загрузка...
загрузка...
На головну

Група __________ Студент ___________ Викладач ___________

  1. 1 сторінка
  2. 1 сторінка
  3. 1 сторінка
  4. 10 сторінка
  5. 11 сторінка
  6. 2 сторінка
  7. 3 сторінка

Методичні вказівки

частина II

укладачі:

Дегтярьов Олександр Іванович

Свєшніков Борис Петрович

Москальов Володимир Олексійович

Перм 2013

Деталі машин та основи конструювання

Напр. підготовки бак. і спец .: 150400, 150900, 140600, 190100

ЖУРНАЛ

лабораторних робіт для студентів всіх форм навчання

Група __________ Студент ___________ Викладач ___________

Тула 2012

Розглянуто на засіданні кафедри

Протокол № 5 від 15.12.10

Завідувач кафедри ПМДМ

22.12. 2010р.  Сидоров П.Г.


Лабораторна робота №1

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ зубцюватий циліндричний РЕДУКТОРА

1 МЕТА І ЗАВДАННЯ РОБОТИ

Метою лабораторної роботи є вивчення конструкції зубчастого циліндричного редуктора, його деталей і визначення параметрів зубчастого зачеплення.

2 ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Зубчасті редуктори трапляться для зниження кутових швидкостей і збільшення крутних моментів. Залежно від величини передавального числа редуктори виконують одноступінчастими (U до 8), двоступінчастими (U = 8 ... 40), трьох ступінчастими (U = 40 ... 250).

2.1 Передавальні числа ступенів редуктора.

,

де  - Число зубів колеса;

 - Число зубів шестерні.

Передавальне число двоступеневого редуктора.

де  - Передавальне число швидкохідної ступені;

 - Передавальне число тихохідної ступені.

2.2 Міжосьова відстань в одному щаблі.

де - діаметр початкового кола шестерні; -

 діаметр початкової окружності колеса.

У передачах без зміщення або при сумарному зміщенні що дорівнює нулю діаметри початкових і ділильних кіл збігаються

де - діаметр ділильної кола шестерні;

- діаметр ділильної окружності колеса.

Для прямозубих коліс

,

де  - Модуль зачеплення (стандартизований).

Для косозубих коліс

де - модуль в торцевому перерізі;

- модуль в нормальному до зуба перетині (стандартизований);

- кут нахилу зуба до котра утворює делительного циліндра

2.3. Модуль для заданої ступені редуктора.

2.3.1. прямозуба передача

де  - Окружний крок по ділильної окружності.

2.3.2 косозубой передача,

,

де - окружний крок по ділильної окружності в торцевому перерізі.

величина модулів т и тп округляється до стандартного значення.

2.4 Для зубчастих коліс визначають діаметри вершин зубів і діаметри западин

2.4.1 прямозубиє

2.4.2 косозубиє

де індекс 1 - для шестерні;

індекс 2 - для колеса.

3 ОБ'ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ, ОБЛАДНАННЯ, ІНСТРУМЕНТИ

Об'єктом вивчення є циліндричний редуктор двоступінчастий, горизонтальний.

Інструмент: гайковий ключ, штангенциркуль, лінійка, кутомір.

4. ЗАВДАННЯ НА РОБОТУ.

Вивчити конструкцію редуктора і підшипникових вузлів. Виконати кінематичну схему редуктора. Визначити передавальне число кожного ступеня і редуктора в цілому. Визначити модуль зачеплення, діаметри зубчастих коліс  і міжосьова відстань aw кожного ступеня. Виконати ескіз зачеплення і ескіз вала за вказівкою викладача.

5 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

-

Ознайомитися з конструкцією редуктора в зборі; відвернути гвинти, зняти кришку. Визначити розташування швидкохідного, проміжного та тихохідного валів. Виконати кінематичну схему редуктора і позначити на схемі числа зубів коліс. Підрахувати числа зубів в зубчастих колесах. Визначити передавальне число кожного ступеня і редуктора в цілому. Визначити модуль кожного ступеня. Для цього заміряти крок зачеплення за початковою кола (відстань між однойменними точками сусідніх зубів). У косозубой передачі заміряти кут нахилу зубів.

Розрахувати величину модуля і округлити до стандартного значення. Визначити діаметри коліс, міжосьова відстань кожного ступеня; заміряти діаметри і заміряти ширину коліс, порівняти з розрахунковими значеннями. Накреслити ескіз зачеплення, проставити на ньому розміри. Виконати ескіз за вказівкою викладача. Зібрати редуктор.

6. РЕКОМЕНДАЦІЇ З ОФОРМЛЕННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

т

Лабораторну роботу оформити в зошиті для лабораторних робіт з виконанням схем, ескізів та розрахунків, зазначених у п.5.

7. Контрольні питання

1. Призначення редуктора?

2. Висловити передавальне число щаблі.

3. Як виразити передавальне число щаблі через кутову швидкість і частоту обертання?

4. Як змінюється частота обертання на валах?

5. Які типи підшипників застосовані в редукторі?

6. Як змащуються підшипники в редукторі?

7. Як змащується зачеплення?

8. Як збирається редуктор? Як регулюються підшипникові вузли?

9 На якому валу редуктора буде найбільша потужність?

10 На якому валу редуктора буде найбільший крутний момент?

11 Назвіть джерела втрат потужності в редукторі?

12 Чому передавальне число вхідних ступені більше ніж у вихідний?

13 Як виробляють розбивку передавального числа редуктора між його ступенями? Які при цьому вирішують завдання?

14 Чому модуль зачеплення округлюють до стандартної величини?

15 Дайте визначення кроку зачеплення?

16 Дайте визначення коефіцієнту торцевого перекриття?

17 Коефіцієнт торцевого перекриття  . Проведіть аналіз?

18 Чому у прямозубой передачі коефіцієнт торцевого перекриття ?

19 Які параметри передачі необхідно врахувати при виборі коефіцієнтів ?

20 Яких заходів слід вжити для підвищення к.к.д. передачі?

