РОБОЧИЙ ЗОШИТ. Методичні вказівки для інженерних факультетів

ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Методичні вказівки для інженерних факультетів

Спеціальностей

6.091902 ”Механізація сільського господарства’’

6.090215 “Машини та обладнання с.г. виробництва’’

Київ 2009

Рекомендовано методичною комісією загально-технічних дисциплін Протокол №1 від ЗО 08.98

Склали:

Рибалко В.М.

Матухно Н.В.

Гулій Д.С.

Кучерявий Б.О.

Рецензенти: проф. Опальчук А.С.

доц. Погорілець О.М.

Робочий зошит лабораторних робіт з деталей машин

Методичні рекомендації для студентів факультету механізації сільського господарства

Підписано до друку "______" червня 2006р. Формат 60x84 1/16

Папір №3. ум. друк. арк. 27. ум. вид. арк. З. Тираж 10 безплатно. Замовлення №55 тир. 150

Друкарська дільниця УВК УДАУ, 252041

Порядок виконання лабораторних робіт на кафедрі конструювання машин .

Під час вивчення курсу деталей машин та ПТМ студентами факультету механізації сільського господарства викладачі кафедри ознайомлюють їх з планами проведення лабораторних робіт, правилами з охорони праці в лабораторії, організацією робочого часу та порядком проведення лабораторних робіт, складанням звітів по виконанню лабораторних робіт та інше.

Значну увагу при цьому приділяють вивченню особливостей роботи в лабораторії з деталей машин, елементів наукових досліджень під час лабораторних робіт. Перше заняття закінчується проведенням інструктажу з техніки безпеки, що фіксується у спеціальному журналі.

Під час підготовки до виконання лабораторної роботи кожний студент повинен досконало вивчити правила техніки безпеки при роботі з обладнанням та навчитись надавати першу допомогу товаришам у випадку виникнення травм або враження електричним струмом.

Найбільший ефект від лабораторних занять студенти одержують тоді, коли вони працюють бригадою з 2-3 чоловік. Розбивання групи на бригади також виконується на першому занятті. Тоді ж студентам видається методична література, підготовлена кафедрою, дається список рекомендованої літератури. До наступного лабораторного заняття студенти повинні підготуватись завчасно і самостійно. Вони повинні ознайомитись з відповідними розділами курсу по рекомендованій літературі, конспекту лекцій (якщо вони прочитані), вивчити методичні вказівки, записати в робочий зошит мету роботи, підготувати відповідні таблиці для записів та розрахункових даних.

Звіти про виконані лабораторні роботи заносяться в робочий зошит. На обкладинці зошиту потрібно вказати прізвище та ініціали студента, а також факультет, курс, групу.

Перед початком чергової лабораторної роботи викладач перевіряє оформлення звітів з попередніх робіт, та якість підготовки студентів до виконання наступної. Непідготовлені студенти до роботи в лабораторію не допускаються.

Експериментальні дослідження проводять студенти в повній відповідності з методичними вказівками під керівництвом викладача.

Після завершення роботи результати досліджень слід показати викладачу. Якщо результати дослідів будуть визнані незадовільними, лабораторну роботу слід виконати повторно. Після завершення роботи слід прибрати робоче місце і акуратно скласти інструменти та пристосування.

Обробка дослідних та розрахункових даних може бути виконана в лабораторії або частково в домашніх умовах.

Оформлення слід проводити з урахуванням вимог діючих ГОСТів.

Звіти захищаються індивідуально кожним студентом під час виконання наступних лабораторних робіт, під час консультацій або в години, відведені у розкладі для самостійної роботі.

Пропущені лабораторні роботи відпрацьовуються згідно графіка та по узгодженню з викладачем, який веде заняття.

Лабораторна робота №1

Вивчення конструкції і визначення параметрів

Двоступінчастого циліндричного редуктора

I.МЕТА РОБОТИ

I.I. Вивчення конструкції редуктора.

I.2. Визначення основних параметрів зубчастих коліс, підшипників і редуктора взагалому.

2. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Редуктори – це механізми, призначені для зниження кутових швидкостей і підвищення крутних моментів, виконані в вигляді окремих агрегатів. В залежності від числа пар зубчастих коліс вони бувають одно-, дво-, трьохступінчасті. В даній роботі розглядаються не співвісний 2-о ступінчастий циліндричний редуктор.

Нижче наведені співвідношення між основними параметрами не регулюємої зубчастої передачі.

Коловий модуль

Де міжосьова відстань визначають заміром; числа – зубів шестерні , і колеса розраховують.

Розраховані значення модуля визначають як ближче найменше по таблиці 1.

Кут нахилу зуба косозубого колеса β

Діаметр ділильного кола

Діаметр кола вершини зубів

Діаметр колових западин

Коефіцієнти ширини колеса і

і

Де ширина обода колеса.

1.Колеса зубчасті. Модулі.

1ряд	1,5		2,0		2,5
2ряд				2,25		2,75		3,5		4,5		5,6

Виписка із стандарту СТ СЭВ 310-76.

Коловий і нормальний кроки

і

Передаточне число

Передаточне число редуктора

Довговічність підшипника в годинах

Де

- динамічна вантажопідйомність, ;

ω – кутова швидкість, рад/с;

m – 3,0 для підшипників;

Q – приведене радіальне навантаження, H.

