Кинематические схемы цилиндрических редукторов

Практическая работа №

 

Исследование зубчатого цилиндрического редуктора.

 

Цель работы:Ознакомится с конструктивными особенностями и кинематическими схемами редукторов. Научиться выполнять расчет зубчатого цилиндрического редуктора.

 

Ход работы

 

Теоретическое обоснование.Редуктором (цилиндрическим) называют механизм, который преобразует высокую угловую скорость вращения входного вала в низкую на выходном валу. При этом крутящий момент на выходном валу возрастает пропорционально уменьшению скорости вращения.

Редуктор (цилиндрический) состоит из корпуса, в котором расположены зубчатые колеса, валы, подшипники валов, системы их смазки и др. Наличие корпуса обеспечивает безопасность, хорошую смазку и, следовательно, высокий КПД, в сравнении, например, с открытыми передачами.

Цилиндрический редуктор – самый распространенный тип редукторов за счет простоты передачи и максимального КПД. Основу редуктора составляют зубчатые передачи – прямозубые цилиндрические или конические или косозубые. Редуктор может состоять из одной или нескольких ступеней. Число ступеней выбирается исходя из требуемого передаточного отношения – чем оно выше, тем большее число ступеней необходимо.

Описание и принцип работы:

Цилиндрический редуктор представляет собой одну или несколько последовательно соединенных цилиндрических передач, заключенных в общий корпус. Редуктор имеет входной и выходной валы, которые посредством муфт или иных соединительных элементов соединяются с двигателем и рабочей машиной соответственно. В свою очередь цилиндрическая зубчатая передача представляет собой пару зубчатых колес, находящихся в зацеплении друг с другом.

Когда к входному валу прикладывается вращающий момент, он, как и закрепленное на нем зубчатое колесо, приводится в движение. Посредством цилиндрической передачи усилие передается от колеса входного вала к колесу, находящемуся с ним в зацеплении. Колеса изготавливаются разных диаметров и с разным количеством зубьев, причем колесо с меньшим числом зубьев называется шестерней, а с большим – колесом. Вращающий момент последовательно передается с входного вала на промежуточный, а с промежуточного на выходной (в случае двухступенчатого редуктора).

Кинематические схемы цилиндрических редукторов

Одноступенчатые горизонтальный редуктор с цилиндрическими прямо- или косозубыми колесами. Передаточное отношение i = 2...6,3. Обеспечивает передачу вращающих моментов (на тихоходном валу) величиной от 250 до 4000 Нм.

Двухступенчатый горизонтальный редуктор с цилиндрическими колесами по развернутой схеме. Диапазон передаточных отношений i = 8...40. Достоинство – небольшая ширина редуктора. Недостаток – нагрузка между подшипниками распределяется неравномерно, создается концентрация нагрузки по дайне зубьев колес.

 

Двухступенчатый горизонтальный редуктор с раздвоенной быстроходной ступенью. Нагрузка на подшипники распределяется более равномерно, чем в вышеназванном редукторе. Зубчатые колеса раздвоенных ступеней выполняются косозубыми и противоположно направленными винтовыми линиями.

 

Двухступенчатый горизонтальный редуктор с цилиндрическими колесами по соосной схеме. Передаточное отношение i = 8...50.Достоинство –небольшие габариты по длине. Недостатки – увеличение габаритов по ширине, сложность конструкции.

 

 

Трехступенчатый горизонтальный редуктор с цилиндрическими колесами по развернутой схеме. Обеспечивает на тихоходном валу передачу вращающего момента величиной от 1000 до 4000 Нм в диапазоне передаточных отношений i=45...200.

 

Порядок выполнения работы:

1. Изобразить кинематическую схему редуктора.

 

2. Определить значение общего числа u:

u =

u = 3,8 3,8 3,8=54,8.

;

;

;

3. Определить частоту вращения вала электродвигателя:

 

Об/мин;

4. Определить допускаемое контактное напряжение на шестерне:

 

.

= =1,97.

5. Определить значение крутящего момента на быстроходном валу:

 

= =834586

 

6. Определить значение мощности электродвигателя :

 

10,6 кВт.

1) .

 

2) Определить отклонение частоты вращения от требуемой

 

2,9 %.

3) Определить модуль зацепления m:

 

4) Определить расчетные геометрические параметры всех зубчатых колес:

а) делительный диаметр шестерни ;

б) диаметр вершин зубьев шерстен ;

в) диаметр впадин зубьев шестерни

;

г) делительный диаметр колеса

д) диаметр вершин зубьев колеса

е) диаметр впадин зубьев колеса

ж) межосевое расстояние

 

 

Исходные данные

Таблица 1

№	Параметры	Обозн	Величина
Пример расчета	Вариант №1	Вариант №2	Вариант №3
	Срок службы, г	L
	Частота вращения на выходном валу, об/мин	n1
	Число зубьев на 1-ом зубчатом колесе	z1
4.	Число зубьев на 2-ом зубчатом колесе	z2
5.	Число зубьев на 3-ом зубчатом колесе	z3
	Число зубьев на 4-ом зубчатом колесе	z4
	Число зубьев на 5-ом зубчатом колесе	z5
	Число зубьев на 6-ом зубчатом колесе	z6
	Модуль зацепления на первой ступени, мм	m1	1,5	1,6	1,3	1,4
	Модуль зацепления во второй ступени, мм	m2	1,5	1,6	1,3	1,4
	Модуль зацепления в третьей ступени, мм	m3	1,5	1,6	1,3	1,4
	Число часов работы в сутки, ч	t
	Межосевое расстояние, мм	aw
	Мощность двигателя, кВт
	Диаметр вершин зубьев 1-го колеса, мм	da1
	Диаметр вершин зубьев 2-го колеса, мм	da2

 

 

Контрольные вопросы.

1. Назначение, устройство и классификация редуктора.

2. Чем объясняется преимущественное применение в современных редукторах косозубых и шевронных передач? Какими преимуществами и недостатками характеризуется одинаковое и различное направление зубьев шестерни и колеса на промежуточном валу редуктора?

3. Чем объясняется то, что ширина венца шестерни принимается на 3…5 мм больше ширины венца колеса?

4. Какие способы смазки применяют для редукторов? От чего зависит выбор способа смазки?

5. Какие подшипники используются в редукторах данного типа?

6. Укажите из каких материалов изготовлены составные части редуктора?