпуса (в районе расположения червяка) выполняются ребра. Крышка 4 и основание 3 корпуса редуктора соединяются крепежными болтами 19 и двумя штифтами 1, фиксирующими их правильное относительное положение.

СМАЗКА РЕДУКТОРА

В редукторах для смазывания, а также для защиты от коррозии, охлаждения, очистки передач применяют циркуляционную систему или смазывание погружением колес в масляную ванну. Циркуляционная система смазывания наиболее совершенна. Масло, охлажденное и профильтрованное, непрерывно подводится к трущимся поверхностям. Обычно этот вид смазывания применяют при окружных скоростях зубчатых колес свыше 12,5 м/с или при большом тепловыделении. При невысоких окружных скоростях зубчатых колес (до 12,5 м/с) чаще применяют смазывание погружением колес в масляную ванну, её достоинства – простота и большая надежность. Масло заливают в корпус редуктора так, чтобы колеса были в него погружены. Для уменьшения потерь на перемешивание и разбрызгивание масла быстроходные колеса желательно погружать в масло на меньшую глубину, чем тихоходные. Обычно рекомендуют погружать быстроходные колеса не более чем на двойную высоту зуба, а тихоходные – не более, чем на одну треть радиуса колеса.

При вращении колес масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние поверхности корпуса, откуда стекает в его нижнюю часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, масло покрывает поверхность всех расположенных внутри корпуса деталей, при этом обеспечивается и смазывание подшипников качения.

С течением времени свойства масла ухудшаются, оно загрязняется и его сливают через резьбовое отверстие, закрываемое резьбовой пробкой 3. Дно основания корпуса 4 выполняется с уклоном в сторону резьбовой пробки. Корпус после слива масла промывается и в него заливается свежее масло. Для контроля за уровнем масла в корпусе устанавливается либо жезловый 5, либо круглый маслоуказатель.

Во время работы редуктор нагревается, при этом возможно повышение давления воздуха внутри корпуса, что может привести к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы не происходило выброса масла, внутреннюю полость редуктора делают сообщающейся с внешней средой при помощи отдушин.

Объем масляной ванны для одноступенчатых цилиндрических редукторов определяется из расчета 0,4….0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности.

Назначение и системы смазки червячных редукторов такие же как и для цилиндрических, т.е. картерная или циркуляционная. Система смазки выбирается в зависимости от скорости червяка. При нижнем расположении червяка масло должно покрывать всю высоту витка. При верхнем расположении червяка, уровень масла должен быть не менее 2m, но не более 1/3 радиуса червячного колеса. Для смазывания зацепления, при нижнем расположении червяка, на нем устанавливаются разбрызгиватели. Масло заливается в этом случае до центра нижнего тела качения подшипника. Подшипники качения смазываются путем разбрызгивания масла. Подшипники можно смазывать консистентной смазкой, но в этом случае в конструкции предусматриваются защитные шайбы от попадания масла из картера редуктора.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Олофинская В.П. Техническая механика: Курс лекций с вариантами практических и текстовых заданий: учебное пособие/В.П. Олофинская. – 3-е изд., испр. – М.: ФОРУМ, 2012. – 352с.: ил.

2. Олофинская В.П. Детали машин. Краткий курс и тестовые задания: учеб. пособие / В.П. Олофинская. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ИНФРА-М, 2010. – 208с.

 

 

 

 

Учебное издание

 

 

Ощепкова Екатерина Юрьевна

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИй

ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО и червячного РЕДУКТОРов

 

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Техническая механика»

для студентов специальности 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования»

(по отраслям)

 

 

Ижевск

2016

УДК 621.8

 

Рецензент Р.С. Музафаров, канд. техн. наук, профессор кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова.

 

Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова (протокол № №10 от 30.04.2015г.), на заседании Ученого Совета Института «Современные технологии машиностроения, автомобилестроения и металлургии» ФГБОУ ВПО ИжГТУ имени М.Т. Калашникова (протокол №2 от 29.04.2015г.).

 

Е.Ю. Ощепкова

Изучение конструкций цилиндрического и чеввячного редукторов. Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Техническая механика» (для студентов специальности 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования» (по отраслям). – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2016.               

 

Рассмотрена конструкции и основные параметры цилиндрического и червячного редукторов.

 

© Ощепкова Е.Ю., 2016

© Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ЦЕЛЬ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.. 4

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.. 5

КОНСТРУКЦИЯ ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА.. 9

КОНСТРУКЦИЯ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА……..…………….12

СМАЗКА РЕДУКТОРА.. 17

РАЗМЕРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА.. 19

РАЗМЕРЫ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА…………………………..20

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РАЗМЕРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА…………………………...….21

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РАЗМЕРОВ ЧЕРВЯЧНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ………………………………………………………..23

СБОРКА И РЕГУЛИРОВКА РЕДУКТОРА………………………...26

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ. 29

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 30