Значення Q і ω приймають по завданню викладача;

C – із таблиці довідників.

Мащення поверхонь деталей які труться відбувається за рахунок їх занурення або розбризкування мастильного матеріалу. Обєм мастила визначається із розрахунка 0,4…0,6 л на I кВт потужності при умові що занурення в масло тихохідного колеса відбувається на глибину від I до 6 модулів, але не менше 10 мм. Відстань між діаметром вершин тихохідного колеса і дном редуктора не повинна бути меншою за 20 мм щоб з дна не піднімалися осівши рештки і не попадали на робочі поверхні редуктора.

Матеріалоємність являє собою відношення ваги редуктора в кг до величини крутного момента на вихідному кінці тихохідного вала .

3. ОБЛАДНАННЯ, ВИМІРЮВАЛЬНИЙ ІНСТРУМЕНТ

Обєктом вивчення являється 2-о ступінчастий редуктор типу Р2У – 155-31,5 – 11У2 (ГОСТ 20758 – 75), де - редуктор, 2- двоступінчастий, У – універсальний, 155 – міжосьова відстань, 11 – виконання, У – помірний клімат, 2 – розміщення. Колеса обох ступенів косо зубі.

Для зняття розмірів користуються штангенциркулем 0…150 мм з ціною поділки 0,1 мм і 0…300 мм з ціною поділки 0,05 мм; для розбирання редуктора використовують ріжкові гайочні ключі і підставку для розібраних вузлів редуктора.

4. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1. Проводимо зовнішній огляд редуктора для вияснення наступних питань: як закріплюється редуктор на основі (до рами, фундаменту); скільки вихідних кінці валів та їх тип; скільки ступенів передач в редукторі; як здійснюють заправку і контроль рівня мастила; за що кріпить редуктор при транспортуванні; в яких місцях і для чого зроблені ребра жорсткості; тип штифтів та їх призначення.

4.2. Визначаємо масу редуктора (без оливи).

4.3. Встановлюємо редуктор на стіл і розбираємо його, для чого відкручуємо гайки болтів і знімаємо кришку.

4.4. Вимірюємо міжосьову відстань 1-ї та 2-ї ступеней передач.

4.5. Визначаємо тип колес: прямо- чи косо зубі.

4.6. Виймаємо вали разом з колесами та підшипниками і встановлюємо їх на підставку.

4.7. Рахуємо кількість зубів на колесах, заміряємо ширину кожного з них, визначаємо нахил зубів: лівий чи правий.

4.8. Визначаємо тип підшипників, заміряємо їх розміри: внутрішній та зовнішній діаметри, ширину.

4.9. Розраховуємо площу дна редуктора, необхідну для визначення об’єма мастила; заміряємо діаметр фундаментного болта.

4.10. Встановлюємо вали в редуктор.

4.11. Співставляємо кінематичну схему редуктора з позначенням арабськими цифрами номери зубчастих коліс і римськими цифрами номери валів, починаючи з вхідного вала.

Результати всіх вимірювань записуємо до таблиці протокола лабораторної роботи. Проводимо розрахунки параметрів зубчастих коліс, підшипників і редуктора в загалому.

Після закінчення розрахунків виконуємо ескіз підшипникового вузла за вказівкою викладача; проводимо опис конструкції редуктора; даємо рекомендації по вдосконаленню редуктора та його вузлів.

Закінчивши вказані роботи, здаємо лабораторну роботу викладачу. Здавши роботу збираємо редуктор і передаємо його та інструмент учбовому майстру.

5. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

5.1. Як визначить передаточне відношення одної ступені та редуктора взагалому?

5.2. Чому рівна радіальна відстань в зачепленні між западиною зуба колеса та вершиною зуба шестерні?

5.3. Яка залежність між висотою ніжки зуба і коловим модулем косозубого колеса?

5.4. Коли використовується косо зуба передача?

5.5. На яку глибину рекомендують занурювати в мастило тихохідне колесо і чого?

5.6. Вкажіть конструктивні недоліки на Вашу думку даного редуктора.

5.7. Який підшипник тихохідного вала сприймає осьове навантаження повної сили при обертанні швидкохідного вала за часовою стрілкою?

5.8. Дайте оцінку якості змащування підшипників при різних швидкостях роботи редуктора?

1. ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №1

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ І ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ 2-Х СТУПІНЧАСТОГО РЕДУКТОРА З ЦИЛІНДРИЧНИМИ ЗУБЧАСТИМИ КОЛЕСАМИ

1.1 МЕТА РОБОТИ: Вивчити конструкцію редуктора, визначити параметри зубчастих коліс, підшипників та редуктора в цілому.

1.2. КІНЕМАТИЧНА СХЕМА РЕДУКТОРА

(позначення згідно ГОСТ 2.770-69 "Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики")Виконують в 2-х проекціях.

