Изучение конструкции и определение основных

Параметров конического зубчатого редуктора

Цель работы: изучение конструкции одноступенчатого конического зубчатого редуктора и порядка его сборки-разборки, определение основных параметров прямозубой конической зубчатой передачи редуктора.

Оборудование: лабораторный образец конического зубчатого редуктора, измерительная линейка, штангенциркуль, угломер.

Теоретические основы работы

1.1. Особенности конструкций конических зубчатых редукторов

Конические зубчатые передачи (рис. 11.1) передают движение между валами с пересекающимися осями и имеют достаточно широкое применение как в общем, так и в текстильном машиностроении.

Зацепление двух конических колёс можно представить как качение без скольжения двух конусов с углами при вершинах и . Эти конусы называются начальными. Основное применение имеют ортогональные передачи с суммарным углом между осями , выполненные без смещения исходного контура или равносмещёнными. Поэтому их начальные конусы совпадают с делительными конусами.

Конические колёса обычно выполняют прямозубыми (при окружной скорости в передаче до 3 м/с - рис. 11.1) или с круговыми зубьями (при окружной скорости в передаче свыше 3 м/с).

Рис. 11.1. Кинематическая схема конического зубчатого редуктора

Конструктивно конические передачи сложнее цилиндрических передач в изготовлении и монтаже. Пересечение осей валов приводит к возникновению в зацеплении больших осевых сил, затрудняет размещение опор. Одно из колёс, как правило, является консольным. При этом увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Всё это приводит к тому, что по опытным данным нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет лишь около 85% от нагрузочной способности цилиндрической прямозубой передачи. При этом, сохраняя все основные достоинства зубчатых передач, конические передачи дают возможность передавать движение под прямым углом.

Конструкции корпусов конических редукторов в целом аналогичны конструкциям корпусов цилиндрических зубчатых редукторов и имеют, как правило, плоскость разъёма и те же специальные приливы (см -. лабораторную работу № 10). Отличие заключается лишь в наличии большой удлиненной бобышки под установку подшипниковых опор консольной шестерни. Порядок сборки и разборки конического редуктора и организация в нём системы смазки зубчатых колёс и подшипников конической передачи также не отличаются от рассмотренных для цилиндрических зубчатых редукторов. Дополнительно проводятся только регулировки конического зацепления и конических роликовых подшипников, предназначенных для восприятия больших осевых сил в зацеплении конической передачи.

1.2. Геометрия и кинематика прямозубых конических зубчатых передач

Для прямозубых конических передач торцевое и нормальное сечения совпадают. Поэтому основным геометрическим параметром зацепления является внешний делительный модуль

, (11.1)

где - внешний торцевой шаг зубьев (рис. 11.1). Расчётное значение , обычно округляют до стандартной величины из ряда: 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 … 10 [1], хотя и допускается не делать это округление.

К числу параметров, характеризующих геометрию конической передачи, относятся: внешнее и среднее конусные расстояния, внешние делительные диаметры шестерни и колеса , углы делительных конусов колёс и ; диаметры окружностей выступов зубьев колёс и , средние делительные диаметры колёс и , ширина зубьев колёс , где - коэффициент ширины зубчатого венца (обычно принимают ).

Главной кинематической характеристикой передачи является передаточное число

, (11.2)

где - передаточное отношение; и – числа зубьев шестерни и колеса; и – круговые частоты их вращения.

Для прямозубых конических зубчатых передач рекомендуют .

Порядок выполнения работы

1. Изучают теоретические основы работы.

2. Изучают конструкцию редуктора, указанного преподавателем в качестве объекта исследований.

3. Определяют и зарисовывают кинематическую схему редуктора.

4. С помощью измерительных инструментов выполняют опытные замеры ряда геометрических характеристик конической зубчатой передачи исследуемого редутора и записывают результаты замеров в табл. 11.1.

Таблица 11.1

Параметры передачи редуктора, определённые опытным путём

Наименование параметра	Шестерня	Колесо
Число зубьев колёс
Диаметр вершин зубьев, мм		–
Угол делительного конуса, град
Ширина зуба, мм
Внешнее конусное расстояние, мм

5. Остальные геометрические и кинематические характеристики зубчатой конической передачи редуктора определяют расчётным путем, используя известные формулы [1], и сводят результаты расчётов в табл. 11.2.

Таблица 11.2

Параметры конической передачи редуктора, определенные расчётным путём

Наименование параметра	Формула	Шестерня	Колесо
Внешний делительный модуль, мм
по стандарту
Внешнее конусное расстояние, мм
Угол делительного конуса, град
Суммарный угол передачи
Коэффициент ширины зубчатого венца, мм
Нормальный модуль на среднем делительном диаметре, мм
Внешний делительный диаметр, мм
Средний делительный диаметр, мм
Диаметр окружности вершин зубьев, мм
Среднее конусное расстояние, мм
Передаточное число редуктора

Выводы

В выводах указывают основные результаты работы, сравнивают полученные результаты с данными учебной литературы [1, 2], дают оценку корректности проведённых исследований.

4. Контрольные вопросы

1. Какие преимущества и недостатки имеет коническая зубчатая передача по сравнению с цилиндрической зубчатой передачей?

2. Какие конструктивные особенности имеет корпус конического зубчатого редуктора?

3. Какие подшипники используют в качестве опор вращающихся валов конической передачи редуктора и почему?

4. Какие дополнительные операции производят при сборке конического зубчатого редуктора по сравнению со сборкой цилиндрического зубчатого редуктора?

5. Что является главным геометрическим параметром конической зубчатой передачи и как его определить?

6. Что является главным кинематическим параметром конической зубчатой передачи и как его определить?

7. Как можно определить среднее конусное расстояние при известных значениях параметров и ?

8. Как рассчитать значения и , если известно только передаточное число прямозубой конической передачи?

9. Какое значение коэффициента ширины зубчатого венца обычно принимают при расчёте конической передачи?

10. Каково максимальное рекомендуемое передаточное отношение для конического одноступенчатого зубчатого редуктора?

 

 

Лабораторная работа № 12