Метадическое руководство по лабораторным (1084219), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Многоступенчатыми редукторами называются такие, у которых более чем два звена имеют неподвижные оси вращения. Число ступеней редуктора равно количеству звеньев, имеющих неподвижные оси вращения, минус единица.

СОСТАВЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ

СХЕМЫ РЕДУКТОРА

Необходимо разобрать редуктор и ознакомиться с его устройством, обратив внимание на входной (ведущий) вал, выходной вал и всю цепь звеньев, передающих вращение от первого вала к последнему. При этом надо научиться различать зубчатые колеса трех видов:

1. вращающиеся вокруг неподвижной оси (в неподвижных подшипниках) с внешним (рис.2.1 (а)) зубчатым ободом или внутренним зубчатым ободом (рис.2.1 (б));

2. неподвижные колеса, жестко соединенные с корпусом редуктора (рис.2.1 (в));

3. зубчатые колеса – сателлиты, укрепленные в подшипниках на подвижном звене (рычаге), которое называется водилом и обозначается буквой Н (рис.2.1 (г, д)).

Кинематическая схема составляется в сечении, в котором лежат оси всех колес, – от входного вала редуктора, изображаемого слева, к выходному.

В планетарных передачах с целью уменьшения нагрузки на каждую пару зубьев на одном водиле устанавливают два, три и большее число сателлитов (например, колеса 2₁, 2₂, 2₃, 2₄ на рис.2.2 (а)), причем, второй и последующие сателлиты (2₂, 2₃, 2₄) дублируют работу первого (2₁) и накладывают пассивные связи. Поскольку пассивные связи надо исключать при подсчете числа степеней свободы, то на схеме (рис.2.2 (б)) на одном водиле рекомендуется изображать только один сателлит или один блок сателлитов, как на рис.2.1 (д).

Схему редуктора составляют на черновике, а после проверки преподавателем чертят в бланке. На схеме все подвижные звенья от ведущего вала к ведомому необходимо пронумеровать арабскими цифрами (рис.2.3), руководствуясь следующим:

а) два жестко соединенных между собой колеса образуют одно подвижное звено, и их полагается нумеровать одинаковым номером, а одно из колес отмечать штрихом или звездочкой: например, 2 и 2’ или 3 и 3’ на рис.2.3;

б) водило имеет номер своего звена (5 и 7 на рис.2.3) и дополнительно обозначается буквой Н: например, Н₅ и Н₇;

в) неподвижные колеса и неподвижное звено имеют особое обозначение – “0”.

Номер последнего подвижного звена совпадает с числом подвижных звеньев n. Для определения числа вращательных пар Р₅ и высших пар Р₄ следует подсчитать или пронумеровать римскими цифрами все подшипники, в том числе и подвижные подшипники между сателлитом и водилом, а римскими цифрами в кружке – все зацепления колес. Например, на рис.2.3 n = 7, P₅ =7, P₄ = 6.

Число степеней свободы (пункт 2 бланка) определяется по формуле Чебышева, например, для схемы на рис.2.3

Р
едуктор на кинематической схеме требуется разделить на отдельные ступени.

Ступенью называется часть редуктора между двумя ближайшими валами в неподвижных подшипниках.

Простая ступень состоит из пары сцепляющихся колес с неподвижными геометрическими осями, например, 1-2 или 2’-3 на рис.2.3.

Планетарная ступень состоит из водила (Н₅), сателлитов (4), укрепленных на водиле, и всех колес (3’ и 0), входящих в зацепление с этими сателлитами (второй пример: водило Н₇, сателлит 6 и колеса 5 и 0), т.е. число планетарных ступеней совпадает с числом водил.

Если ведущий и ведомый валы двух (и большего числа) простых ступеней находятся на одной прямой (например, 1 и 3 на рис.2.3), то такая простая передача называется соосной, в противном случае – несоосной.

К
аждая планетарная ступень всегда бывает только соосной, так как оси солнечного и неподвижного колес должны находиться на одной прямой. В наиболее распространенном планетарном механизме Джемса (рис.2.2) соосность выполняется при следующем соотношении радиусов начальных окружностей колес:

• п
  ри нулевом зацеплении начальные окружности совпадают с делительными и

где m – модуль, одинаковый для всех сцепляющихся колес (1,2,0).

• п
  ри корригированном зацеплении сумма зубьев колес может быть меньше z на один зуб (в исключительном случае на два).

П
оэтому условие соосности для механизма Джемса имеет вид:

где  = 0 – для нулевого зацепления,

 = 1 – для ненулевого зацепления.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩИХ И ЧАСТНЫХ

ПЕРЕДАТОЧНЫХ ОТНОШЕНИЙ

Аналитическое определение передаточных отношений редукторов проводится на основе следующих теорем и формул:

1. О
   
   бщее передаточное отношение редуктора равно произведению частных передаточных отношений всех его ступеней, например, для схемы 2.3

где число сомножителей равно числу ступеней.