1.3 РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ ТА РОЗРАХУНКІВ

1.3.1. Зубчасті колеса та шестірні

Таблиця 1.1

Параметри	Позначення
ВИЗНАЧЕНІ
прямо або Тип косозуба
Напрям нахилу зуба: лівий, правий
Число зубів, Z
Ширина зубчастого вінця, b, мм
Термообробка
РОЗРАХОВАНІ
Модуль коловий, mt, мм
Кут нахилу зуба, (град.)
Модуль нормальний, mn, мм
Діаметр ділильного кола, d, мм
Діаметр кола вершин, da, мм
Діаметр кола западин, df, мм

Коефіцієнт ширини, b/d
Коефіцієнт ширини, b/а
Крок коловий, pt, мм
Крок нормальний, рн, мм
Міжосьова відстань aw, мм

Продовження таблиці 1.1.

1.3.2. Підшипники кочення

Таблиця 1.2.

Параметри	Номера валів
Діаметр зовнішній, D, мм
Діаметр внутрішній, d, мм
Ширина, В, мм
Тип та серія
Позначення
Тип мастила та спосіб змащування

1.4 ЕСКІЗ

ПІДШИПНИКОВОГО ВУЗЛА ВХІДНОГО, ПРОМІЖНОГО, АБО ВИХІДНОГО, ВАЛА (ЗА ВКАЗІВКОЮ ВИКЛАДАЧА)

1.5. КОРОТКИЙ ОПИС

РЕДУКТОРА, ПЕРЕЛІК ДЕТАЛЕЙ ТА СКЛАДАЛЬНИХ ОДИНИЦЬ

1.6. РЕКОМЕНДАЦІЇ З УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ВУЗЛІВ ТА ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА

1.7. ВИСНОВКИ

Виконав студент(ка) 3 курсу ф-ту групи

_________________________________________

Прийняв(ла)__________________________________

Дата_____________________________________

Лабораторна робота №2

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ І ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТІВ КОНІЧНОГО РЕДУКТОРА

I.МЕТА РОБОТИ

1.1.Вивчення конструкції редуктора.

1.2.Визначення основних параметрів конічних коліс, підшипників і редуктора взагалому.

2.КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Конічні колеса застосовують для передачі потужності між перехрещеними під деяким кутом валами.

Найбільш широко застосовують конічні передачі, у яких , тобто між перпендикулярними валами

Де кути ділильних конусів відповідно шестерні і колеса.

Передаточне відношення

Де числа зубів відповідно колеса і шестерні.

Кути визначають по формулах

Рис.1

На Рис.1 видно, що найбільша висота зуба рівна

Зовнішній коловий модуль

Розраховане значення модуля округлюємо до найближчого по стандарту СТ СЄВ 310-76.

1ряд	1,5		2,0		2,5
2ряд				2,25		2,75		3,5		4,5		5,6

Зовнішня кінцева відстань

Середній коловий модуль

Середня кінцева відстань

Де ширина вінця (довжина зуба)

Зовнішній коловий ділильний діаметр

Середній коловий ділильний діаметр

Коефіцієнт ширини колеса

Зовнішні вершини головки і ніжки зуба

Де для прямозубих коліс

Кути головки і ніжки зуба

Мащення зачеплення здійснюється зануренням зубчатого колеса в оливу. Мащення підшипників шестерні здійснюється консистенсним мастилом, підшипників колеса – розбризкуванням оливи. Об’єм оливи визначають із залежності 0,4…0,6 л на 1кВт потужності що передається. Глубина занурення колеса в оливу не повинна перевищувати довжини зуба. Відстань між дном редуктора і зовнішнім діаметром вершин зубів колеса не рекомендують приймати менше 20 мм для уникнення збовтування оливи і попадання її в загрязненному виді на пари де відбувається тертя (зубчате зачеплення, підшипники).

3.ОБЛАДНАННЯ, ВИМІРЮВАЛЬНИЙ ІНСТРУМЕНТ І АПАРАТУРА

Обєктом вивчення є одноступінчастий спеціальний конічний редуктор із зубчатими колесами.

Для вимірювань використовують штангенциркулі 0…150 мм і 0…300 мм; для розбирання і збирання гайкові ключі і підставки.

4.ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1. Проводимо зовнішній огляд редуктора з метою: як кріпиться редуктор до рами; тип вихідних кінців валів; розміщення коліс на валах; охолодження редуктора; спосіб заливки, оливи і контроля рівня її; в яких місях і для чого зроблені ребра жорсткості, як закріплюють редуктор для транспортування.

4.2. Визначаємо массу редуктора (без оливи).

4.3. Встановлюємо редуктор на стіл і проводимо його розбирання в такій послідовності: виймаємо 4 гвинта які закріплюють підшипниковий вузол шестерні і знімаємо його. Легкими ударами молоткапо торцю вала шестерні через бронзову наставку вибиваємо вал. Кожний вузол знятий з редуктора відразу встановлюємо на підставку. Викручуємо 6 гвинтів які кріплять наскрізну кришку – корпус підшипника колеса і знімаємо її. Виймаємо вузол в зборі вал – колесо і встановлюємо на підставку.

4.4. Визначаємо тип коліс.

4.5. Визначаємо числа зубів шестерні ; заміряємо ширину зубчатого вінця ( довжину зуба) ; зовнішні діаметри колових вершин .

4.6. Визначаємо тип підшипників, заміряємо їх розміри: зовнішній діаметри, ширину зовнішнього кільця.

