Порядок виконання лабораторних робіт на кафедрі конструювання машин
РОБОЧИЙ ЗОШИТ
ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
З ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Методичні вказівки для студентів інженерних факультетів
Зі спеціальностей:
6.100 101 “Енергетика та електротехнічні системи в АПК”
6.050 202 “Автоматизовані та компютерно-інтегровані технології
Київ 2009
УДК 621.001.2(031)
Наведено методику виконання лабораторних робіт з деталей машин, а також основні залежності для розрахунку головних геометричних параметрів та силових характеристик елементів, що вивчаються.
Для студентів факультету енергетики і автоматики
Затверджено методичною комісією факультету конструювання та дизайну національного університету біоресурсів і природокористування України.
Укладачі: Н.В. Матухно, В.М. Рибалко
Рецензенти: проф. А.С. Опальчук
проф. В.П. Ковбаса
Навчальне видання
Робочий зошит лабораторних робіт з деталей машин
Методичні вказівки для студентів факультету енергетики і автоматики
зі спеціальностей:
6.100 101 “Енергетика та електротехнічні системи в АПК”. 6.050 202 “Автоматизовані та компютерно-інтегровані технології ’’.
Укладачі: Матухно Наталія Вікторівна
Рибалко В’ячеслав Миколайович
Зав. видавничого центру НУБіП України А.П. Колесніков
Редактор Л.М. Левчій
Підписано до друку "______" червня 2009р. Формат 60x84 1/16
Папір друк. №2. ум. друк. арк. 27. обл.-вид. арк. Наклад 10 безплатно. Замовлення №
Видавничий центр НУБіП України
03041 Київ вул. Героїв оборони, 15
Порядок виконання лабораторних робіт на кафедрі конструювання машин .
Під час вивчення курсу деталей машин студентами факультетів механіко-технологічний, конструювання та дизайну, технології деревообробки 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 роботи.
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-, трьоступінчасті. В даній роботі розглядається неспіввісний 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 
рахують.
Значення модуля 
визначають як ближче найменше по таблиці 1.
Кут нахилу зуба косозубого колеса
Діаметр ділильного кола 
Діаметр кола вершин зубів 
Діаметр кола западин 
Коефіцієнти ширини колеса 
і 
і 
Де 
ширина обода колеса.
Таблиця 1.Колеса зубчасті. Модулі.*
| 1ряд | 1,5 | 2,0 | 2,5 | ||||||||||||
| 2ряд | 1,75 | 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, 
;
– кутова швидкість, рад/с;
m – 3,0 для шарикопідшипників, 3,3–для роликопідшипників;
Q – еквівалентне навантаження, H.
Значення Q і приймають по завданню викладача;
C – із таблиці довідників.
Мащення поверхонь деталей які труться відбувається за рахунок їх занурення або розбризкування мастильного матеріалу. Обєм оливи визначається із розрахунка 0,4…0,6 л на 1 кВт потужності при умові що занурення в оливу тихохідного колеса відбувається на глибину від 1до 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.Складаємо 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 косозуба передача?
5.5. На яку глибину рекомендують занурювати в мастило тихохідне колесо і чому?
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?
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 | ||||
| Тип: прямо або 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 |
Продовження таблиці 1.1
Коефіцієнт ширини, ;
| ||||
Коефіцієнт ширини, ;
| ||||
| Крок коловий, pt, мм | ||||
Крок нормальний,
 , мм
| ||||
| Міжосьова відстань aw, мм |
1.3.2. Підшипники кочення
Таблиця 1.2.
| Параметри | Номера валів | ||
| Діаметр зовнішній, D, мм | |||
| Діаметр внутрішній, d, мм | |||
| Ширина, В, мм | |||
| Позначення | |||
| Серія | |||
| Тип | |||
| Тип мастила | |||
| 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 валамі осі яких перетинаються під деяким кутом 
.
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 заокруглюємо до найближчого по стандарту СТ СЄВ 310-76.
| 1ряд | 1,5 | 2,0 | 2,5 | ||||||||||||
| 2ряд | 1,75 | 2,25 | 2,75 | 3,5 | 4,5 | 5,6 |
Зовнішня конусна відстань 
Середній коловий модуль 
Середня конусна відстань 
Де 
ширина вінця (довжина зуба)
Діаметр зовнішнього ділильного кола 
Діаметр середнього ділильного кола 
Коефіцієнти ширини колеса 
Зовнішні висоти головки 
і ніжки 
зуба
,
для прямозубих коліс
Кути головки 
і ніжки 
зуба
Мащення зачеплення здійснюється зануренням зубчатого колеса в оливу. Мащення підшипників шестерні здійснюється консистенсним мастилом(солідолом), 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(консольне або між двома опорами); охолодження редуктора; спосіб заливки, злива і контроля рівня оливи; в яких місях і для чого зроблені ребра жорсткості, як закріплюють редуктор для транспортування,та інше.
