| Параметр ЗК | z | m | a | b | b | h | db | df | da | d | ||
| 1ступень | Шестерня | Z1 | m12 | а12 | b12 | b1 | h12 | db1 | df1 | da1 | d1 | |
| Колесо | Z2 | b2 | db2 | df2 | da2 | d2 | ||||||
| 2ступень | Шестерня | Z3 | m34 | a34 | b34 | b3 | h34 | db3 | df3 | da3 | d3 | |
| Колесо | Z4 | b4 | db4 | df4 | da4 | d4 |
6. Для уточненного расчета параметров зацепления измеряется шаг по основной окружности Pб согласно рис.5.8 (эту операцию достаточно точно можно осуществить штангенциркулем на основании свойства эвольвент). 
, откуда 
, где П - показания штангенциркуля; d - толщина губки; n - число охватываемых зубьев.
Рис. 5.6. Эскизная компоновка редуктора
Рис. 5.7. Расчетная схема da при нечетном z
Рис. 5.8. Схемы измерения шага по основной окружности
7. Определяются параметры коррегированных колес с использованием следующих соотношений:
; 
;
величина модуля уточняется путем выбора ближайшего
стандартного значения из ряда (5.1) или (5.11):
; 
;
; 
;
; 
;
. (5.11)
Таблица 5.3.
Параметры коррегированных колес
| Параметр ЗК | z | m | aw | h | df | dw | y | 
| x | |
| Шестерня | z1 | m12 |
| h1 | df1 | dw1 | y12 |
| x1 | |
| Колесо | z2 | h2 | df2 | dw2 | x2 | |||||
| Шестерня | z3 | m34 |
| h3 | df3 | dw3 | y34 |
| x3 | |
| Колесо | z4 | h4 | df4 | dw4 | x4 |
8. Провести сравнительный анализ параметров зубчатого колеса, полученных на основании изложенных подходов.
9. Описать способ установки валов в подшипниках и в корпусе. На эскизной компоновке (рис. 5.6) указать посадки подшипников. Уточнить обозначения подшипников на торцевых поверхностях наружных или внутренних колец. В случаях отсутствия маркировки на основании размеров (d, D, B) и типа подшипника записать условные обозначение с использованием таблиц параметров стандартных подшипников. Результаты занести в таблицу 5.4.
Таблица 5.4.
Опорные узлы валов редуктора
| № | Подшипник | Условное обозначение | d | D | B |
| Быстроходного вала | |||||
| Промежуточного вала | |||||
| Тихоходного вала |
10. Определить максимальные крутящие моменты на тихоходном валу на основании условия прочности на кручение:
, (5.12)
где di - диаметр концевого участка вала;
[t] =15..20 МПа.
11. Максимальные значения частот вращения валов определяются на основании допускаемых значений окружных скоростей зубчатых колес в зависимости от точности передач (табл. 5.4) исходя из предположения, что исследуемые зубчатые колеса изготовлены с нормальной точностью.
. (5.16)
Таблица 5.5
Значения допускаемых окружных скоростей
| № | Степень точности зубчатых колёс | Допускаемые окружные скорости [V] м/с |
| 9 ст. (грубые) | 3 | |
| 8ст. (пониженная точность) | 6 | |
| 7ст. (нормальная точность) | 12 | |
| 6ст. (повышенная точность) | 20 |
12. Проводится проверочный расчет зубчатых колес в системе APM WinMachine на ресурс и максимальный крутящий момент в модуле WinTrans, провести генерирование чертежа одного из зубчатых колёс с выбором вида ступицы, обода, технических требований и заполнением штампа.
С помощью проверочного расчета определяется нагрузочная способность передачи при заданных значениях параметров (геометрических размеров, характеристик конструкционных материалов и т.п.). Реализуется два вида проверочных расчетов:
1) определение долговечности при заданной нагрузке;
2) определение максимального крутящего момента.
| Для выбора типа проверочного расчета используется команда Тип | Расчет | Тип Расчета. В появившемся окне выберите пункт Проверка по ресурсу или Проверка по моменту. С помощью команды Данные следует ввести характеристики зубчатой передачи. | 
Рис. 5.9. Основные данные расчета
|
При выборе команды Еще… вводятся дополнительные данные.
Рис. 5.10. Дополнительные данные расчета
Затем следует выбрать команду Расчет главного меню, после чего на экране появляются результаты расчета.
Рис. 5.11. Результаты расчета
Просмотр остальных результатов вычисления осуществляется командой Результаты главного меню. По этой команде появляется диалоговое окно, содержащее кнопки, каждая из которых отвечает за демонстрацию отдельной группы результатов. Содержимое окна зависит от типа передачи. Пример диалогового окна выбора результатов расчета зубчатой передачи.