4.7. Визначаємо площу дна редуктора, необхідну для визначення об’єма оливи; заміряємо діаметр отвору під фундаментальні гвинти.

4.8. Виконуємо ескіз підшипникового вузла.

4.9. Встановлюємо вузол вал – колесо в корпусі редуктора.

4.10. Збираємо підшипниковий вузол шестерні, встановлюємо його в корпус і закріплюємо.

4.11. Складаємо кінематичну схему редуктора із вказаними арабськими цифрами номерів валів, починаючи з вхідного вала.

4.12. Встановлюємо наскрізну кришку – корпус підшипника вала колеса, не закріплюючи його.

Результати всіх вимірювань заносимо у відповідні таблиці протокола лабораторних робіт. За наступними данними визначаємо параметри зубчастих коліс, підшипників і редуктоа в загалому.

Після закінчення розрахунків проводять опис конструкції редуктора, складають перелік складових одиниць і деталей; дають рекомендації по вдосконаленню конструкції вузлів і деталей.

По закінченню вказаних робіт, здають лабораторну роботу викладачу. Встановлюють на місце кришку – корпус підшипникового вала колеса. Після цього редуктор і інструмент здають учбовому майстру.

2. ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №2

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ КОНІЧНОГО РЕДУКТОРА

2.1. МЕТА РОБОТИ: Вивчити конструкцію, визначити параметри зубчастих коліс, підшипників та редуктора в цілому.

2.2. КІНЕМАТИЧНА СХЕМА РЕДУКТОРА

(позначення згідно ГОСТ 2.770-69 "Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики″).

Виконують в 2-х проекціях.

2.3. РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ ТА РОЗРАХУНКІВ

2.3.1. ЗУБЧАСТА ШЕСТІРНЯ ТА КОЛЕСО

Таблиця 2.1.

Параметри	Позначення
ВИЗНАЧЕНІ
Типи: прямо-, косозубе або з круговими зубами
Число зубів, Z
Ширина зубчастого вінця, b, мм
Розмір a1,мм
Розмір a2, мм
РОЗРАХОВАНІ
Кути ділильних конусів, δ1,δ2 град., хв.
Найбільша висота зуба, hе, мм
Зовнішня конусна відстань, Re, мм
Середній коловий модуль, mtn, мм
Середня конусна відстань,Rm, мм
Діаметр зовнішнього ділильного кола.dе, мм
Діаметр середнього ділильного кола, dm.мм
Коеф. ширини, b/m
Коеф. ширини, b/R
Зовнішня висота головки зуба, hае, мм
Зовнішня висота ніжки зуба, hfe, мм
Кут головки зуба, град.,хв
Кут ніжки зуба, град.,хв

2.3.2. ПІДШИПНИКИ КОЧЕННЯ

Таблиця 2.2.

Параметри	Номер вала
Діаметр зовнішній, D, мм
Діаметр внутрішній, d, мм
Ширина зовнішнього кільця, С, мм
Тип та серія підшипника
Позначення
Тип мастила та спосіб мащення
Конструктивні особливості

2.3.3. РЕДУКТОР Таблиця 2.3.

Параметри	Величина
ВИЗНАЧЕНІ
Тип редуктора
Спосіб мащення та тип мастила
Маса редуктора, М, кг
Діаметр отворів під фундаментні болти, dф, мм, та їх кількість
РОЗРАХОВАНІ
Передаточне число, U
Матеріалоємність питома, q, нм/кг
Діаметр фундаментального болта, dф, мм
Об’єм мастила, V,л

2.4. ЕСКІЗ ПІДШИПНИКОВОГО ВУЗЛА ВХІДНОГО АБО ВИХІДНОГО ВАЛА (ЗА ВКАЗІВКОЮ ВИКЛАДАЧА)

2.5. КОРОТКИЙ ОПИС РЕДУКТОРА, ПЕРЕЛІК СКЛАДАЛЬНИХ ОДИНИЦЬ ТА ДЕТАЛЕЙ З ВКАЗІВКОЮ ЇХ КІЛЬКОСТІ

2.6. РЕКОМЕНДАЦІЙ З УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ВУЗЛІВ ТА ДЕТАЛЕЙ РЕДУКОРА

2.7. ВИСНОВКИ

Виконав студент(ка) 3 курсу ф-ту групи

__________________________________________________

Прийняв­(ла)___________________________________________

Дата ______________________________________________

Лабораторна робота №3

Вивчення конструкції і визначення параметрів

Червячного редуктора

I.МЕТА РОБОТИ

1.2.Вивчення конструкції редуктора.

1.3.Визначення основних параметрів червяка, червячного колеса, підшипників і редуктора загалом.

2.КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Червячні редуктори призначені для зменшення частоти обертання і збільшення крутного момента при більшому передаточному числі. Передача потужності здійснюється між перехрещеними валами. Редуктори бувають одноступінчасті, рідко – двоступінчасті, горизонтальні і вертикальні; з одним або двома відборами потужності. В роботі розглядається найбільш поширений одноступінчастий редуктор.

Основні відношення не регулюємої червячної передачі.

ПАРАМЕТРИ ЧЕРВЯКА

Осьовий модуль

Де - осьовий крок, отриманий заміром.