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,відгвинчуемо 4 гвинта,які кріплять наскрізну кришку підшипника вала шестерни та знімаємо її. Легкими ударами молотка по 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(прямозубі,косозубі або з коловим зубом) .
4.5. Визначаємо кількість зубів шестерні 
; заміряємо ширину зубчастого вінця ( довжину зуба) 
; зовнішні діаметри кола 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 фундаментні болти.
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 і вказуємо римськими цифрами номери валів, починаючи з вхідного.
4.12. Встановлюємо наскрізну кришку – корпус підшипника вала колеса, не закріплюючи її.
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 складальних 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. Як визначити, котрий із валів редуктора ведучий, який ведений?
5.3. Як регулювати боковий зазор між зубами шестерні і колеса?
5.4. Як регулюють підшипники валів шестерні і колеса?
5.5. Який модуль конічного колеса розраховують, який стандартизують і чому?
5.6. Що таке зовнішня конусна відстань?
5.7. Для чого заливають оливу в редуктор і як визначають її об’єм?
5.8. Які види ущільнення підшипників ви знаєте та коли кожен із них рекомендується використовувати?
5.9. Яка частина бокової поверхні зуба окреслена евольвентою?
5.10. Якою силою колеса урівноважується осьова складова повної сили діючої на зуб шестерні?
5.11. Чим керуються прои виборі оливи для залиття її в редуктор?
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, 1,2 град., хв. | ||||
| Найбільша висота зуба, hе, мм | ||||
Зовнішній коловий модуль , 
| ||||
| Зовнішня конусна відстань, Re, мм | ||||
| Середній коловий модуль, , мм
| ||||
| Середня конусна відстань,Rm, мм | ||||
| Діаметр зовнішнього ділильного кола.dе, мм | ||||
| Діаметр середнього ділильного кола, dm.мм | ||||
| Коеф. ширини, /m
| ||||
| Коеф. ширини, /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 | ||
| Позначення | ||
| Тип підшипника | ||
| Серія підшипника | ||
| Тип мастила | ||
| Спосіб мащення | ||
| Конструктивні особливості |
2.3.3. РЕДУКТОР
Таблиця 2.3.
| Параметри | Величина |
| ВИЗНАЧЕНІ | |
| Тип редуктора | |
| Спосіб мащення | |
| 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 фундаментного болта, dф, мм | |
| Об’єм оливи, 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
1.1.Вивчення конструкції редуктора.
1.2.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 великому передаточному числі. Передача потужності здійснюється між валами,що схрещуються. Редуктори бувають одноступінчасті, рідко – двоступінчасті, горизонтальні і вертикальні; з одним або двома відборами потужності. В роботі розглядається найбільш поширений одноступінчастий редуктор.
Основні відношення некорегованої червячної передачі.
ПАРАМЕТРИ ЧЕРВЯКА
Осьовий модуль 
де P- осьовий крок, отриманий заміром.
Знайдене значення модуля заокруглюють до найблищого стандартного по табл.1.
Ділильний діаметр червяка 
,
де 
- діаметр вершин червяка (визначають заміром).
Діаметр западин 
Основні параметри некорегованих циліндричних червячних передач наведені в табл.1.
Таблиця 1. Основні параметри некорегованих черв’ячних передач
|
|
|
| Допустимі комбінації 
| |||
|
|
|
| ||||
| 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
Передаточне відношення
Питома 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 інших передачах. Об’єм оливи визначають із розрахунку 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 є стандартний одноступінчатий черв’ячний редуктор РЧН-80-20,5-2-2 ГОСТ 10563-68. Для замірів використовують штангенциркуль, для розбирання і збирання редуктора рожкові гайкові ключі і підставки.
4. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ
4.1. Проводимо зовнішній огляд редуктора з метою з’ясування наступних питань: як кріпиться редуктор до рами;яке розтошування черв’ка ; тип вихідних кінців валів; кількість ступіней редуктора; охолодження редуктора; спосіб заливки оливи і контролю її рівня; в яких місцях і для чого зроблені ребра жорсткості, як закріплюють редуктор для транспортування.
