Лаб. работа №6. Конфигурация лабораторного стенда: коническая передача

Цель работы: освоение теоретических и практических основ процесса сборки конической зубчатой передачи (получение навыков в составлении технологических карт и схем сборки).

Продолжительность работы — 2 часа.

Необходимое оборудование (инструменты, материалы):

1. Учебный лабораторный стенд для проведения лабораторных работ по деталям машин.
2. Штангенциркуль и/или штихмас (микрометрический нутромер).
3. Индикатор часового типа ИЧ-1 со штативом (ГОСТ 577-68), цена деления 0,01 мм.
4. Комплект свинцовых проволочек.
5. Комплект ключей.

2.1.1. Теоретические основы сборки

Процесс сборки – это соединение отдельных деталей в узел (или узлов в машину)

таким образом, чтобы основные поверхностей деталей занимали заданное взаимное расположение.

Общий вид стенда для проведения лабораторных работ по деталям машин с конической зубчатой передачей представлен на рис. 19. Преобразователь частоты переменного тока (1) позволяет задавать частоту вращения электродвигателя (4) в диапазоне от 100 до 1000 об/мин. Зубчатая передача монтируется на раме (3). Валы (6) зубчатых колес соединены с валом электродвигателя (4) и электромагнитного тормоза (12) посредством кулачковых муфт (5). Конические шестерни (7, 8) устанавливаются на валах с помощью соосных или эксцентриковых втулок (8). Для задания нагрузки на передачу используется электромагнитный тормоз модели FZ-6-K (12) с устройством регулирования тормозного момента (2) от 0 до 6 Н∙м. Валы вращаются в подшипниковых опорах (9), в которых установлены шариковые радиальные подшипники типа 6002-2RS. Схема сборки рамы для конфигурации №2 «Коническая зубчатая передача» показана на рис. 19б.

Рисунок 19 – Конфигурация лабораторного стенда №2 «Коническая зубчатая передача»: а) общий вид лабораторной установки;

б) Схема сборки рамы лабораторной установки для конфигурации №2

2.1.2. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с чертежами и техническими условиями на собираемое изделие.
2. Определить звенья сборочных размерных цепей. Номинальные размеры определить с помощью линейки и штангенциркуля.
3. Сделать эскиз экспериментальной установки и ее кинематическую схему по ГОСТ 2.703-2011.
4. Составить технологическую схему сборки (рис. 4).
5. Посчитать число зубьев шестерни, колеса, модуль зубьев, расчетное межосевое расстояние.
6. Подготовить детали для сборки. Произвести, если необходимо, пригоночные работы, очистить от грязи, ржавчины, промыть в керосине.
7. Собрать с помощью учебного стенда зубчатую передачу согласно рисунку (рис. 19). На ведущем валу шестерню закрепить с помощью цилиндрической втулки №0 из набора. На ведомом валу (10) зубчатое колесо (2) закрепить с помощью конической втулки KLLC015 (3) (рис. 5) в соответствии с технологической схемой. Затяжка втулки осуществляется с помощью трех винтов (4). Необходимо закручивать их последовательно на 1/4-1/8 оборота. Для демонтажа втулки винты выкручиваются из монтажных отверстий и два из них закручиваются в резьбовые демонтажные отверстия (5) до полного демонтажа колеса.
8. Измерить с помощью индикатора часового типа величину осевого перемещения валов, радиальное и торцевое биение зубчатых колес. Биение валов, муфты, торцевое и радиальное биение зубчатых колес контролируется с помощью микрометра, закрепленного на штативе (13). На рис. 20 показана схема установки микрометра часового типа (2) на магнитном штативе (3) при измерении радиального и осевого биения зубчатых колес. Данные занести в протокол.
9. Оформить отчет, проанализировать полученные результаты, сделать выводы.

Рисунок 20 – Схемы контроля биения, осевого смещения и углового перекоса колес на учебном лабораторном стене УЛС-7

Лабораторная работа №7. Определение параметров конической зубчатой передачи на лабораторном стенде

Цель работы: определение назначения отдельных узлов зубчатой передачи, ознакомление со способами регулировки, производства замеров и вычисление основных параметров зубчатого зацепления.

Продолжительность работы – 2 часа.

Необходимое оборудования (инструменты, материалы):

1. Лабораторная установка (усебно-лабораторный стенд) в конфигурации №2 «Коническая передача».
2. Электронный штангенциркуль.
3. Индикатор часового типа со штативом (ГОСТ 577-68), цена деления 0,01 мм.
4. Щупы (ГОСТ 882-75) L=100mm, набор №2.
5. Измерительный инструмент (транспортир, линейка).
6. Комплект ключей.

2.2.1. Теоретические основы конических передач

Основные параметры зубчатой передачи: δ – угол делительного конуса; Σ – межосевой угол  Σ =δ₁+δ₂ ; δ_f – угол конуса впадин; δ_a – угол конуса вершины; d_e – внешний делительный диаметр; d_m – средний делительный диаметр; d_i – внутренний делительный диаметр; d_ae – внешний диаметр окружности вершин зубьев; d_fe – внешний диаметр окружности впадин зубьев; R_e – внешнее конусное расстояние; R_m – среднее конусное расстояние; b – ширина венца; h_e – внешняя высота зуба; h_ae – внешняя высота головки зуба; h_fe – внешняя высота ножки зуба; θ_a – угол головки зуба; θ_f – угол ножки зуба; β_n – угол наклона зуба (см. рис. 21).

Рисунок 21 – Эскиз конического зацепления

2.2.2. Порядок выполнения работы

1. При сборке и монтаже передачи на учебно-лабораторном стенде необходимо: подсчитать число зубьев шестерни и колеса; рассчитать передаточное отношение передачи; определить модуль зубчатых колес; рассчитать межосевое расстояние.
2. Определить величину дефекта зуба.
3. С помощью микрометра оценить радиальные и торцевые биения зубчатых колес при использовании разных способов крепления зубчатых колес (при использовании конических, цилиндрических и эксцентриковых закрепительных втулок) на валах.
4. Замерить штангенциркулем внешнюю высоту зуба h_e (см. рис. 21) и ширину венца колеса b. Измеренные параметры занести в табл. 7.
5. Рассчитать основные параметры зубчатого зацепления по формулам, изучаемых в дисциплинах Техническая механика, Детали машин. Результаты расчета занести в табл. 8.
6. Оформить отчет, проанализировать полученные результаты, сделать выводы.

Таблица 7 – Измеренные параметры

Таблица 8 – Рассчитанные параметры зацепления