2. Определение основных параметров редуктора

Передаточным числом редуктора называется отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни

.

Передаточное число редуктора равно произведению передаточных чисел ступеней

u=u₁*u₂.

Межосевое расстояние а _ω (рис. 3) в передачах без смещения исходного контура равно делительному межосевому расстоянию

,

где d₁ и d₂ — делительные диаметры соответственно шестерни и колеса (рис. 4).

Делительный диаметр

d=z*m_t ,

где m_t—торцовый модуль.

Диаметр вершин зубьев

d_a=d+2m_n.

Диаметр впадин зубьев

d_f = d - 2,5m_n,

где m_n— нормальный модуль.

На рис 5 изображен план косозубой исходной рейки, на которой нанесе­ны линии зубьев, составляющие с осью нарезаемого колеса угол β называе­мый углом наклона линии зуба. Направление наклона определяется направ­лением винтовой линии зуба. Если линия зуба поднимается слева направо

(см зуб шестерни на рис 3), то зуб правый. При этом направление взгляда — вдоль оси.

Отношение шага зубьев р_n, измеренного в сечении нормальной плоско­стью п-п, к числу π называется нормальным модулем т_n. Нормальный мо­дуль является расчетным для исходного производящего контура. Он должен соответствовать стандартному значению. Модули, мм, по ГОСТ 9563-81

Ряд1 1,25 1,5 2 2,5 3 4

Ряд2 1,375 1,75 2,25 2,75 3,5 4,5

Отношение шага зубьев p_t измеренного в сечении торцовой плоско­стью t – t называется торцовым модулем .

Рис 3 Косозубая зубчатая передача Рис 4 Зубчатое колесо

Рис 5 Исходная косозубая рейка

.

Из рис. 5 следует .

3. Определение точности зубчатых передач

Нормальную работу зубчатых передач обеспечивают нормы точности. ГОСТ 1643-81 устанавливает четыре нормы точности эвольвентных цилинд­рических передач: кинематическую, плавности работы, пятна контакта зубь­ев, бокового зазора. Стандартом предусмотрены 12 степеней точности зубча­тых колес и передач, обозначенных в порядке убывания точности цифрами 1... 12. Наибольшее распространение имеют 6, 7, 8 и 9 степени точности.

Нормы контакта определяются относительными размерами пятна кон­такта в процентах (рис. 6). По длине зуба берется отношение расстояния а между крайними точками пятна за вычетом разрывов с, превосходящих вели­чину модуля, к полной длине зуба.

.

По высоте зуба – отношение средней высоты пятна контакта h_m к рабочей высоте зуба h_p равной 2m_n :

.

Степень точности по нормам контакта зубьев определяется по табл. 1

Рис.6. Пятно контакта

3.1 Определение мгновенного пятна контакта

Протереть зубья, нанести на два зуба шестерни тонкий слой краски, повернуть рукой вал и по отпечаткам на зубьях колеса замерить размеры а, с, h_m.

Вычислить относительные размеры пятна контакта и по табл. 1 опреде­лить соответствующую степень точности по нормам контакта.

Таблица 1

Нормы контакта зубьев цилиндрических зубчатых колес (ГОСТ 1643-81)

Степень	Пятно контакта, %
точности	По высоте зуба высотевысоте зуба		По длине зуба длине зуба
7 8 9	45 40 30			60 50 40

Назначить нормы кинематической точности и плавности работы по табл.2.

Таблица 2

Допускаемая стандартами область комбинирования норм кинематической, точности плавности работы и контакта зубьев

Номер степени точности
Кинематическая точность	Плавность работы	Контакт зубьев
N	N-2 N-1 N N + 1	(N-2) (N- 1) N (N+1)

В технической характеристике редуктора проставить степень точности передачи в следующем порядке: кинематическая точность; плавность работы контакт зубьев; боковой зазор. Например: 7-8-8 ГОСТ 1643-81.

3.2. Определение бокового зазора

Боковой зазор в передаче характеризуется наименьшим гарантирован­ным зазором в зацеплении . Он должен выбираться так, чтобы компен­сировать уменьшение бокового зазора в результате нагрева передачи.