4.2. Визначаємо масу редуктора (без оливи).
4.3.Встановлюємо редуктор на підставку і проводимо його розбирання, дотримуючись правил техніки безпеки. Червяк і вузол черв’ячного колеса встановлюємо на підставку.
4.4.Визначаємо кількість заходів черв’яка та інші його основні параметри, типи підшипників способи їх змащення та зачеплення, спосіб регулювання підшипників та зачеплення, кількість зубів колеса та інші його основні параметри.
4.5. Вимірюємо осьовий крок, діаметр вершин, довжину нарізної частини та висоту витка черв’яка, ширину зубчастого вінця черв’ячного колеса, його діаметри: вершин і найбільший; наружний і внутрішній діаметри підшипників і ширину їх наружних кілець. Результати вимірів заносимо в таблиці протокола.
4.6. Визначаємо площу дна редуктора, необхідну для визначення об’єма оливи; вимірюємо діаметри отворів під фундаментні болти і визначаємо їх кількість.
4.7. Складаємо кінематичну схему редуктора в трьох проекціях із вказаними римськими цифрами номерів валів, починаючи з вхідного.
Результати всіх вимірювань і виконаних розрахунків заносимо у відповідні таблиці протокола лабораторних робіт. Виконуємо ескіз підшипникового вузла за вказівкою викладача, проводять опис конструкції редуктора, складають перелік складальних одиниць і деталей; дають рекомендації по вдосконаленню конструкції вузлів і деталей.
По закінченню вказаних робіт, здають лабораторну роботу викладачу, після цього редуктор збирають і передають його разом з інструментом учбовому майстру.
5.КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
5.1. Як визначити передаточне число редуктора.
5.2. Що таке осьовий 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 некорегованому зачепленні?
5.5. Назвіть типи черв’яків; який тип і чому найбільш широко 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 гірші чим у зубчатої?
5.9.Які властивості повинні мати матеріали черв’яка і зубів черв’ячного колеса?
5.10. Яка складова повної сили в зачепленні діє вздовж оси черв’яка і якою складовою на колесі вона зрівноважена?
5.11. При обертанні вала черв’яка за годинниковою стрілкою який підшипник вала черв’ячного колеса буде сприймати осьове навантаження?
5.12.Які ставляться вимоги до мащення черв’ячних редукторів?
ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №3
ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ЧЕРВ'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 условные 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,  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, 1 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 | ||
| Позначення підшипника | ||
| Тип підшипника | ||
| Серія підшипника | ||
| Довговічність одного з підшипників, Lh ,год. | ||
| Тип мастила | ||
| 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 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
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 Со 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 двостороннє осьове, але величина останнього не повинна перевищувати 70% не використаного радіального. Допускають перекіс внутрішнього кільця по відношенню до зовнішнього до 15' . Мають найбільший К.К.Д. . Допускають найбільші частоти обертання . Найдешевші. Випускаються в великій кількості . Мають велике різноманіття конструктивних виконань. В сільськогосподарських машинах широке використання отримали останнім часом підшипники типу 18000 закритого виконання,що заповненні консистентним мастилом на заводі-виробнику. Рекомендуються для установки жорстких двоопорних 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 допустимого 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 точна 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(1:12). 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 циліндричними роликами.
Призначені для передачі радіальних навантажень. Деякі конструкції можуть сприймати незначні осьові навантаження. Мають велику радіальну вантажопідйомність , близько в 1,7…1,9 разів більшу , ніж равногабаритні 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 двостороннє осьове навантаження , причому величина останнього не повинна перевищувати 25% від невикористаного допустимого радіального 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 застосовувати для опор тяжко завантажених багато опорних валів; для двоопорних валів , посадочні місця яких під підшипники розточені не з однієї 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 кільць недопустимий , так як це призводить до порушення лінійного контакту голок з доріжками кочення. Рекомендується використовувати в опорах з обмеженими діаметральними габаритами. Особливо широко використовують у механізмах з коливальним режимом руху.
По конструктивному виконанню бувають із внутрішнім і зовнішнім кільцем; з зовнішнім, але без внутрішнього кільця; без кілець(у розсип або з сепаратором).
2.6. Роликопідшипники радіальні з витими 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 ( =12°) … 
,
тип 46000 ( =26°) … 
,
тип 66000 ( =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 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 слідуюча :
тип 7000 ( =10°…17°) … 
,
тип 27000 ( =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).