Рис. 5.12. Выбор результатов
Выбрав необходимые результаты, следует нажать кнопку Ok. После этого окно выбора результатов закрывается, давая цепочку показа диалоговых окон с результатами. Перейти к другому окну можно при нажатии кнопки Дальше. Прервать показ результатов, можно используя в любой момент времени кнопку Прервать.
Для цилиндрических передач система «APM WinTrans» позволяет получить следующие результаты:
· Основные геометрические параметры передачи: межосевое расстояние, модуль, число зубьев, угол наклона зубьев, коэффициент смещения инструмента, делительный диаметр, начальный диаметр, основной диаметр, диаметр вершин зубьев, диаметр впадин зубьев, высота зубьев, ширина зубчатого венца.
Рис. 5.13. Основные геометрические параметры
Рис. 5.14. Силы, действующие в передаче
Рис. 5.15. Параметры используемых материалов
· Параметры торцевого профиля: угол профиля зуба в точке на окружности вершин, радиус кривизны профиля в точке на окружности вершин, радиус кривизны активного профиля зуба в нижней точке.
Рис. 5.16. Параметры торцевого контура
· Параметры постоянной хорды: постоянная хорда зуба Sc, высота до постоянной хорды hc, основной угол наклона зубьев bb, радиус кривизны разноименных профилей зубьев в точках, определяющих положение постоянной хорды ps.
Рис. 5.17. Параметры хорды
· Параметры общей нормали: расчетное число зубьев в длине общей нормали, длина общей нормали, радиус кривизны профилей в точках пересечения с общей нормалью, угол профиля в точках пересечения с общей нормалью.
Рис. 5.18. Параметры общей нормали
· Параметры зуба по хорде: расчетный диаметр всегда равен начальному диаметру, угол наклона линии зуба на расчетном диаметре, угол профиля на расчетном диаметре, окружная толщина зубьев на расчетном диаметре, половина угловой толщины зуба эквивалентного зубчатого колеса, толщина по хорде зуба, высота до хорды зуба.
Рис. 5.19. Толщина зуба по хорде
· Параметры замеров по роликам: диаметр ролика; угол профиля зуба на окружности, проходящей через центр ролика; диаметр окружности, проходящей через центр ролика; торцевой размер по роликам; радиус кривизны разноименных профилей зубьев в точках контакта с роликом.
Рис. 5.20. Контроль по роликам
· Параметры положения одноименных профилей зубьев: шаг зацепления, осевой шаг, ход зубьев.
Рис. 5.21. Расположение зубьев
· Параметры качества зацепления: коэффициент торцевого перекрытия, коэффициент осевого перекрытия, коэффициент перекрытия, угол зацепления, нормальная толщина зубьев на поверхности вершин, минимальное число зубьев шестерни при заданном смещении нарезаемых без "подреза".
Рис. 5.22. Качество передачи
После просмотра всех результатов появляется окно выбора элемента передачи для выполнения чертежа:
Рис. 5.23. Запрос программы
| При нажатии на кнопку ОК, появляется окно чертежа зубчатого колеса, которое позволяет автоматически построить чертеж рассчитанного зубчатого колеса. В главном меню этого окна есть опция Данные, которая помогает заполнить необходимые элементы чертежа (штамп, технические требования, таблица зацепления) нужными параметрами. |
Покинуть окно чертежа можно, выбрав опцию Закрыть главного меню.
При необходимости можно построить профиль зубьев, нажав кнопку Профиль зубьев из диалогового окна Результаты. Для вывода результатов на печать выберите пункт меню Файлы | Печатать, затем отметьте необходимые пункты и нажмите кнопку Печатать.
Рис. 5.24. Параметры черчения
Рис. 5.25. Рабочий чертеж зубчатого колеса
13. Сделать заключение и выводы по работе, которые должны включать:
· анализ основных параметров зубчатых колёс редуктора;
· оценки класса точности зубчатых передач и условий применения редуктора;
· краткое описание системы смазки и уплотнительных устройств;
описание сборки и разборки редуктора.
14. Подготовить отчет по лабораторной работе и ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Какой наиболее точный и распространенный в серийном производстве метод изготовления зубчатых колес?
2. Перечислите основные параметры исходного контура.
3. Доказать тождество P/p=d/z.
4. Какой физический смысл коэффициентов воспринимаемого y и уравнительного Dy смещений?
5. Каковы основные цели коррегирования зубьев?
6. В чем заключаются преимущества косозубых передач в сравнении с прямозубыми?
7. Назвать способы определения модуля зубьев.
8. Как определить необходимые коэффициенты смещения?
9. Какой способ установки валов в подшипниках качения использован в рассматриваемом редукторе?
10. Как определить объем и уровень масла в редукторе?
11. Какие виды уплотнений используются в редукторе?
12. Чем определяется соотношение диаметров быстроходного и тихоходного валов?
Лабораторная работа №6
ПАСПОРТИЗАЦИЯ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