ЗВІТ ПО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТІ

1 ВИКОНАТИ ЕСКІЗ кінематичної схеми редуктора




2 проставити РОЗМІРИ ГАБАРИТНІ І УСТАНОВОЧНІ

Рис.1 Редуктор двоступінчастий циліндричний

3 проставити РОЗМІРИ ПРИЄДНУВАЛЬНІ

Рис 2 Розміри вихідного і вхідного кінців валів

4 РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ циліндричної евольвентного зачеплення

 №№ п / п  Найменування параметру  позначення  результат
       I ступінь  II ступінь
   Модуль, мм    
 число зубів    
 Передавальне число      
   Початковий діаметр, мм    
   Діаметрвершін, мм    
   Діаметр западин, мм      
   Міжосьова відстань, мм      
   Ширина зубчастих коліс, мм      

 

5 КОРОТКИЙ ОПИС РЕДУКТОРА, СМАЗКИ ЙОГО КОЛЕС І ПІДШИПНИКІВ


4 ВИКОНАТИ ЕСКІЗ ВАЛА У СБОРЕ (ВКАЖІТЬ ТИП ПІДШИПНИКІВ, ЇХ НОМЕРА, СПОСІБ КРІПЛЕННЯ До ВАЛУ)

5 ЗАЗНАЧТЕ НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕДАЧ?


Рис.3 Зубчасті циліндричні передачі

а)

б)

в)

г)

підпис викладача

Дата

Лабораторна робота №2

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ черв'ячний редуктор

1 МЕТА І ЗАВДАННЯ РОБОТИ

Метою лабораторної роботи є вивчення черв'ячного редуктора, його деталей і визначення основних розмірів.

2 ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Черв'ячні редуктори трапляться для зниження кутових швидкостей і передачі руху між перехресними валами. Основне поширення мають одноступінчасті черв'ячні редуктори з передавальними числами U = 8 .. .63. Черв'ячна передача складається з черв'яка і черв'ячного колеса.

2.1 Передаточне число черв'ячного одноступінчатого редуктора визначається за формулою

де  - Число зубів черв'ячного колеса;

 - Число заходів різьби черв'яка.

2.2 Міжосьова відстань

де т - модуль осьової, мм;

 q - коефіцієнт діаметра черв'яка;

- число зубів черв'ячного колеса.

2.3 Основні розміри черв'яка (рис. 1) визначаються за формулами:

 2.3.1 ділильний діаметр

2.3.2 діаметр виступів


Рис.1 Схема черв'яка

2.3.3 діаметр западин

Рис.2 Схема черв'ячного колеса

2.4 Основні розміри черв'ячного колеса (рис. 2) визначаються так:

2.4.1 ділильний діаметр

2.4.2 діаметр виступів

2.4.3 діаметр западин

2.5 Осьовий модуль в черв'ячної передачі визначається за формулою

де - осьової крок, мм;

Модуль і коефіцієнт діаметра черв'яка стандартизовані (див. Додаток).

3 ОБ'ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ, ОБЛАДНАННЯ, ІНСТРУМЕНТИ

Об'єктом дослідження є одноступінчатий черв'ячний редуктор. Інструменти: гайковий ключ, штангенциркуль, лінійка.

4 ЗАВДАННЯ НА РОБОТУ

Вивчити конструкцію редуктора і підшипникових вузлів. Виконати кінематичну схему редуктора. Визначити передавальне число редуктора, модуль зачеплення, основні параметри черв'яка і черв'ячного колеса, міжосьова відстань. Виконати ескіз черв'яка і черв'ячного колеса і ескіз за вказівкою викладача.

5 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Ознайомитися з конструкцією редуктора в зборі. Відвернути гвинти, кришки зняти. Вийняти черв'ячне колесо і черв'як в зборі. Ознайомитися з конструкцією. Визначити число заходів витків різьби черв'яка і підрахувати число зубів колеса. Виконати кінематичну схему черв'ячного редуктора і визначити передавальне число. На черв'яка заміряти осьової крок і визначити модуль. Величину модуля округлити до стандартного значення (див. Дод.).

Розрахувати основні розміри черв'яка і черв'ячного колеса, заміряти зовнішні діаметри і порівняти їх з розмірами, отриманими розрахунковим шляхом. Розрахувати міжосьова відстань. Виконати ескіз черв'яка і черв'ячного колеса, проставити розміри. Виконати ескіз вала за вказівкою викладача. Зібрати редуктор.

6 ВКАЗІВКИ ЩОДО ОФОРМЛЕННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Лабораторну роботу оформити в зошиті для лабораторних робіт з виконанням схем, ескізів та розрахунків, зазначених у п.5.

7 Контрольні питання

1. Призначення черв'ячного редуктора?

2. Як висловити передавальне число щаблі через кутову швидкість, частоту обертання і основні параметри черв'ячної передачі?

3. У скільки разів менше частота обертання колеса?

4. Які підшипники застосовані в редукторі?

5. Яке призначення ребер в корпусі редуктора?

6. Як збирається редуктор?

7. Які особливості конструкції черв'яка і черв'ячного колеса?

8. Що називається осьовим кроком черв'яка?

9. Що називається ходом гвинтової лінії?

10. Чому зі зменшенням модуля коефіцієнт діаметра черв'яка збільшують?

11. Кут профілю витка в осьовому перерізі?

12. У якому перетині витки черв'яка описані архимедовой спіраллю?

13. Чому передану потужність в черв'ячної передачі обмежують?

14. Вкажіть способи розміщення черв'яка щодо колеса?

15. Назвіть причину порівняно низького ККД в черв'ячної передачі?

16. Чому рекомендують червячную передачу застосовувати в якості швидкохідної ступені?

17. Які сили діють в зачепленні черв'ячної передачі?

18. З яких міркувань вибирають число витків черв'яка ?

19. Поясніть, чому осьове зусилля на черв'яка  завжди більше окружного  і радіального ?

20. Як впливає  на к.к.д. передачі?

21. У черв'ячної передачі розрізняють окружні швидкості на черв'яка, колесі і швидкість ковзання. Яка з них найбільша?