2.9.Шарикопідшипники упорні
. Передають осьові односторонні навантаження. Задовільно працюють при низьких і середніх швидкостях (не більше 5…10 м/с на валу). При високих швидкостях обертання підшипники швидко виходять з ладу в наслідок дії відцентрових сил зі сторони кульок на доріжки кочення. На горизонтальних валах працюють гірше, ніж на вертикальних; вимагають хорошого регулювання і постійного підтискання кілець.
Для забезпечення передачі осьового навантаження в обидві сторони приймають подвійні підшипники, в яких середнє кільце, що закріплюється на валу, має доріжки з обох сторін, а зовнішні кільця,які встановлюють у корпус, мають по одній доріжці.
2.10. Роликопідшипники упорні. Передають осьове навантаження. Мають велику навантажувальну здатність, ніж кулькові упорні, але задовільно працюють при низьких частотах обертання.
Динамічна вантажопідйомність С(Н)
а) радіальних і радіально упорних підшипників:
кулькових при Дт 25,4 мм
,
роликових
,
б) упорних кулькових підшипників при Дт 25,4 мм
де 
– коефіцієнт динамічної вантажопід’єності, якій залежить від геометрії деталей підшипника, точності виготовлення і матеріала; вибирається з таблиці І;
Таблиця І
| f |
| f |
| f |
| 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 | 4,66 5,45 5,96 6,35 6,83 6,91 7,08 | 0,08 0,09 0,10 0,012 0,14 0,16 0,18 | 7,31 7,42 7,53 7,76 7,87 7,92 7,98 | 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 | 7,98 7,92 7,87 7,76 7,64 7,53 |
і – число рядів тіл кочення;
– кут контакту, град;
z – кількість тіл кочення;
Дт – діаметр тіла кочення, мм;
l – довжина ролика, мм;
d0 – середній діаметр підшипника ( діаметр розміщення центрів тіл кочення), мм.
3. ПРИЛАДИ ТА ОБЛАДНАННЯ
Об’єктами вивчення являється різного типорозміру підшипники,що розміщені на підставці. Мерітєльний інструмент – штангенциркуль 0…150 мм.
4. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ
По кожному підшипнику
4.1. Зробити ескіз поперечного розрізу підшипника в зборі; показати напрями сил, які сприймає.
4.2. Заміряти основні розміри: зовнішній (Д ) і внутрішній ( d ) діаметри і ширину ( В ) і ( С ) в мм.
По таблиці визначити серію, записати повне позначення підшипника.
По таблиці визначити динамічну ( С ) і статичну ( С0 ) вантажопідйомності, граничну частоту обертання ( n ) і масу ( М ).
4.3. Дати коротку технічну характеристику підшипника.
4.4. Визначити за вказівкою викладача динамічну ( С ) і статичну ( С0 ) вантажопідйомності одного із підшипників і порівняти з табличними значеннями.
Протокол студент готує вдома для типів підшипників:
шариковий радіальний однорядний, шариковий радіальний дворядний, роликовий радіально-упорний однорядний (конічний), шариковий радіально-упорний однорядний, роликовий радіальний дворядний, шариковий упорний однорядний. Коротку технічну характеристику записує в лабораторії.
Закінчивши роботу по кожному підшипнику і виконавши необхідні розрахунки , здають роботу викладачу, після цього здають робоче місце майстру.
5.КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
5.1. По якому параметру підбирають підшипники кочення?
5.2.Дати приклад позначення різних підшипників і розшифрувати його.
5.3. Що таке динамічна і статична вантажопідйомність?
5.4. Дайте коротку технічну характеристику будь – якого типу підшипника.
5.5. Перерахуйте основні типи підшипників.
5.6. Від чого залежить величина осьового навантаження, яке сприймає радіально – упорний кульковий підшипник?
5.7. Що позначає третя цифра справа в номері підшипника?
5.8.Коли рекомендують використовувати сферичні двохрядні підшипники?
5.9. Для чого в підшипниках сепаратор?
5.10. Із яких матеріалів виробляють деталі підшипника і яка їх термообробка?
5.11. Чим визначається величина динамічної вантажопідйомності підшипника?
ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №4
ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ВАЛЬНИЦЬ КОЧЕННЯ
4.1. МЕТА РОБОТИ:
вивчити конструкцію, визначити основні геометричні параметри підшипників кочення, встановити їх тип, написати позначення та вказати область застосування.
4.2.1. ШАРИКОПІДШИПНИК РАДІАЛЬНИЙ ОДНОРЯДНИЙ
а) Ескіз поперечного перерізу
Ге