Кафедра «Управление качеством»

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Кафедра «Управление качеством»

Н С Голубков

А.А.Колупаев

Методические указания

к лабораторной работе № 1

«Паспортизация зубчатых передач цилиндрического редуктора»

Ижевск 2006

УДК 621.81(07)

Лабораторная работа № 1 «Паспортизация зубчатых передач цилиндрического редуктора»

Составители: Н.С.Голубков, канд. техн. наук профессор,

А.А.Колупаев, канд. техн. наук доцент

Рецензент: Ф.Л.Хмурович, канд. техн. наук доцент

Методические указания излагают порядок выполнения лабораторной работы по паспортизации зубчатого зацепления редуктора. Содержание соответствует требованиям образовательного стандарта механических специальностей по курсам «Детали машин» и «Основы проектирования машин».

Ó Ижевский государственный технический университет

Цель работы

1.1. Знакомство с зубчатыми цилиндрическими косозубыми передачами.

Определение деталей, последовательно передающих энергию.

Освоение способов замера геометрических размеров, необходимых для расчетов.

1.2. Освоение метода расчета основных параметров зацепления.

1.3. Овладение знаниями формул расчета геометрических, кинематических, энергетических и силовых параметров цилиндрических зубчатых передач.

Оборудование

2.1. Двухступенчатый цилиндрический редуктор с коcозубыми колесами с развернутой схемой расположения валов.

2.2. Измерительный инструмент: штангенциркуль, линейка.

Порядок проведения работы.

Знакомство с конструкцией.

3.1. Снять крышку редуктора и ознакомиться с деталями, расположенными внутри корпуса.

3.2. Определить, какой вал является быстроходным, какой вал является тихоходным, какой вал является промежуточным.

3.3. Определить, какая зубчатая пара является быстроходной, какая зубчатая пара является тихоходной.

3.4. Определить для каждой передачи, какое зубчатое колесо является шестерней, какое – колесом.

3.5. Установить, в каком направлении, и какими деталями передается энергия (крутящий момент).

Полученную информацию оформить в виде кинематической схемы с пояснениями (приложение 3, рис.П1) и занести в раздел 1 отчета.

Измерение размеров

4.1. Определить межосевые расстояния передач a_w путем косвенных измерений размеров корпуса (Приложение 2, Рис.П2.1). Рассчитанные по результатам измерений межосевые расстояния согласовать со стандартом (Приложение 1, табл.1.1) и занести в таблицу 4.1 (Приложение 4).

4.2.Сосчитать числа зубьев шестерен Z₁ и колес Z₂быстроходной и тихоходной пар и занести таблицу 4.1.

4.3. Измерить наружные диаметры колес быстроходной d_a₁ и тихоходной d_a₂пары и занести в таблицу 4.1.

4.4. Измерить ширину колес b_w быстроходной и тихоходной пары и занести в таблицу 4.1.

Расчет размеров

При паспортизации передачи есть ряд параметров, которые не поддаются измерению. В первую очередь, это нормальный модуль и угол наклона зуба. По этой причине следует подобрать такие формулы, которые позволили бы определить эти параметры по тем размерам, которые удается замерить.

Определение нормального модуля.

Считается, что косозубые передачи редко подвергаются модификации, поэтому, исходя из предположения, что передачи не модифицированы (без смещения), межосевое расстояние

, (1)

где d₁ и d₂ диаметры делительных окружностей шестерни и колеса.

Вынесем за скобки d₁/2. Подставляя передаточное число U=d₂/d₁, получим

. (2)

С другой стороны,

, (3)

отсюда

. (4)

Решим систему

(5)

относительно нормального модуля m

. (6)

Подставим U = Z₂/Z₁,

тогда,

, (7)

где Z_S = Z₁+ Z₂ – суммарное число зубьев.

Аналогичным образом, учитывая, что d₂ = d₁U, определить модуль через параметры колеса

(8).

По формулам (7) и (8) вычислить модуль. Должны получиться две близкие по значению величины. Небольшая разница объясняется погрешностью замера диаметров выступов шестерни и колеса. В качестве модуля передачи следует принять ближайшее стандартное значение m (таблица 1.2, приложение 1).

Такие вычисления следует провести как для быстроходной, так и для тихоходной передачи.

Определение передаточного числа.

Для каждой ступени определить передаточное число

(13)

Тогда общее передаточное число редуктора

. (14)

Определение торцовых модулей передач

(15)

Приложение 1

Межосевое расстояние цилиндрических редукторных передач

(по ГОСТ 2185-66).

Таблица 1.1

1 ряд
2 ряд

Модуль нормальный цилиндрических редукторных передач

(по ГОСТ 9563-80)

Таблица 1.2

1 ряд	1, 0	1, 25	1, 5	2, 0	2, 5	3, 0	4, 0	5, 0	6, 0	7, 0
2 ряд	1, 125	1, 375	1, 75	2, 25	2, 75	3, 5	4, 5	5, 5	6, 5	7, 5

Коэффициент ширины колеса цилиндрических редукторных передач

(по ГОСТ 2185-66).

Таблица 1.3

y_ba

0, 1

0, 125

0, 16

0, 2

0, 25

0, 315

0, 4

0, 5

0, 63

0, 8

1, 0

1, 25

Приложение 2

Приложение 3

Изобразить кинематическую схему редуктора (рис. П3.1) с указанием названий деталей по порядку. Стрелками указать направление передачи энергии.