22. Чому зуби черв'ячного колеса мають дугоподібну форму?

 Додаток 1Сочетанія модуля т і коефіцієнтів діаметра черв'яка q(По ГОСТ 2144-76)
т 2  2,5  З, 15
q  8; 10; 12,5; 16; 20  8; 10; 12,5; 16; 20  8; 10; 12,5; 16; 20
т  6,3
q  8; 10; 12,5; 16; 20  8; 10; 12,5; 16; 20  8; 10; 12,5; 16; 20
т  12,5
q  8; 10; 12,5; 16; 20  8; 10; 12,5; 16; 20  8; 10; 12,5; 16; 20

ЗВІТ ПО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТІ

1 Кінематична схема РЕДУКТОРА

2 проставити РОЗМІРИ ГАБАРИТНІ І УСТАНОВОЧНІ


Мал. 1 редуктори черв'ячні

3 проставити РОЗМІРИ ПРИЄДНУВАЛЬНІ

Мал. 2 Розміри вихідного і вхідного кінців валів



4 ЯКИЙ ТИП черв'яка використовувати У ПЕРЕДАЧІ?


Мал. 3 Черв'ячна передача з ____________________ черв'яком

1 - черв'як; 2 - черв'ячні колесо

5 передавальне число ПЕРЕДАЧІ

6 РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ черв'ячні зчеплення

   Найменування параметру  результат
   Модуль осьової, мм  
 параметри червячногоколеса  Ділильний діаметр, мм  
 червячногоколеса  Діаметр вершин, мм  
   Діаметр западин, мм  
   Найбільший діаметр, мммммм  
     
   Діаметр вершин, мм  виміряти
   Ділильний діаметр, мм  
 Параметричервяка  коефіцієнт діаметра  
   Ділильний діаметр (уточнене значення)  
   Діаметр западин, мм  

Примітка

а) крок заміряти по черв'яка.

б) модуль уточнити по ГОСТ

6 ЗАЗНАЧТЕ ВАРІАНТИ по розташуванню черв'ячної пари?


Мал. Схеми розташування черв'ячної пари

7.Описание ЗБІРКИ РЕДУКТОРА (ВКАЖІТЬ ТИП ПІДШИПНИКІВ, ЇХ НОМЕРА, СПОСІБ КРІПЛЕННЯ До ВАЛУ, СПОСІБ РЕГУЛЮВАННЯ черв'ячної пари ТОЩО)

підпис викладача

Дата

Лабораторна робота №3

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ

1. Мета роботи

Метою роботи є ознайомлення з класифікацією, конструкцією, основними характеристиками і маркуванням підшипників кочення.

2. Теоретичні положення

Перевагами підшипників кочення в порівнянні з підшипниками ковзання є:

1. Малі втрати на тертя

2. Малі габарити по ширині.

3. Взаємозамінність.

4. Низька ціна.

5. Малий витрата мастила.

До недоліків відносяться, малий ресурс, значні габарити по діаметру, обмежені швидкохідні і здатність сприймати ударні навантаження.

За формою тіл кочення підшипники поділяються на кулькові і роликові (рис. 1,2)

Ролики - циліндричні (короткі і довгі, кручені), конічні, бочкоподібні, голчасті (рис. 3)

Шарикопідшипники швидкохідні роликопідшипників, тому що маса тіл кочення у них менше.

За характером сприйманого навантаження підшипники кочення діляться на підшипники радіальні, радіально-наполегливі, наполегливі і наполегливо-радіальні.

Радіальні підшипники призначені для сприйняття радіальних навантажень. Однак деякі типи радіальних підшипників сприймають окреслену та осьову навантаження.

Радіально-наполегливі підшипники призначені для сприйняття одночасно діючих радіальних і осьових навантажень. Завзяті -тільки осьових навантажень, упорно-радіальні - в основному для сприйняття осьових навантажень і в значно меншому ступені радіальних.

2.1. Коротка характеристика деяких типів підшипників кочення

Підшипник кочення в загальному випадку складається з внутрішнього кільця, на-ружной кільця, тел кочення (кульок або роликів) і сепаратора, що розділяє і направляючого тіла кочення з бігових доріжках.

Мал. 1 Основні типи шарикопідшипників

а) радіальний однорядний; б) радіально-наполегливий однорядний;

в) радіальний дворядний; г) радіальний сферичний дворядний;

д) наполегливі радіальні; е) наполегливі подвійні

Мал. 2 Основні типи роликопідшипників

а) радіальний з короткими циліндричними роликами без буртиков на зовнішньому кільці; б) радіальний з короткими циліндричними роликами без буртиков на внутрішньому кільці; в) радіальний з короткими циліндричними роликами буртиками на зовнішньому і внутрееннее кільцях; г) радіальний дворядний сферичний

Рис 3 Основні типи тіл кочення

.

.

Рис.4 Радіальний однорядний шарикопідшипник

1-кільце внутрішнє; 2-кільце зовнішнє; 3-тіло кочення; 4-сепаратор

 Радіальний однорядний кульковий підшипник (рис 4) - найбільш простий і дешевий підшипник, що сприймає радіальну і осьову навантаження, причому осьова навантаження не перевищує 70% від невикористаної радіального навантаження (невикористана навантаження - різниця між допустимою і діючої навантаженнями) Підшипник допускає невеликі перекоси - до 15 '. Можлива його експлуатація без попереднього регулювання.


Мал. 5 Шарикопідшипник радіальний сферичний дворядний

Шарикопідшипник радіальний сферичний дворядний (рис.5) призначений в основному для сприйняття радіальних навантажень, але може сприймати одночасно і двосторонню осьову навантаження, яка не повинна перевищувати 20% невикористаного радіального навантаження. Виконана за сферою доріжка кочення на зовнішньому кільці забезпечує нормальну роботу підшипника навіть при значному (2-3) ° перекосе внутрішнього кільця щодо зовнішнього.

