Подробный анализ цилиндрической шестерни
ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ
Руководитель практики
к.т.н., доцент
Шипулин Л.В.____________
отчет защищен с отметкой
________________________
«___»______________2015 г.
Практикант – студент
группы _________________
Сажко М.С. __________
«___»______________2015 г.
Челябинск 2015
АННОТАЦИЯ
Сажко М.С. Отчет по учебной
практике. – Челябинск: ЮУрГУ,
МТ-115, 22 с., 32 ил.
В отчете представлены данные за период прохождения учебной практики с 29.06.2015 г. по 24.07.2015 г. За период прохождения практики требовалось по выданному заданию описать принцип работы механизма и назначения деталей, входящих в него. Также разработать CAD-модели в программе SolidWorks вы-бранных деталей в узле вместе с подробным анализом данных деталей и начер-тить чертеж вала в программе КОМПАС-3D.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный университет»
(Научно-исследовательский университет)
Факультет «Механико-технологический»
Кафедра «Технология машиностроения»
ЗАДАНИЕ
на учебную практику
Ф.И.О. студента ________________________________________ Группа МТ-_____
Вариант задания на практику: ____________________________________________
Номера деталей на сборочном чертеже: ____________________________________
Ф.И.О., должность руководителя практики: к.т.н., доцент Шипулин Л.В.
1. Получить у руководителя практики сборочный чертеж узла и номер деталей;
2. Разобраться и подробно описать принцип работы узла;
3. Описать работу заданных деталей в узле;
4. Классифицировать детали по конструкторско-технологическим признакам (шестерня, втулка, вал и т.д.);
5. Проанализировать конструкции и предложить технические требования к деталям и их поверхностям;
6. Создать CAD-модели трех выбранных деталей;
7. Создать и оформить чертеж вала в соответствии с требованиями ЕСКД;
8. Оформить в соответствии со Стандартом организации ЮУрГУ отчет о проделанной практике.
Дата зачета по учебной практике: ___________________________________
Руководитель практики от ЮУрГУ:__________________________________
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………. .4
1 АНАЛИЗ МЕХАНИЧЕСКОГО УЗЛА ………………………………………...5
1.1 Принцип работы узла ………………………………………………….… .5
1.2 Назначение деталей в узле …………………………………………….… .6
1.3 Подробный анализ вала …………………………………………………...7
1.4 Подробный анализ цилиндрической ведущей шестерни ...……………..8
1.5 Подробный анализ детали «зубчатая втулка» .……………………….....9
2 ПОСТРОЕНИЕ CAD-МОДЕЛЕЙ ДЕТАЛЕЙ ………………………………...10
2.1 Построение CAD-модели детали вала ………………………………….. .10
2.2 Построение CAD-модели детали цилиндрической ведущей шестерни..15
2.3 Построение CAD-модели детали «зубчатая втулка» …………………..18
3 ЧЕРТЕЖ ВАЛА …………………………………………………………………21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………22
ВВЕДЕНИЕ
Механизм — внутреннее устройство машины, прибора, аппарата, приводящее их в действие. Механизмы служат для передачи движения и преобразования энер-гии (редуктор, насос, электрический двигатель). Инженеры – это люди, занима-ющиеся разработкой различных механизмов и машин. Профессия инженера-меха-ника считается универсальной. Представители этой профессии участвуют в производстве материальных благ во всех отраслях народного хозяйства — от про-изводства бытовых товаров и продуктов питания до электронной техники и кос-мических ракет.
В рамках учебной практики предлагается рассмотреть некоторый механизм, описать принцип его работы и назначение деталей, входящих в него. Также про-вести подробный анализ нескольких выбранных деталей (4, 5, 19) и построить их CAD-модели. В завершении, построить чертеж вала и оформить отчет.
АНАЛИЗ МЕХАНИЧЕСКОГО УЗЛА
Принцип работы узла
Для прохождения учебной практики был выдан чертеж (рисунок 1) узла, кото-рый состоит из 22 деталей. Каждая деталь выполняет свою функцию при работе этого узла. Данный узел – это двухступенчатый цилиндрический редуктор, который служит для изменения оборотов шпинделя относительно вала. Редуктор работает в двух скоростных режимах. Режим работы изменяется при переключении скользящей зубчатой муфты. Благодаря своей конструкции, редуктор характеризуются плавностью работы. К достоинствам редуктора также можно отнести изменение оборотов ведущего вала относительно ведомого в большом диапазоне. Редукторы применяются в различных сферах, от домашних бытовых приборов (стиральная машинка и т.п.) до военной техники (авиация и т.п.).
Рисунок 1 - Чертеж узла
Данный редуктор работает в двух режимах. Принцип работы в первом режиме заключается в следующем: когда муфта 11 вводится в зацепление с втулкой 19, которая посажена на вал 5 вращение передается на прямую с вала на шпиндель 14, при этом обороты вала и шпинделя будут одинаковы.