Виды сопряжений зубчатых колес в передаче приведены на рис. 7.

Сопряжение вида D гарантирует минимальную величину бокового зазо­ра, при котором исключается возможность заклинивания стальной передачи от нагрева при разности температур колес и корпуса 25 ⁰С. Видам сопряже­ний D, С, B и А рекомендуются для редукторов допуска на боковой зазор d, c,b, а.

Порядок определения следующий:

Согнуть свинцовую проволоку диаметром 1... 1,5 мм в виде буквы П, смазать техническим вазелином, прокатать между зубьями, измерить микрометром толщину деформированных участков с двух сторон зуба. Сумма их составит боковой зазор.

Рис. 7. Виды сопряжений и величины боковых зазоров

По табл. 3 определить вид сопряжения и проставить его в таблице тех­нической характеристики редуктора.

Таблица 3

Нормы бокового зазора цилиндрических передач по ГОСТ 1643-81.

Межосевое расстояние, мм	Вид сопряжения
	D	С	В	А
	( - ), мкм
Свыше 80 до 125	54-229	87-322	140-420	220-588
Свыше 125 до 180	63-273	100-380	160-485	250-670

Примечание. Показатели - гарантированный боковой зазор

и - наи­больший боковой зазор.

4. Определение допускаемого крутящего момента на выходном валу редуктора

Одной из основных характеристик редуктора является допускаемый кру­тящий момент на тихоходном валу. [Т_Т]. Он определяется из условия сопро­тивления усталости материала зубьев по контактным напряжениям:

,

где b₂, a_w даны в миллиметрах, к_Н - коэффициент нагрузки, равный 1,3;

u_T - передаточное число тихоходной ступени; [σ_H] - допускаемое контактное напряжение, МПа. Для приближенного расчета можно принять [σ_H] — 500 МПа, если оба колеса улучшенные, и [σ_H] = 800 МПа, если оба - закален­ные.

Приложение

Форма отчета к лабораторной работе 6

Таблица 1 - Измеренные параметры, мм

Наименование	Обозначение	Результаты измерения
		I ступень	II ступень
Межосевое расстояние	aw, мм
Число зубьев шестерни	z1, z3
Число зубьев колеса	z2, z4
Ширина венца зуба колеса	b2, мм
Длина зуба колеса	l2, мм
Диаметр вершин зубьев шестерни	da1, мм
Исходный контур по ГОСТ 13755-81
Коэффициент смещения исходного контура для шестерни для колеса	x1 x2	0 0	0 0
Номер, тип, серия подшипников: быстроходного вала
промежуточного вала
тихоходного вала
Смазка подшипников Смазка зацепления
Уровень масла

Таблица 2 - Рассчитываемые параметры

Наименование	Обозначе­ние, ед. изм.	Расчетная формула	Результаты расчета
			I ступень	II ступень
Угол наклона линии зуба
Направление линии зуба шестерни, колеса	— —	— —
Рассчитанный нормальный мо­дуль	тn, мм
Нормальный модуль по ГОСТ 9563-80	тп, мм	—
Торцовый мо­дуль	тt, мм	mt= mn/cosβ
Делительный диаметр шес­терни	d1, мм
Делительный диаметр колеса	d2, мм
Диаметр вершин зубьев шестерни	da1, мм	dal=d1+2mn
Диаметр вершин зубьев колеса	da2 ,мм	da2= d2+2 mn
Диаметр впадин зубьев шестерни	df1, мм	df1= d1 -2,5 mn
Диаметр впадин зубьев колеса	df2, мм	df2=d2 -2,5 mn
Передаточное число первой ступени второй ступени	и1 и2	u1 = z2/z1 u2 = z4/z3
Передаточное число редуктора	и

Таблица 3Техническая характеристика редуктора

Тип редуктора	Ступень	z1	z2	mn , мм	mt, мм	β, …0	а,
	первая
	вторая

Таблица 4 - Спецификация основных деталей редуктора

Наименование детали	Количество	Материал	Примечание