Радіальний роликопідшипник з короткими циліндричними роликами (рис.6) призначений для сприйняття тільки радіальних навантажень. Має значно більшу навантажувальною здатністю в порівнянні з равногабарітнимі кульковими підшипниками, але за швидкісними характеристиками кілька їм поступається. Підшипники дуже чутливі до перекосів внутрішніх кілець відносно зовнішніх, так як при цьому виникає концентрація напружень біля країв доріжок.


Рис.6. Радіальні роликопідшипники з короткими циліндричними роликами: а, б-однорядні; в -двухрядние.


Мал. 7 Радіальний роликопідшипник сферичний дворядний

Радіальний роликопідшипник дворядний сферичний. (Рис.7) призначений в основному для роботи під радіальними навантаженнями, але може одночасно сприймати і осьову навантаження, що діє в обох напрямках і не перевищує 25% невикористаного допустимого радіального навантаження. Підшипник володіє значно більшою вантажопідйомністю, ніж сферичний шарикопідшипник з такими ж габаритами.


Підшипник може працювати при значному (близько 2-3) ° перекосе осі внутрішнього кільця щодо зовнішнього.

Мал. 8 Радіальний голчастий роликопідшипник

Радіальний голчастий роликопідшипник (рис.8) призначений для сприйняття тільки радіальних навантажень. Особливо широко застосовується для роботи в качательние режимі. Володіє малими габаритами в радіальному напрямку. Осьове переміщення вала не обмежується. Перекіс валу щодо зовнішнього кільця неприпустимий, тому що це веде до порушення лінійного контакту голок з доріжкою кочення. Такі підшипники без внутрішніх кілець застосовують при необхідності граничного зменшення радіальних габаритних розмірів вузла.

Радіальний роликопідшипник з довгими циліндричними ролікаміпредназначен для сприйняття великих радіальних навантажень при невисоких швидкостях.


Рис.9. Радіальний роликопідшипник з довгими циліндричними роликами

Підшипники випускають як з зовнішніми і внутрішніми кільцями, так і без них (рис.9) Осьове переміщення вала не обмежується, перекіс вала неприпустимий.

Радіально-завзятий шарикопідшипник (рис.10) призначений для відновлення

ємства радіальних і осьових навантажень Здатність сприймати осьове навантаження зростає зі збільшенням кута контакту за рахунок зменшення радіальної навантаження. За швидкісними характеристиками не поступається радіальні однорядні.

Мал. 10 Радіально-завзятий шарикопідшипник


Рис 11 Радіально-завзятий конічний роликопідшипник


Радіально-завзятий конічний роликопідшипник (рис. 11) призначений для сприйняття одночасно діючих радіальних і осьових навантажень. Допустимі окружні швидкості значно нижче, ніж у підшипників з короткими циліндричними роликами, а тим більше, ніж у шарикопідшипників. Зі збільшенням кута конусності осьова навантаження зростає за рахунок зменшення радіальної. Перекіс валу щодо осі підшипника неприпустимий.

Мал. 12 Наполегливий шарикопідшипник

Наполегливий шарикопідшипник (рис.12) призначений для сприйняття осьового навантаження. Допускає значно менші окружні швидкості в порівнянні з іншими типами шарикопідшипників, так як дорожкікаченія можуть сприймати лише обмежені відцентрові навантаження, що виникають при русі кульок.

2.2 Умовні позначення підшипників

Умовні позначення, написані цифрами, характеризують внутрішній діаметр підшипника, його серії по діаметру і по ширині, тип, конструктивні особливості і клас точності. Всього цифр може бути 7

Перед цифрами через тире вказують клас точності. Після цифр можливі додаткові літерні знаки.

Перші дві цифри, читаючи праворуч, позначають внутрішній діаметр підшипника, 00-10 мм; 01-12 мм; 02-15 мм; 03-17 мм.

Для підшипників з внутрішнім діаметром від 20 до 495 мм ці цифри відповідають внутрішньому діаметру, що ділиться на 5. Наприклад, підшипник з внутрішнім діаметром 30 мм має дві цифри праворуч умовного позначення 06, а з внутрішнім діаметром 80 мм - 16 і т.д.

третя цифра праворуч позначає серію діаметрів підшипників;

1 -особливо легка; 2 - легка; 3 - середня; 4 - важка; 5 легка широка; 6 - середня широка; 7 - особливо легка вузька; 8 - надлегка вузька; 9 - надлегка вузька, нормальна, широка або особливо широка.

четверта цифра праворуч позначає тип підшипника;

0 - радіальний кульковий;

1-радіальний кульковий сферичний;

2 - радіальний з короткими циліндричними роликами;

3 - радіальний роликовий сферичний;

4 - радіальний роликовий з довгими циліндричними роликами або
 голчастий;

5 - радіальний роликовий з витими роликами;

6 - радіально-наполегливий кульковий;

7 - роликовий конічний;

8 - наполегливий кульковий;

9 - наполегливий роликовий.

П'ята або п'ята і шоста цифри позначають конструктивні особливості підшипника - кут контакту кульок в радіально-наполегливих підшипниках, наявність стопорній канавки на зовнішньому кільці і т.д.

Велика розмаїтість конструктивних особливостей підшипника не дозволяє привести перелік їх із зазначенням позначення.

Сьома цифра позначає серію габаритів по ширині:

1 - нормальна;

2 - широка;

3 ... 6 - особливо широка;
 7 - вузька.


Рис 13 Вплив серії підшипника на його габарити по

ширині і діаметру

Нулі, що стоять лівіше за останню значущу цифру, відкидаються і в позначенні не вказуються.

Перед умовним позначенням підшипника через тире вказують клас точності:

0 - нормальний клас, 6 - підвищений; 5 - високий; 4 -прецізіонний; 2 - понад прецизійний. На підшипниках нормальної точності позначення класу не дається.

Праворуч від умовного позначення буквами українського алфавіту вказують додаткові позначення, наприклад:

Ю - Деталі підшипника з корозійностійкої сталі;

Р -деталі підшипника з теплостійких сталей;

Б - Сепаратор з безоловяністой бронзи;

Д - Сепаратор з алюмінієвого сплаву;

Е - Сепаратор з пластмаси (текстоліт і ін.)