Знайдене значення модуля округлюють до найблищого стандартного по табл.1.

Ділильний діаметр червяка

Де - діаметр вершин червяка визначають заміром

Діаметр западин

Основні параметри не регулюємих червячних передач наведені в табл.1.

Основні параметри не регулюємих черв’ячних передач

			Допустимі відношення
2; 2.5	8; 10 12.5; 16	1; 2; 4			1, 2, 4
3.15; 4	2.5		1, 2, 4
		10; 12	1, 2, 4
6.3	8; 10; 12.5; 16; 20	1; 2; 4	3.5	10; 12; 14	1, 2, 4
8; 10; 12.5	8; 10; 12.5; 16; 20	1; 2; 4
	9; 10; 12	1, 2, 4
	8; 10; 12.5; 16	1; 2; 4

Коефіцієнт діаметра черв’яка

Кут підйому витка черв’яка

Де - число заходів черв’яка.

Параметри черв’ячного колеса.

Діаметр ділильного кола

Де – число зубів колеса.

Середній діаметр вершин зубів

Діаметр западин

Найбільший діаметр

Параметри передачі.

Міжосьва відстань

Відносно зовнішніх, так як при перекосах виявляються концентрації напружень у країв роликів. Приймають для установки жорстких двоопорних валів.

Мають більше кількість конструктивних виконань

2.4. Роликопідшипники радіальні дворядні сферичні. Передають радіальне і двостороннє осьове навантаження, величина останнього не перевищує 25% не використаного радіального навантаження.

Якщо діє тільки осьове навантаження, то працює тільки один ряд підшипників. Допустимий перекіс кілець до . Мають значно більшу вантажопідйомність, чим відповідні шарикові, але більш тихохідні і дорогі.

Рекомендується приймати для тяжко навантажених багатоопорних валів; для двоопорних валів, посадочні місця під підшипники яких розточені не з однієї установки, або розміщені в різних корпусах

І т.д.

2.5. Роликопідшипники з тлінними циліндричними роликами або голками. Передають тільки радіальне навантаження. Осьової фіксації вала не забезпечують. Мають менші діаметральні, але більші осьові габарити. Відносний перекіс кілець недопустимий, так як це приводить до порушення лінійного контакта голок з дорожками кочення. Рекомендується приймати в опорах з обмеженими діаметральними габаритами. Особливо широко застосовують в механізмах з кочковим режимом руху.

По конструктивному виконанню бувають з внутрішнім і зовнішнім кільцем; із зовнішнім, але без внутрішнього кільця; без кілець (насипом або з сепаратором).

2.6.Роликопідшипники радіальні з витими роликами. Передають тільки радіальне навантаження. Осьова фіксація вала не відбувається, найкраще приймають радіальні і ударні навантаження. Ролики мають понижену жорсткість; менш чутливі до забрудненої оливи. Допускається незначний перекіс доріжок кочення. Не застосовуються в бистрохідних передачах. Можуть бути із зовнішнім і внутрішніми кільцями, з одним із них або взагалі без кілець.

Рекомендується приймати в опорах із середніми радіальними навантаженнями ударного характеру з невеликою частотою обертання.

У відповідальних вузлах не застосовуються.

2.7. Шарикопідшипники радіально – упорні однорядні. Передають радіальне і осьове навантаження. Величина осьового навантаження визначається величиною кута контакту. Із збільшенням цього кута осьова вантажопідйомність збільшується за рахунок зменшення радіальної:

Тип 36000

Тип 46000

Тип 66000

Де - допустиме осьове навантаження,

- не використане радіальне навантаження.

Осьове навантаження сприймається тільки в одному направленні. По швидкісним характеристикам не поступаються радіальним однорядним. Збільшення кута контакту зменшує допустиму швидкість обертання. Також можуть сприймать осьве навантаження. Встановленні відповідним чином по 2 шт. в опорі, забезпечують більшу вантажопідйомність опори і здатність сприймати двостороннє осьове навантаження.

Приймаються при середніх і високих частотах обертання.

2.8. Роликопідшипники радіально – упорні однорядні (конічні). Передають одночасно діючі радіальні і осьові навантаження. Із збільшенням кута конусності зовнішнього кільця осьова вантажопідйомність зростає за рахунок зменшення радіальної.

Відносний перекіс кілець не допускається. Допустима колова швидкість значно нижча чим у підшипників з циліндричними роликами. Передають одностороннє осьове навантаження, величина якої в залежності від кута наступна:

Тип 7000

Тип 27000

Де - допустиме осьове навантаження

- не використане допустиме радіальне навантаження.

Кут конусності роликів .

Допускають роздільний монтаж кілець, регулювання осьвого і радіального зазорів як при установці так і під час експлуатації.

Радіальна вантажопідйомність в середньому в 1,9 раза вища, ніж у відповідних однорядних радіальних шарикових підшипниках.

Широко застосовуються в машинобудуванні при низьких і середніх швидкостях (не більше 5…10 м/с на валу).