Название деталей:

Приложение 4

Таблица 4.1

Наименование параметров	Обозна-чение	Размер-ность	Замер или № формулы	Значение параметра
Быстроходн. ступень	Тихоходн. ступень
Замеры
Межосевое расстояние	a_w	мм	замер
ГОСТ
Число зубьев шестерни	Z₁	–	сосчитать
Число зубьев колеса	Z₂	–	сосчитать
Наружный диаметр шестерни	d_a₁	мм	замер
Наружный диаметр колеса	d_a₂	мм	замер
Ширина зубчатого колеса	b_w	мм	замер
Расчеты
Нормальный модуль	m^¢	мм	По замеру (7), (8)
m	мм	по ГОСТ (табл.1.2)
Угол наклона зуба	b	град, мин, сек	(12)
Передаточное число ступеней	U₁, U₂	–	(13)
Передаточное число редуктора	U_ред	–	(14)
Торцовый модуль ^*	m_t	мм	(15)
Диаметр делительной окружности шестерни^*	d₁	мм	(16)
Диаметр делительной окружности колеса^*	d₂	мм	(16)
Диаметр окружности выступов шестерни^*	d_a₁	мм	(17)
Диаметр окружности выступов колеса^*	d_a₂	мм	(17)
Диаметр окружности впадин шестерни^*	d_f₁	мм	(18)
Диаметр окружности впадин колеса^*	d_f₂	мм	(18)
Высота зуба^*	h	мм	(19)
Коэфф. ширины колеса	Y_a	–	По замеру (20)
по ГОСТ (табл.1.3)

Примечание: параметры, обозначенные (^*), вычислять с точностью до третьего знака после запятой.

Приложение 5

Таблица 5.1

Наименование параметров	Обозна-чение	Размер-ность	№ формулы	Значение
Мощность на входном валу	P_вх	квт	Задание
Мощность на шестерне быстроходной передачи	P₁	квт	(21)
Мощность на промежуточном валу	P₂	квт	(22)
Мощность на тихоходном валу	P₃	квт	(23)
Частота вращения быстроходного вала	n₁	об/мин	Задание
Частота вращения промежуточного вала	n₂	об/мин	(25)
Частота вращения тихоходного вала	n₃	об/мин	(26)
Крутящий момент на быстроходном валу	T₁	Нм	(27)
Крутящий момент на промежуточном валу	T₂	Нм	(28), (29)
Крутящий момент на тихоходном валу	T₃	Нм	(30), (31)
Окружное усилие быстроходной передачи	F_t1	Н	(32)
Окружное усилие тихоходной передачи	F_t2	Н	(32)
Осевое усилие быстроходной передачи	F_A₁	Н	(33)
Осевое усилие тихоходной передачи	F_A₂	Н	(33)
Радиальное усилие быстроходной передачи	F_R₁	Н	(34)
Радиальное усилие тихоходной передачи	F_R₂	Н	(34)
Окружная скорость быстроходной передачи	V_t₁	м/с	(35)
Окружная скорость тихоходной передачи	V_t₂	м/с	(35)

Примечание: все параметры вычислять до третьей значащей цифры, например, 2, 38; 238;

0, 238; 2, 38*10³; 2, 38*10^-3.

Приложение 6

Образец титульного листа отчета

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра «Управление качеством» Отчет По лабораторной работе №1 «Паспортизация зубчатых цилиндрических передач редуктора» Выполнил студент гр.______________ ________________________ ^Ф.И.О. Принял__________________________ Ижевск 200__год

Приложение 7

Содержание отчета к лабораторной работе №1

«Паспортизация зубчатых цилиндрических передач редуктора»

Раздел 1

Кинематическая схема с информацией в соответствии с приложением 3.

Раздел 2

Формулы и подстановки конкретных чисел, записанные от руки. Записи от руки способствуют хорошему запоминанию формул. Для расчетов по пунктам 6...10 использовать индивидуальные задания (Приложение 8).

Раздел 3

Таблицы 4.1 и 5.1. Таблицы могут быть оформлены на компьютере.

Приложение 8

Варианты заданий

№ вар.
P_вх квт	0, 4	0, 6	0, 8	1, 0	1, 2	1, 4	1, 6	1, 8	2, 0	2, 2
n₁об/мин

№ вар.
P_вх квт	0, 5	0, 7	0, 9	1, 1	1, 3	1, 5	1, 7	1, 9	2, 1	2, 3
n₁об/мин

№ вар.
P_вх квт	0, 4	0, 6	0, 8	1, 0	1, 2	1, 4	1, 6	1, 8	2, 0	2, 2
n₁об/мин

P_вх – мощность на входном валу редуктора;

n₁ – частота вращения входного вала редуктора.

Вопросы к защите лабораторной работы

1. Как измерить межосевое расстояние?

2. Как получить формулу для определения нормального модуля зацепления?

3. Как определить нормальный модуль по замерам размеров редуктора?

4. Как получить формулу для определения угла наклона зуба?

5. Как определить угол наклона зуба по замерам размеров редуктора?

6. Как определить передаточное число передач и редуктора?

7. Как определяются диаметральные размеры зубчатых колес?

8. Как распределяются потоки мощности в редукторе?

9. Как определить мощность на валах редуктора?

10. Как определить крутящие моменты на всех валах?

11. Как определить частоту вращения каждого вала?

12. Как определить усилия, действующие в передаче?

13. Как определить окружную скорость передачи?

14. Какие параметры редуктора согласуются со стандартом?

Литература

1. Голубков Н.С., Алгоритм расчета закрытых зубчатых передач, Ижевск, ИжГТУ, 2002.

2. Абрамов И.В., Верпаховский Ю С., Энергетический, кинематический и силовой расчет привода. Методические указания к курсовому проектированию по основам конструирования машин, Ижевск, ИжГТУ, 1998, 16с.