К - Конструктивні зміни деталей підшипника,

Ш - Спеціальні вимоги по шуму;

С - Підшипники закриті.

4 Матеріали, застосовувані для виготовлення підшипників

Основними матеріалами для кілець і тіл кочення підшипників є шарікоподшипниковиє, високовуглецеві хромисті стали ШХ15 і ШХ15СГ. Число в позначенні марки вказує на середній вміст хрому в десятих частках відсотка. Середній вміст вуглецю 1-1,1%. Сталь ШХ15СГ містить додатково кремній і марганець.

Широко застосовують також Цементовані, леговані стали 18ХГТ і 20Х2Н4А.

Твердість кілець і роликів (крім кручених і довгих циліндричних) зазвичай НRС 60-65, кульок - НRС 62-66.

Для роботи в умовах високих температур застосовують теплостійкі стали 95X18, ЕІ347Ш і ін. При вимозі немагнітними-берилієвих бронзу.

Сепаратори масових підшипників виготовляють з м'якої, вуглецевої сталі методом штампування. Для високошвидкісних підшипників застосовують масивні сепаратори з антифрикційних бронз, анодованого дюралюмінію, металокераміки, текстоліту, пластифікованої деревини, поліамідів. У спеціальних випадках застосовують пластмасові сепаратори з металевим каркасом.

В умовах ударних навантажень і високих вимог до безшумності роботи починають застосовувати тіла кочення з пластмас. При цьому різко знижуються вимоги до твердості кілець і їх можна виготовляти з легких сплавів.

4 Об'єкти вивчення та інструменти

Робота ведеться з комплектом різних конструкцій підшипників кочення. Вимірювальний інструмент - штангенциркуль.

5 Порядок виконання роботи

5.1 Отримати від викладача два підшипника і штангенциркуль.

5.2 Виконати ескізи підшипників.

5.3 Дати розшифровку умовного позначення підшипника.

5.4 Дати коротку характеристику підшипника, зазначивши, які навантаження призначений сприймати підшипник; допускає підшипник перекоси валу в корпусі і в яких межах; дати порівняльну характеристику підшипників за вантажопідйомністю.

6 Контрольні питання

1. Чим відрізняються підшипники кочення від підшипників ковзання?

2. Порівняйте кулькові і роликові підшипники.

3. Які типи підшипників не допускають осьову навантаження?

4. Які типи підшипників не допускають перекоси?

5. Особливість збірки кулькових підшипників.

6. Які типи підшипників найбільш поширені?

7. Якими причинами обмежена бистроходность наполегливих підшипників?

8. Коли слід застосовувати сферичні підшипники?

9. З яких деталей складаються підшипники кочення?

10.Могут чи кулькові підшипники сприймати комбіновану (радіальну і осьову) навантаження?

11.Укажіте причини втрати працездатності підшипниками кочення

12.До який твердості гартують кільця підшипників кочення?

13.До який твердості гартують тіла кочення?

14.Допустімий кут перекосу внутрішнього кільця щодо зовнішнього в кульковому радіальному однорядном підшипнику?

15.Допустімий кут перекосу внутрішнього кільця щодо зовнішнього в кульковому радіальному сферичному підшипнику?

16.Допустімий кут перекосу кілець в наполегливому кульковому однорядном підшипнику?

17.Допустімий кут перекосу внутрішнього кільця щодо зовнішнього в радіально-наполегливому роликовому конічному підшипнику?

18.Допустімий кут перекосу внутрішнього кільця щодо зовнішнього в радіально-наполегливому кульковому підшипнику?

19.Із якого матеріалу виготовляють кільця і ??тіла підшипників кочення?

20.Із якого матеріалу виготовляють сепаратори підшипників кочення? Від чого залежить вибір матеріалу?

21.Когда тіла кочення виготовляють з пластмаси?

22.Когда застосовують голчасті підшипники

23.Потері на тертя в кульковому радіальному однорядном підшипнику

24.Потері на тертя в кульковому радіальному однорядном підшипнику

25.Потері на тертя в радіальному однорядном підшипнику з короткими циліндричними роликами без буртиков на зовнішньому кільці?

26.Когда застосовують радіальні підшипники з короткими циліндричними роликами без буртиков на зовнішньому кільці?

27.Как мастило застосовують для виготовлення великогабаритних підшипників кочення?

28.Какие підшипники найбільш швидкохідні?

29.В якому підшипнику відсутня сепаратор?

30.Как розподіляється радіальне навантаження між тілами кочення? Яке тіло кочення є найбільш завантаженим?

ЗВІТ ПО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТІ

1 ВИКОНАТИ ЕСКІЗИ ПІДШИПНИКІВ (РОЗРІЗ)

1.1 № 1.2 №

2 РОЗШИФРУВАТИ НОМЕРИ ПІДШИПНИКІВ

2.1 № 2.2 №

3 ХАРАКТЕРИСТИКА підшипників

3.1 №

3.2 №

Підпис викладача ______________ / ________________ /

Дата

Лабораторна робота №4

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ підшипникових опорах

Мета роботи - вивчити основні вузли і рекомендації з проектування та розрахунку підшипникових опор. Справжня робота виконується після вивчення конструкції і основних характеристик підшипників кочення і є її продовженням.

1.КОНСТРУКТІВНИЕ ВИМОГИ ДО підшипниковий

вузлів

При проектуванні підшипникових вузлів необхідно враховувати величину і напрямок навантаження, відстань між опорами, умови експлуатації (температуру, запиленість, вологість), частоту обертання кілець, необхідну довговічність і вартість підшипника.

Велике значення мають умови монтажу. Неправильний монтаж підшипникового вузла може привести до зниження його довговічності або навіть передчасного виходу з ладу.

Тому необхідно правильно призначити посадки на внутрішні і зовнішні кільця підшипників (на вал і в корпусі), а також вибрати спосіб їх кріплення.