2.9. Шарикопідшипники упорні. Передають осьове одностороннє навантаження. Задовільно працюють при низьких і середніх швидкостях ( не більше 5…10 м/с на валу). При високих частотах обертання підшипники швидко виходять із роботи в наслідку дії центробіжних сил із сторони шариків на доріжки кочення. На горизонтальних валах працюють хужіше, чим на вертикальних; потребують хорошого регулювання і підтяжки кілець.

Для забезпечення передачі осьового навантаження в обидві сторони приймають подвійні підшипники, в яких середнє кільце закріплене на валу, має доріжки з двох сторін, а зовнішні кільця, встановлені в корпус, мають по одній доріжці.

2.10. Роликопідшипники упорні. Передають осьове навантаження. Мають більшу навантажувальну властивість, чим шарикові упорні, але задовільно працюють при низьких частотах обертання.

Динамічне навантаження

а) радіальних і радіально-упорних підшипників:

шарикових при мм

Роликових

б) упорних шарикових підшипників при мм

Де - коефіцієнт динамічної вантажопідйомності, який залежить від геометрії деталей підшипника, точності виготовлення і матеріалу; вибирається з таблиці 1;

0.01	4.66	0.08	7.31	0.20	7.98
0.02	5.45	0.09	7.42	0.22	7.92
0.03	5.96	0.10	7.53	0.24	7.87
0.04	6.35	0.12	7.76	0.26	7.76
0.05	6.83	0.14	7.87	0.28	7.64
0.06	6.91	0.16	7.92	0.30	7.53
0.07	7.08	0.18	7.98

– число рядів тіл кочення;

- кут контакту град;

- число тіл кочення;

- діаметр тіла кочення, мм;

- довжина ролика, мм;

- середній діаметр підшипника ( діаметр розміщення центрів тіл кочення), мм.

Передаточне відношення

Матеріалоємність являє собою відношення маси редуктора М (кг) до величини крутного момента на валу червячного колеса

Мащення зачеплення відбувається за рахунок занурення колеса в маслянну ванну.

В черв’ячних передачах застосовують більш в’язкі мастила, ніж в других передачах. Об’єм оливи визначаєть із залежності 0,6…1,0 л на 1 кВт потужності яка передається. Глибина занурення колеса в оливу не менше чим на висоту зуба і не більше 6 модулів. Для уникнення швидкого старіння оливи і змішування її з осадком рекомендується по можливості збільшити об’єм оливи.

3. ОБЛАДНАННЯ, ВИМІРЮВАЛЬНА АПАРАТУРА ТА ІНСТРУМЕНТ.

Обєктом вивчення являється стандартний одноступінчатий черв’ячний редуктор РУН-80-20,5-2-2 ГОСТ 10563-66. Для замірів використовують штангенциркуль, для розбирання і збирання редуктора рожкові ключі і підставки.

4. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1. Проводимо зовнішній огляд редуктора з метою: як кріпиться редуктор до рами; тип вихідних кінців валів; розміщення коліс на валах; охолодження редуктора; спосіб заливки, оливи і контролю рівня її; в яких місцях і для чого зроблені ребра жорсткості, як закріплюють редуктор для транспортування.

4.2. Визначаємо массу редуктора (без оливи).

4.3.Встановлюємо редуктор на підставку і проводимо його розбирання, дотримуючись правил техніки безпеки. Червяк і червячне колесо встановлюємо на підставку.

4.4.Визначаємо кількість заходів черв’яка та інші його основні параметри.

4.5.Розраховуємо основні параметри за формулами які наведені вище.

4.6. Визначаємо площу дна редектора, необхідну для визначення обєма оливи; розраховуємо діаметри під фундаментальні болти і визначаємо їх кількість.

4.7. Складаємо кінематичну схему редуктора із вказаними арабськими цифрами номерів валів, починаючи з вхідного вала. Результати всіх вимірювань заносимо у відповідні таблиці протокола лабораторних робіт. За наступними данними визначаємо параметри черв’яка і черв’ячного колеса, підшипників і редуктоа в загалому.

Після закінчення розрахунків проводять опис конструкції редуктора, складають перелік складових одиниць і деталей; дають рекомендації по вдосконаленню конструкції вузлів і деталей.

По закінченню вказаних робіт, здають лабораторну роботу викладачу. Встановлюють на місце кришку – корпус підшипникового вала колеса. Після цього редуктор і інструмент здають учбовому майстру.

5.КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

5.1. Як визначити передаточне число редуктора.

5.2. Що таке коловий модуль?

5.3.Чому дорівнює радіальний зазор між западиною черв’яка і вершиною зуба черв’ячного колеса?

5.4. Що таке кут зачеплення і чому він дорівнює в нерегулюємому зачепленні?

5.5. Назвіть типи черв’яків; який тип і чому найбільш широко застосовується в машинобудуванні?

5.6.Як залежить ККД черв’ячної передачі від числа заходів черв’яка і геометричних параметрів?

5.7. Назвіть основні причини виходу із ладу черв’ячних передач.

5.8.Чому умови для утворення масляного клина в зачепленні черв’ячної передачі хужіші чим у зубчатої?

5.9.Які властивості повинні мати матеріали черв’яка зубів черв’ячного колеса?

5.10. Яка складова повної сили в зачепленні діє вздовж оси черв’яка і яка складова на колесі зрівноважена?