Принцип работы во втором режиме: при переключении муфты 11(которая перемещается на шлицах), она входит в зацепление с шестерней 12, при этом вращение передается от вала 5 через шестерню 4 на шестерню 22, которая посажена на промежуточный вал 20. С вала 20 крутящий момент передается на шестерню 12 и приводит в движение шпиндель 14.
Назначение деталей в узле
Рассмотрим каждую деталь редуктора, показанную на чертеже (см. рисунок 1), описав назначение и характеристику. Данный узел состоит из:
1. Подшипник шариковый. Предназначен для уменьшения потерь при вращении вала, тем самым повышая КПД механизма. Подшипник состоит из неподвижного кольца, установленного в корпус, внутреннего кольца, закрепленного на валу и комплекта шариков между ними, которые в свою очередь удерживаются на расстоянии друг от друга сепаратором.
2. Крышка корпуса редуктора. Служит опорой подшипников качения, так же для герметизации корпуса редуктора, где находятся смазочный материал.
3. Болт. Скрепляет крышку крышку с корпусом редуктора.
4. Цилиндрическая ведущая шестерня. Служит для передачи крутящего момента от ведущего вала на ведущую шестерню.
5. Ведущий вал. Служит для передачи крутящего момента с шестерни 4 на шестерню 22.
6. Подшипник шариковы
7. Корпус редуктора. Служит основанием для рабочих деталей механизма, обеспечивая их правильное взаимное геометрическое расположение. Защищает детали механизма от воздействия внешней среды. Является резервуаром для смазки, обеспечивающей плавную работу редуктора.
8. Втулка скольжения. Служит для предотвращения осевого смещения вала и шпинделя.
9. Рукоятка переключения диапазонов работы редуктора.
10. Вилка переключения муфты. Служит для изменения оборотов редуктора.
11.
12. Ведомая шестерня. Служит для передачи крутящего момента от промежуточного вала 20 на шпиндель 14.
13. Втулка скольжения на которую посажена ведомая шестерня.
14. Шпиндель.
15. Упорная втулка. Служит для упора подшипников.
16. Подшипник.
17. Винт крепления крышки шпинделя.
18. Крышка шпинделя. Служит его уплотнением и для прижимания подшипника 16.
19. Зубчатая втулка. Одета на ведущий вал со шпонкой и служит для зацепления с муфтой, при переключении которой служит для передачи крутящего момента на шпиндель.
20. Промежуточный вал шестерня. Служит для передачи вращения от ведущей шестерни вала на ведомую шестерню шпинделя.
21. Шпонка. Служит для зацепления шестерни с валом.
22. Ведомая шестерня промежуточного вала.
Подробный анализ вала
Вал (рисунок 2) служит основанием для закрепления на нем цилиндрической шестеренки 4, зубчатой втулки 19. В данном узле представлен полый прямой ступенчатый вал, с опорной шейкой под подшипник, на конце имеется углубления для установки втулки, которая обеспечивает соосность вала относитьльно шпинделя. Ступень большего диаметра сделана для установки зубчатой мувты 19. Вал имеет шпоночный паз для установки шпонки, которая передает усилие от вала 5 на зубчатую втулку 19.
На среднюю ступень одевается цилиндрическая шестерня 4, на малую ступень одевается шариковый подшипник 1.
Вал в корпусе фиксируется с помощью подшипников 1 и втулки 19, которая посажена на подшипнике 6. На крайних ступенях вала имеется фаска, которая обеспечивает предварительную взаимную центровку деталей во время сборки.
В зависимости условий работы вал может выполняться из различных сплавов, например, из конструкционной или легированной стали.
Вал является одной из важнейших деталей механизма, так как передает основное усилие механизма – вращение.
Рисунок 2 - Вал
Подробный анализ цилиндрической шестерни.
В данном узле представлено цилиндрическая прямозубая шестерня 4 с внутренним отверстием под вал 5. Шестерня устанавливается на вал с натягом.
Шестерня в данной конструкции передает крутящий момент с вала 5 на шестерню 22. Шестерня изготовляется из конструкционной стали, зубья подвергают термической обработки.
Рисунок 3 - Цилиндрическая шестерня
3.5 Подробный анализ детали «зубчатая втулка»
Данная втулка 19 имеет внутренний диаметр для установки на вал 5, так же имеет внутренний паз под шпонку. Наружный диаметр изготовлен под подшипник 6. На втулке имеется канавка под стопорное кольцо, которое предотвращает перемещение втулки относительно подшипника. В передней части имеется увеличение диаметра, которое служит упором под подшипник 6. На торце втулки имеются прямые зубья для зацепления со скользящей муфтой 11.
Втулка изготавливается из твердосплавной стали.
Втулка служит для передачи крутящего момента от вала к шпинделю.
Рисунок 4 – Зубчатая втулка