За здатністю фіксувати осьове положення вала опори розділяють на "плаваючі" і "фіксують". "Плаваючі" опори допускають осьове переміщення вала. "Фіксуючі" опори можуть фіксувати осьове положення вала в одному або обох напрямках. Як "плаваючі" так і "фіксують" опори можуть виконуватися з одним або двома підшипниками.

Залежно від величини напрямки навантаження і вимог до жорсткості опори можуть застосовуватися різні поєднання "плаваючих" і "фіксують" опор, тобто конструктивні різні схеми підшипникових вузлів.

1.1. Обидві опори "плаваючі" (рис.1).

Фіксація осьового положення вала здійснюється будь-яким іншим елементом конструкції, наприклад, зубами шевронних зубчастих коліс.

"Плаваючі" опори сприяють самоустановки вала в осьовому напрямку і вирівнюванню навантаження по обох половинах зубів шевронних коліс. "Плаваючим" слід виконувати вал, опори якого несуть менше навантаження. Це зменшує сили тертя між корпусом і зовнішнім кільцем підшипника і не перешкоджає його осьового зсуву.

Як "плаваючих" опор доцільно застосовувати роликові підшипники з циліндричними роликами без бортів на зовнішніх кільцях (рис. 1). Зовнішні кільця підшипників закріплюють в корпусі, в осьовому напрямку вал може


Рис.1 Обидві опори вала виконані «плаваючими»

переміщатися разом з зовнішніми кільцями. Якщо вантажопідйомність однорядних підшипників недостатня, то застосовують сферичні дворядні шарикопідшипники, між зовнішніми кільцями яких і кришками залишають зазор.

Більшість підшипникових вузлів виконують з можливістю фіксації вала в осьовому напрямку. При цьому фіксує підшипник жорстко закріплюється в корпусі і може сприймати радіальні і двосторонні осьові навантаження.

В "фіксують" опорах використовуються підшипники, кільця

 Рис.2 Обидві опори вала виконані «фіксують»


яких не можуть зміщуватися відносно один одного в осьовому напрямку хоча б в одну сторону. Роликові підшипники з циліндричними роликами без бортів на зовнішніх кільцях в «фіксують» опорах не застосовуються. Також слід враховувати, що радіальні однорядні шарикопідшипники мають порівняно низькою осьової жорсткістю і тому їх не можна застосовувати там, де потрібна точна фіксація вала.

1.2. Обидві опори «фіксують» (рис. 2). Причому кожна з

опор обмежує переміщення вала тільки в одному напрямку.

Схема застосовується при невеликих відстанях між опорами

(L / d <12), де (1-відстань між опорами; d- діаметр вала.)

За цією схемою в кожній з опор встановлюють по одному підшипника.

Для малонавантажених в осьовому напрямку вузлів, що не несуть значну радіальне навантаження, застосовують роликопідшипники з циліндричними роликами з одним бур- тому на внутрішньому кільці (рис. 2). Щоб уникнути заклинювання роликів між зовнішнім кільцем правого підшипника і кришкою передбачений зазор «К».

Розглянуті конструкції підшипникових вузлів широко застосовують в редукторах з циліндричними зубчастими колесами.



 Рис.3 Опори з підшипниками регульованого типу

Якщо вузол монтують на підшипниках регульованого типу (кулькові радіально - наполегливі (рис. 3) або конічні роликові (рис. 4)), то їх встановлюють «внатяг» або «враспор». При цьому схема «внатяг» краще, так як в цьому випадку при однаковій відстані між опорами величина опорної бази стає більше (розмір L).

У процесі регулювання підшипника вал встановлюють з певною величиною «осьової гри», допустимі межі якої дуже малі і залежать від конструкції підшипника і вузла, режиму роботи, температури і вимог до жорсткості опор.

Підшипники з меншими кутами контакту (? = 12 °) більш чутливі до змін «осьової гри», тому їх не рекомендується застосовувати в опорах виконаних за схемою (рис. 2).

1.3. Одна опора вала «фіксує», друга - «плаваюча» (рис. 4).

Схема використовується при відстанях між опорами більше

12d (l / d> 12)

За цією схемою на одній з опор встановлюють враспор два радіально-наполегливих кулько - або роликопідшипника. Іншу опору в цьому випадку роблять «плаваючою» з радіальним шарикопідшипником (рис. 4,5). регулювання здвоєних

Рис.4 Схема установки вала з використанням «плаваючою» (ліва) і «фіксує» (права) опор з підшипниками

підшипників в процесі експлуатації утруднена, тому їх доцільно встановлювати з точними дистанційними кільцями. Якщо на вузол діють значні осьові навантаження змінного напрямку і можливо значне теплове подовження вала, то використовують конструкцію вузла з наполегливою подвійним підшипником в поєднанні з двома плаваючими радіальними (рис. 6). Така конструкція має велику твердість фіксації вала в осьовому напрямку. Осьової зазор в наполегливих подвійних підшипниках також необхідно ретельно регулювати.

У тих випадках, коли можливі порушення співвісності (при значних прогинах вала або окремо розташованих корпусах) слід застосовувати сферичні шарикопідшипники (рис. 7).

Переваги схеми (рис. 5):

а) не вимагається точне розташування посадочних місць під підшипники по довжині, що особливо важливо при установці опор в окремих корпусу;

б) відстань між опорами може бути як завгодно великим, так як навіть значні температурні деформації вала будуть компенсуватися «плаваючою» опорою;

в) при застосуванні в «фіксує» двох конічних роликопідшипників з великими кутами конуса або наполегливих підшипників можна забезпечити більш високу, ніж в інших схемах осьову жорсткість опори. При монтажі ці підшипники повинні бути обов'язково відрегульовані.

Недолік полягає в складності конструкції кріплення підшипників на валах і в корпусах.