5.11. При обертанні вала черв’яка за часовою стрілкою який підшипник вала черв’ячного колеса буде сприймати осьове навантаження?

5.12.Які вимоги виносяться до мащення черв’ячних редукторів?

3. ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №3

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВЧЕРВ'ЯЧНОГО РЕДУКТОРА

3.1. МЕТА РОБОТИ : Вивчити конструкцію, визначити параметри черв'яка та черв'ячного колеса, підшипників та редуктора в цілому .

3.2. КІНЕМАТИЧНА СХЕМА РЕДУКТОРА (позначення згідно ГОСТ 2.770-69 "Обозначения условниє графические в схемах. Элементы кинематики"). Виконують в 2-х проекціях.

3.3. РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ ТА РОЗРАХУНКІВ

Таблиця 3.1.

Параметри	Значення параметрів
	Черв'яка	Черв'ячного колеса
ВИЗНАЧЕНІ
Число заходів черв'яка, Z1 Число зубів колеса, Z2
Крок, р, мм
Діаметр вершин, da, мм
Довжина нарізної частини черв'яка, b1, мм
Ширина зубчастого вінця черв’ячного колеса, b2, мм
Найбільший діаметр черв'ячного колеса, daм, мм
Висота витка черв'яка, h, мм
Напрямок гвинтової лінії черв'яка
РОЗРАХОВАНІ
Модуль , m , мм
Ділильний діаметр, d 1, мм
Діаметр западин, d f1, мм
Коефіцієнт діаметра черв'яка, q1
Кут підйому витка черв'яка, γ1 град , хв.

3.3.1.ПІДШИПНИКИ КОЧЕННЯ

Таблиця 3.2.

Параметри	Номер вала
Діаметр зовнішній, D, мм
Діаметр внутрішній, d, мм
Ширина зовнішнього кільця, С, мм
Тип та серія підшипника
Позначення
Довговічність одного з підшипників, Lh ,год.
Тип мастила та спосіб мащення

3.3.2. РЕДУКТОР

Таблиця 3.3.

Параметри	Величина
ВИЗНАЧЕНІ
Тип редуктора та його позначення
Спосіб мащення зачеплення та тип мастила
Маса редуктора, М, кг
Спосіб регулювання зачеплення
Площа дна корпуса
РОЗРАХОВАНІ
Передаточне число, U
Питома матеріалоємність редуктора, q, Нм/кг
Міжосьова відстань, аw, мм
Об'єм мастила, V, л

3.4. ЕСКІЗ

ПІДШИПНИКОВОГО ВУЗЛА ВХІДНОЮ АБО ВИХІДНОГО ВАЛА

(ЗА ВКАЗІВКОЮ ВИКЛАДАЧА)

3.5. КОРОТКИЙ ОПИС РЕДУКТОРА, ПЕРЕЛІК СКЛАДАЛЬНИХ ОДИНИЦЬ ТА ДЕТАЛЕЙ З ВКАЗІВКОЮ ЇХ КІЛЬКОСТІ

3.6. РЕКОМЕНДАЦІЇ З УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ВУЗЛІВ ТА ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА

3.7. ВИСНОВКИ

Виконав студент(ка) 3 курсу ф-ту групи

Прийняв(ла) ___________________________________

Дата_______________________________________

Лабораторна робота №4

Вивчення конструкції визначення параметрів підшипників кочення

1.МЕТА РОБОТИ

1.1. Вивчити конструкції, визначити основні геометричні і силові параметри підшипників кочення , тип, позначення і області їх використання.

1.2. По вказівці викладача визначити динамічну і статичну вантажопідйомність одного підшипника.

2.КОРОТКІ ТЕХНІЧНІ ДАНІ

Підшипники являються опорами валів і осей. Вони сприймають радіальні і осьові навантаження зі сторони вала и передають їх на корпус підшипника. Основними геометричними параметрами підшипників являються : зовнішній діаметр зовнішнього кільця D , внутрішній діаметр внутрішнього кільця d , ширини кілець : зовнішнього С і внутрішнього В . Силові параметри – динамічна С и статична С_о вантажопідйомності ; кінематичні – гранична частота обертання n , техніко – економічні – маса і вартість . Нижче приведені короткі характеристики підшипників основних типів.

2.1. Шарикопідшипники радіальні однорядні. Сприймають радіальне навантаження і двосторонню осьову, але величина останньої не повинна перевищувати 70% не використаної радіальної. Допускають перекіс внутрішнього кільця по відношенню до зовнішнього до 15' . Тоді отримують найбільший К.К.Д. . Допускають найбільші частоти обертання . Найдешевші. Випускаються в великій кількості . Мають велике різноманіття конструктивних виконань. В сільському господарстві широке використання отримали останнім часом підшипники типу 150, 600 закритого виконання. Рекомендується для установки жорстких двохопорних валів при відстані між опорами l ≤ 10d, де d – діаметр вала.

2.2. Шарикопідшипники радіальні дворядні сферичні. Призначені для сприйняття радіальних навантажень ; можуть одночасно сприймати и двостороннє осьове навантаження, величина якого не повинна перевищувати 20% не використаного радіального навантаження. Завдяки тому, що центр сферичної поверхні зовнішнього кільця розташований на осі вала, допускається відносний перекіс кілець від 2 до 3° .