Замечание. В планетарных ступенях следует определить частное передаточное отношение сразу для всей ступени, а не переходить от колеса к колесу, так как такой путь приведет далее к ошибке.

1. О
   
   братное передаточное отношение равно обратной величине прямого передаточного отношения:

2. П
   
   
   ередаточное отношение простой ступени равно обратному отношению чисел зубьев со знаком плюс (+) для внутреннего зацепления и со знаком минус (-) – для внешнего:

3. При расчете планетарной ступени различают три случая:

• п
  
  ередаточное отношение от любого колеса k к водилу Н

где i – передаточное отношение при мысленно остановленном водиле, т.е. передаточное отношение простой передачи от этого же колеса k к бывшему неподвижному колесу “0”;

• о
  
  т водила Н к колесу k по формуле обратного отношения

где i определяется по формуле (4);

• о
  т колеса K₁ к колесу K₂ планетарной ступени по формуле (1) общего передаточного отношения

где i_k1H и i_Hk2 рассчитываются по формулам (4) и (5).

Для подсчета общего передаточного отношения редуктор обязательно надо расчленить на отдельные ступени и выразить общее отношение как произведение передаточных отношений отдельных ступеней. Например, для схемы 2.3 пункты 4, 5 и 6 бланка выполняются следующим образом.

Общее передаточное отношение редуктора

З
амечание. При выражении общего передаточного отношения через частные следует тщательно следить за индексами: индексы общего должны совпадать с первым и последним индексами частных отношений. И справа в ряду сомножителей должны совпадать второй индекс предыдущего сомножителя с первым индексом последующего (2-2’, 3-3’).

1. П
   ередаточное отношение от водила H₇ к сателлиту 4:

2. Передаточное отношение от солнечного колеса 3’ планетарной ступени к сателлиту 4:

З
амечание. В планетарном механизме передаточное отношение между двумя сцепляющимися колесами не равно отношению чисел зубьев, как в зубчатой передаче с неподвижными осями колес.

1. Для определения передаточного отношения редуктора опытным путем ведущий вал поворачивают на некоторое число оборотов до тех пор, пока ведомый вал не повернется на один оборот или на какую-то простую часть оборота (1/2, ¼…). Отношение этих чисел определяет передаточное отношение редуктора.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что называется редуктором?

2. Что называется второй ступенью?

3. Что называется планетарной ступенью?

4. Что называется передаточным отношением?

5. Как определить передаточное отношение редуктора, состоящего из нескольких ступеней?

Лабораторная работа № 3

НАРЕЗАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС МЕТОДОМ ОБКАТКИ И ВЫЧЕРЧИВАНИЕ КАРТИНЫ ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Цель работы состоит в том, чтобы помочь студенту на наглядном примере уяснить сущность метода обкатки при нарезании эвольвентных зубчатых колес.

Содержание работы. Требуется “нарезать” нулевое и корригированное зубчатые колеса “инструментальной” рейкой на модели прибора, воспроизводящего движение обкатки, а также рассчитать и вычертить на кальке картину зацепления этих двух колес.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА НАРЕЗАНИЯ ЗУБЬЕВ

Существует два метода нарезания зубьев:

1. метод копирования,

2. метод обкатки (огибания).

При первом методе геометрическая форма инструмента копирует впадину между зубьев. Обычно в качестве инструмента используются модульные фрезы. Такая фреза в поперечном сечении очерчена по профилю впадины. Нарезание колес производится на фрезерных станках. За каждый рабочий ход фреза вырезает одну впадину.

Существенным недостатком метода является малая производительность и невысокая точность.

Более прогрессивным методом является метод обкатки.

Если колесо нарезается на зубострогальном станке, то в качестве инструмента применяют инструментальную рейку (гребенку). На зубодолбежном станке инструментом является специальное зубчатое колесо, называемое долбяком. На зубофрезерном станке колеса нарезаются червячной фрезой.

При методе обкатки режущему инструменту и заготовке сообщают такое же относительное движение, которое имело бы место при работе инструмента в зацеплении с уже изготовленным колесом. Кроме такого движения обкатки (рис.3.1), инструменту сообщается еще движение резания, при котором инструмент перемещается параллельно оси заготовки, снимая при этом стружку.

Рейку можно рассматривать как часть сектора зубчатого колеса бесконечно большого радиуса. Поэтому боковые поверхности зуба рейки очерчиваются по прямой линии (эвольвента при бесконечно большом радиусе основной окружности вырождается в прямую). Это упрощает изготовление режущего инструмента и его заточку.

В плоскости обкатки некоторая окружность заготовки катится без скольжения по прямой, принадлежащей рейке и параллельно ее подаче. Эта окружность называется делительной – d.

Процесс этот повторяется до полного нарезания колеса. Так как рейка постепенно врезается в заготовку, то ее можно установить сразу на полную высоту зуба, что повышает производительность и точность изготовления.

Изготовление колес рейкой имеет существенный недостаток: нельзя нарезать колеса с внутренним зубом.

Характеристики

Список файлов книги