Рис.5 Схема установки вала з використанням «плаваючою» (ліва) і «фіксує» (права) опор з роликопідшипник

2 КРІПЛЕННЯ ПІДШИПНИКІВ на валах і в корпусі

Найбільш прості способи кріплення застосовують в опорах з односторонньою фіксацією вала (за схемою 2). У цьому випадку внутрішні кільця підшипника зазвичай встановлюють з упором в заплечики вала або наполегливі кільця, а зовнішні кільця затискають кришками (рис. 3,8). При цьому необхідна осьова гра підшипників встановлюється за рахунок набору прокладок між кришкою і корпусом (склянкою редуктора).

У «фіксують» опорах двосторонньої дії внутрішні і зовнішні кільця підшипників закріплюються на валу і в корпусі з двох сторін (рис. 4,5,6).

У «плаваючих» опорах щоб уникнути випадкового аварійного сходу підшипник також рекомендується закріплювати на валу з двох сторін (рис. 1). У всіх випадках спосіб кріплення кілець підшипників вибирають з урахуванням величини і напрямки переданої навантаження, способу регулювання та інших особливостей конструкції вузла.

Рис.6 Схема установки вала в опорах при значній осьової навантаженні

3.КОНСТРУІРОВАНІЕ опорних ВУЗЛІВ РЕДУКТОРА.

3.1. Редуктори з циліндричним прямозубими колесами. У редукторах цього типу осьові зусилля відсутні, однак при їх роботі можуть виникати випадкові осьові поштовхи, тому рекомендується одну опору робити «фіксує», іншу «плаваючою».

Такий спосіб установки допустимо при будь-якій відстані між опорами. Підшипники встановлюють «враспор», передбачивши необхідний зазор між кришкою і підшипником.

У важких редукторах застосовують дворядні конічні роликопідшипники.

3.2. Редуктори з циліндричними косозубимі і
 шевронними колесами.

У редукторах з косозубимі колесами завжди діє осьова навантаження, зростаюча зі збільшенням нахилу кута зубів. При куті нахилу зубів ? <9 ° конструкція підшипникового вузла може бути такою ж, як при прямозубих циліндричних колесах (в цьому випадку можна встановити радіальні шарикопідшипники), а при ?> 9 ° встановлюють радіально-наполегливі підшипники (кулькові йди роликові). У передачах з шевронними колесами постійно діючі сили відсутні. У цих редукторах підшипники на більш навантажених валах (тихохідних) фіксують в осьовому напрямку. Решта вали роблять «плаваючими», щоб у них була можливість самовстановлюється по колесу тихохідного вала.

Рис.7 Схема установки вала з використанням «плаваючою» (ліва) і «фіксує» (права) опор з підшипниками сферичними

3.3. Редуктори з конічними зубчастими колесами

При конструюванні підшипникових вузлів цих редукторів необхідно враховувати постійно діючі осьові зусилля. Для швидкохідних передач невеликої потужності доцільно ставити радіально-наполегливі шарикопідшипники, а при малих швидкостях, середніх і великих потужностях - конічні роликопідшипники.

У невеликих конічних редукторах одна опора вхідного вала може бути виконана на радіальному шарикопідшипнику, а інша - на циліндрові роликопідшипники без бортів на зовнішньому кільці. При цьому перша опора сприймає основне навантаження, а друга - тільки радіальну (рис. 9).

Рис.8 Схема установки вала з опорами на радіально-наполегливих шарикопідшипниках

Рис.9 Схема опор невеликого конічного вала

3.4 Черв'ячні редуктори

В черв'ячних редукторах широко використовуються радіально-наполегливі кулькові і роликові конічні підшипники. При міжосьовій відстані a = (150 ... 180) мм і L = 12d вал черв'яка можна встановити на радіально-наполегливих підшипниках «враспор». При L> 12d обидва радіально-наполегливих підшипника слід ставити в одній «плаваючою» опорі. Положення черв'яка щодо колеса регулюють прокладками між фланцем кришки і корпусом.

Вали черв'ячних коліс зазвичай монтують на радіально-наполегливих підшипниках, встановлених «враспор» (вали черв'ячних коліс мають малу довжину).

Збіг осьовій площині черв'яка з середньою площиною колеса регулюють за допомогою прокладок між торцями корпусу і кришки.

4.РЕГУЛІРОВКА ОСЬОВИЙ ІГРИ радіально-упорні кульки - і роликопідшипників

Нерегульовані типи підшипників (наприклад, шарикопідшипники радіальні однорядні) виготовляють з порівняно невеликими зазорами, тому після збирання вузла він

можуть працювати без додаткового регулювання. Осьова гра регульованих типів підшипників (радіально-наполегливі кулькові однорядні, конічні однорядні наполегливі, однорядні і подвійні) може бути встановлена ??в потрібних межах тільки в результаті регулювання, виконуваної при складанні машини або приладу. Слід враховувати, що зі зменшенням зазорів навантаження розподіляється між тілами кочення більш рівномірно, підвищується жорсткість опор, і знижуються вібрації. У той же час відсутність зазорів (попередній натяг) призводить до підвищення опору обертанню, зносу і небезпеки заклинювання.

При виборі величини зазору необхідно враховувати коливання температур у вузлах машини. Попередній натяг застосовують тільки в вузлах, що потребують підвищеної точності обертання, наприклад, в верстатобудуванні.

У процесі регулювання одне з кілець підшипника зсувається щодо іншого в осьовому напрямку. Залежно від конструкції вузла регулювання радіально-наполегливих підшипників виконується зміщенням зовнішнього або внутрішнього кільця. Найбільш поширена регулювання зміщенням зовнішнього кільця.

Розглянемо послідовність роботи під час складання вала черв'яка. Вал з закріпленими на ньому підшипниками встановлюють в корпус. Одну з кришок зміцнюють з повним пакетом прокладок і затягують гвинтами до відмови. Прокладки виготовляють з жерсті або латуні. Сумарна товщина пакета 1-2 мм. Зазвичай в комплект входять прокладки товщиною 0,15; 0,2; 0,3; 0,5 мм. Такий набір забезпечує регулювання осьової гри з точністю до 0,55 мм. Другу кришку попередньо встановлюють без прокладок. Гвинти цієї кришки рівномірно затягують, не допускаючи перекосу кришки.