Рекомендується для встановлення багатоопорних / більше двох опор/ валів ; не жорстких 2-х опорних валів ; якщо опори валів розташовані на окремо стоячих корпусах або гнізда під підшипники розточені не з однієї установки , тобто не забезпечена жорстка співвісність посадочних місць і т.д.

Підшипник типу 11000 призначений для встановлення на гладких валах через закріплювальну втулку із зовнішньою конічною поверхнею, на яку одягається внутрішнє кільце підшипника з такою ж конусністю. Втулка має різьбу і повздовжній розріз . При закручуванні гайки втулка втягується в простір між кільцем підшипника і валом і закріплює підшипник в будь-якому місці вала.

2.3. Роликопідшипники радіальні з короткими радіальними роликами. Призначені для передачі радіальних навантажень. Деякі конструкції можуть сприймати незначні осьові навантаження. Мають велику радіальну вантажопідйомність , близько в 1.7…1.9 більшу , ніж радіальні шарикові, але більш тихохідні, трохи дорожче відповідних шарикових. Вони чутливі до перекосу внутрішніх кілець відносно зовнішніх, так як при перекосах виникає концентрація напружень біля країв роликів. Викоистовують для встановлення жорстких двоопорних валів.

Існує велике різноманіття конструктивних рішень.

2.4. Роликопідшипники радіальні дворядні сферичні. Передають радіальне та двохстороннє осьове навантаження , причому величина останньої не повинна перевищувати 25% не використаного допустимого навантаження. Якщо діє чисто осьове навантаження , то працює лише один ряд підшипників. Допускають відносний перекіс кілець до 2…3°. Має значно більшу вантажопідйомність, ніж відповідні шарикові , але більш тихохідні та вартісні.

Рекомендовано приймати для опор тяжко завантажених багато опорних валів ; для двохопорних валів , посадочні місця яких під підшипники розточені не з тієї установки, або ж розташовані в різних корпусах і т.д.

2.5.Роликопідшипники з довгими циліндричними роликами або голками. Передають лише радіальне навантаження. Осьової фіксації вала не забезпечують. Володіють меншими діаметральними , але більшими осьовими габаритами. Відносний перекіс кільця недопустимий , так як це призводить до порушення лінійного контакту або з доріжками кочення. Рекомендується використовувати в опорах з обмеженими діаметральними габаритами. Особливо широко використовують в механізмах з коливальним режимом руху.

По конструктивному виконанню бувають із внутрішнім і зовнішнім кільцем; з зовнішнім, але без внутрішнього кільця; без кілець.

2.6. Роликопідшипники радіальні із завитими роликами. Передають лише радіальні навантаження. Осьової фіксації вала не забезпечують. Краще за інші підшипники сприймають радіальні ударні навантаження. Ролики мають понижену жорсткість; менш чутливі до забруднення оливи. Дозволяється незначний відносний перекіс доріжок кочення. Не використовуються в швидкохідних передачах. Можуть бути з зовнішнім і внутрішнім кільцями, з одним із кілець або без обох кілець.

Рекомендовано використовувати в опорах із середнім радіальним навантаженням ударного характеру з невисокою частотою обертання.

2.7. Підшипники кулькові радіально – упорні однорядні. Передають радіальні і осьові навантаження. Величина осьового навантаження визначається величиною кута контакту. Зі збільшенням цього кута осьова вантажопідємність збільшиться за рахунок зменшення радіальної:

тип 36000 / β=12°/ …

тип 46000 / β=26°/ …

тип 66000 / β=36°/ …

де – допустиме осьове навантаження,

- невикористане допустиме радіальне навантаження.

Осьове навантаження сприймають тільки в одному напрямку. По швидкісним характеристикам не поступаються радіальним однорядним. Збільшення кутів контакту дещо знижують допустимі границі швидкості обертання. Можуть сприймати чисто осьові навантаження. Встановлені відповідним способом по 2 шт. в опору, забезпечують велику вантажопідємність опори і здатність сприймати двохсторонні осьові навантаження.

Використовуються при середніх і високих частотах обертання.

2.8. Роликопідшипники радіально – упорні однорядні /конічні /. Передають одночасно діючі радіальні а осьові навантаження. Зі збільшенням кута контакту конусності зовнішнього кільця осьова вантажопідємність зростає за рахунок зменшення радіальної. Відносний перекіс кілець не допустимий. Допустимі колові швидкості значно менші, ніж у підшипників з циліндричними роликами. Передають одностороннє осьове навантаження, величина якого в залежності від кута β слідуюча :

тип 7000 / β=10°…17°/ …

тип 27000 / β=25°…29°/ …

де – допустиме осьове навантаження,

- невикористане допустиме радіальне навантаження.

Кут конусності роликів 1,5°… 2°.

Допускають роздільний монтаж кілець, регулювання осьового і радіального зазору як при встановлені так і при експлуатації. Радіальна вантажопідємність в середньому в 1,9 разів вища , ніж у відповідних однорядних радіальних кулькових підшипниках. Широко використовуються в машинобудуванні при низьких і середніх швидкостях /не більше 5…10 м/с на валу/.