Для правильної орієнтації тіл кочення щодо бігових доріжок вал безперервно повертають від руки. Затягування гвинтів припиняють після появи помітного гальмування вала. Величину зазору, що залишився між фланцем кришки і корпусом, заміряють щупом в трьох-чотирьох місцях по колу. За розрахунковий зазор «а» приймають середнє арифметичне від усіх вимірів.

Потрібну товщину комплекту прокладок під другу кришку підраховують за формулою: К = а + с, де с - рекомендоване значення осьової гри.

Після установки прокладок кришку затягують.

Правильність регулювання перевіряють по свободі обертання і величиною «осьової гри» вала, яку вимірюють за допомогою індикатора.

Замість прокладок для регулювання осьової гри зміщенням зовнішнього кільця можна застосовувати різьбові деталі або розпірні втулки, встановлені між кільцями.

5 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ.

5.1. Вивчити дане методичний посібник.

5.2. На аркуші формату А4, за завданням викладача, накреслити один з нижче перерахованих підшипникових вузлів для редукторів:

а) з циліндричними прямозубих колесами при L> 12d

б) з циліндричними прямозубих колесами при L <12d

в) з циліндричними косозубимі колесами при ? <9 °

г) з циліндричними косозубимі колесами при ?> 9 ° з
 малими радіальними навантаженнями

д) з циліндричними косозубимі колесами при ?> 9 ° з
 великими радіальними навантаженнями

е) з шевронними колесами (для тихохідного вала)

ж) з шевронними колесами (для швидкохідного валу)

з) з конічними колесами (для швидкохідних передач
 невеликої потужності)

і) з конічними колесами (для малих і середніх швидкостей і великих потужностей)

к) з валом черв'яка L <12d

л) з валом черв'яка L> 12d

м) з циліндричними косозубимі або конічними зубчастими колесами, коли вимоги до підшипникової жорсткості вузла високі.

н) з циліндричними косозубимі або конічними косозубимі колесами

6. Контрольні питання:

а). за якою схемою виконаний даний підшипниковий вузол?

б) .Як з опор називається «плаваючою» і яка «фіксованою»?

в) .Як елементи в даній конструкції і в якому порядку
 слід регулювати? Що потрібно для регулювання?

г) показати на кресленні сили, що діють в підшипниковому вузлі?

6 ЗВІТ ПО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТІ

6.1 Схема підшипникових опор валу

Підпис викладача _______________ / ________________ /

Дата

Лабораторна робота №5

ВИЗНАЧЕННЯ критичної частоти ОБЕРТАННЯ ВАЛА

1. МЕТА ТА ЗАВДАННЯ РОБОТИ

Мета роботи полягає в теоретичним і експериментальному
 визначенні критичної частоти обертання двох опорного валу при
 різної його жорсткості, у встановленні впливу маси диска і місця
 розташування його на валу на критичну частоту обертання.

2. ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Відомо [I], що поперечні коливання валів є одним верб
 джерел вібрацій, що виникають в машині при її роботі. В тому випадку,
 коли частота власних коливань вала кратна або збігається з частотою
 зміни сили, що діє на нього, настає явище резонансу, при
 якому вал може зруйнуватися.

Визначимо, при яких умовах це відбудеться. Розглянемо вал з насадженими
 на нього симетрично щодо опор незбалансованим диском,
 мають ексцентриситет е (Рис.1).

При відсутності обертання при обертанні

Мал. 1Схема установки диска

,

де L - відстань між опорами вала, мм;
Е - модуль пружності матеріалу, МПа;

для стали Е = 2.1 - 105 МПа;

I - Осьовий момент інерції перерізу валу, мм4;

de - діаметр вала, мм;

Звідси  (2)

де с - коефіцієнт жорсткості вала, Н / мм.

Внаслідок того, що відцентрова сила змінює періодично свій напрямок при обертанні вала, то вал починає коливатися. оскільки

, (3)

де - кутова швидкість обертання валу, ;

т - приведена маса, , ,

 - Маса диска;

 маса вала, ;

g - прискорення вільного падіння;
 - питома вага.

На підставі рівнянь (2) і (3) маємо

, (3) звідки  (4)

З рівняння (4) видно, що зі збільшенням кутової швидкості обертання
 вала величина fg росте, а для значень , коли величина (З-т 2) > 0,

прогин  > ?. При такій кутової швидкості, званої критичної кр, вал може руйнуватися:

так як  , То критична частота обертання валу  (5)

З курсу «Опору матеріалів» для балки на двох опорах
 теоретичний коефіцієнт жорсткості вала

де  - Відстань від середини диска до лівої опори, мм.

У формулах (5) і (6) не враховуються різні чинники, наприклад,
 вплив сполук в муфті, умови закріплення в опорах і т.д. Тому при розрахунках виходить наближене значення критичної частоти обертання валу. Досить точно значення пкр можна знайти експериментально.

3. ВСТАНОВЛЕННЯ І ПРИНЦИП ЇЇ робо

Установка ДМ-36, схема якої представлена ??на рис.2, містить в собі
 вал 6 з диском 7; шарикопідшипники 10 і II; . електродвигун 4,
 з'єднаний з валом 6 муфтою 12; автотрансформатор 5, тахогенератор 2;

мікроамперметр 1; сполучну муфту 3. ПІНОЛЕН 8 служить для зміни прольоту вала. У правій опорі передбачена цанга, що зв'язує вал з внутрішнім кільцем шарикопідшипника 10, і гвинтова пара, гвинт якої обертається маховиком 9, внаслідок чого переміщається піноль.

Статичний прогин вала fcт вимірюється за допомогою важеля 16 з вантажем 15 на кінці і гачком 17 в середині, яким важіль з'єднується з диском. Підйом важеля при з'єднанні здійснюється рукояткою 14; вимір прогину проводиться за допомогою індикатора годинникового типу 13, встановленим в штативі 18.

Рі



різьбові з'єднання | Деталі машин. основи конструювання
загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати