Скачать/посмотреть

ТСП Лекция № 17
Страница
1
Лекция № 17.
Раздел IV. Сборка типовых СЕ
Тема 1: Сборка механических передач
Из всех существующих механических передач наиболее
используются зубчатые передачи, затем – ременные и цепные.
1)
2)
3)
4)
5)
1)
2)
1)
2)
3)
4)
1)
2)
часто
Зубчатые передачи имеют следующие достоинства:
Высокий КПД до 99%;
Постоянство и высокая точность передаточного отношения;
Широкий диапазон передаваемых мощностей от тысячных долей кВт до
десятков тысяч кВт;
Высокая допустимая быстроходность;
Высокая надежность и долговечность работы в любых условиях
эксплуатации.
Недостатки зубчатых передач:
Невозможность передавать движение между валами с большим
межцентровым расстоянием;
Повышенная металлоемкость, сложность и дороговизна изготовления.
Ременные передачи имеют следующие достоинства:
Практически неограниченное межосевое расстояние между передающими
валами (это относится к плоско ременным передачам);
Простота и дешевизна в изготовлении;
Бесшумность работы;
Ограничение передаваемой мощности (т.е. ременная передача служит
одновременно предохранительным элементом). При превышении
заданного крутящего момента она проскальзывает.
Недостатки ременных передач:
Непостоянство передаточного отношения в связи с проскальзыванием
ремня;
Ограничение передаваемого крутящего момента. Чтобы повысить
крутящий момент во-первых используют клиноременную передачу, вовторых зубчатую передачу, в-третьих используют многоручьевые шкивы
для параллельной работы несколько клиновидных ремней (не применяют
количество ручьев > 12)
3) Существуют значительные ограничения по скорости. Окружная скорость
V 15м/сек.
ТСП Лекция № 17
Страница
2
Цепные передачи бывают втулочные, втулочно-роликовые, зубчатые,
пластинчатые, фасонно-звенные.
Достоинства:
1) Неограниченное практически расстояние между ведущим и ведомым
валами;
2) Постоянство передаточного отношения;
3) Относительная дешевизна (по сравнению с зубчатыми передачами);
4) Простота эксплуатации.
Недостатки:
1) Цепь значительно дороже ремня;
2) Необходимость смазки (сложные условия принудительной смазки);
3) Цепь особенно втулочно-роликовая (велосипед), подвержена
вытяжению. Необходимы механизмы для компенсации этого явления;
4) Цепная передача более шумная, чем ременная.
1. Зубчатые передачи
1.1 Общая характеристика и технические требования
Рассмотрим основные виды зубчатых передач:
Цилиндрическая;
Коническая;
Червячная.
Будем подразумевать, что зацепления эвольвентные. Передачи
циклоидальные и Новикова рассматривать не будем.
Технические требования к зубчатым передачам.
Вид передачи
№
Техническое условие
ЦилиндКониЧервячТУ
рическая
ческая
ная
1
1
2
3
2
Ограничение величины осевого зазора
(монтажного + теплового) для каждого
вала. На чертеже ТУ: вал "Вал поз…
должен вращаться свободно без дробления
и заедания осевой люфт не более 0,4мм"
Отклонение межцентрового расстояния
между рабочими осями зубчатых колес.
Рабочей осью зубчатого колеса называется
ось последней вращающейся поверхности,
находящейся в контакте с неподвижной
деталью (ось дорожки внутреннего кольца
подшипника)
Несовпадение
вершин
делительных
конусов зубчатых колес (отдельно по х и
у)
3
4
5
+
+
+
+
–
+
–
+
–
ТСП Лекция № 17
1
4
5
6
7
8
Страница
2
Несовпадение оси делительного цилиндра
червяка с осью выкружки зуба червячного
колеса
Биение зубчатого (винтового – у червяка)
профиля относительно рабочей оси
Непараллельность рабочих осей
Неперпендикулярность рабочих осей
Пересечение рабочих осей
3
3
4
5
–
–
+
+
+
+
+
–
–
–
+
+
–
+
–
1.2. Сборка цилиндрических зубчатых колес
Сборка цилиндрических зубчатых передач по сравнению со сборкой
конических и червячных относительно проста, т.к.:
1) не требуется осевой регулировки положения зубчатого колеса, т.к.
ширина шестерни обычно на 4–5 мм больше зубчатого колеса;
2) основное техническое условие, определяющее работу зубчатой
передачи – это величина и постоянство бокового зазора (определяется
межцентровым расстоянием и биением зубчатого венца)
Т.к. оба параметра никакому регулированию не поддаются сборка
ведется методом полной, реже – методом неполной взаимозаменяемости.
Технология сборки цилиндрических зубчатых передач или
цилиндрического редуктора составляется на основе ТСС и начинается как
правило, с узловой сборки. В состав узловой сборки входит предварительная
сборка валов.
Узловая
сборка
005
010
015
020
025
030…
040
045
…
050
контроль
Предварительная
сборка
валов
Установка
валов
Измерение,
регулирование
подшипника
055
060
Обкатка,
испытание
Сборка
второстепенных
элементов
Общая сборка
Объем узловой сборки в значительной степени зависит от конструкции
корпуса редуктора. Самой низкой технологичностью обладает корпус с
доступом к зубчатой передаче сверху. Узловая сборка заключается только в
напрессовке одного из подшипников. Монтаж зубчатого колеса производится
внутри корпуса на операциях общей сборки. Зубчатые колеса ориентируются
внутри корпуса специальным приспособлением с захватом по зубьям.
Несколько лучше конструкция корпуса с окном в стенке, параллельной осям
ТСП Лекция № 17
Страница
4
колес. Еще более технологична конструкция, где один из подшипников
базируется не в корпус, а в переходной стакан, посадочный диаметр которого
больше диаметра зубчатого колеса. Еще более технологична с точки зрения
сборки конструкция разъемного корпуса, либо со съемной стенкой
(крышкой), перпендикулярной осям колес либо корпус, разъемный по
отверстиям под подшипники. В этом случае требуется совместная расточка
корпуса и крышки при механической обработке.
Особенности сборки при методе неполной взаимозаменяемости
оправка
(скалка)
размер по
роликам
(проволочкам)
Поскольку расстояние между рабочими осями зубчатых колес на 80–
90% определяется точностью расположения отверстий в корпусе, в начале
сборки производится измерение фактического межосевого расстояния при
помощи двух точных оправок (или скалок), вводимых в отверстия и
штихмоса (микрометр для измерения внутренних размеров). Для предельно
малых межцентровых расстояний выбирается шестерня с минимальным
размером по роликам.
Диаметр делительной окружности измеряется при помощи мерительного
ролика:
Регулировка осевого зазора в подшипниках
Обычно осуществляется при помощи пакета мерных прокладок
устанавливаемых под нажимные крышки. Причем для цилиндрических колес
с одной стороны ставится любая прокладка между корпусом и крышкой, с
другой – производят измерения, т.е. устанавливают вторую крышку,
предварительно затягивают винтами до получения требуемого осевого
люфта, (измеряется индикатором) измеряется зазор между корпусом и второй
крышкой, набирается необходимый пакет прокладок и устанавливается под
ТСП Лекция № 17
Страница
5
вторую крышку. Для исключения полного демонтажа крышки рекомендуется
применять разрезные прокладки, которые устанавливаются после
небольшого ослабления затяжки винтов.
Контроль зубчатого соединения
Основной измеряемый параметр – боковой зазор между зубьями.
Способы изменения бокового зазора.
1) На крупномодульных передачах при наличие торцевого доступа –
измерение шупом. (M > 5)
2) При помощи свинцовой проволоки прокатываемой между колесами и
измеряя толщину определяем величину бокового зазора. Это так же и для
мелкомодульной передачи.
3) По пятну контакта на краску.
4) По угловому люфту одного из валов при остановленном другом валу.
ТСП Лекция № 17
Страница
6
1.3. Технология сборки конических зубчатых передач
Технология сборки конических зубчатых передач значительно сложнее,
чем сборка цилиндрических зубчатых передач. Это обусловлено
следующими причинами:
1) У конического колеса модуль меняется вдоль его оси, поэтому за
измерительный модуль, по которому ведется контроль бокового зазора,
принимается модуль у широкого основания конуса;
2) При контроле невозможно использовать способ прокатки свинцовой
проволоки;
3) Вместо межосевого расстояния, являющегося параметром качества у
цилиндрических зубчатых передач, вводится ТУ – несовпадение вершин
делительных конусов, которое требует осевого перемещения вала с
колесом в процессе сборки.
Это техническое условие (ТУ) вынуждает при сборке применять
следующие технологические приемы:
а) на каждом валу использовать не один компенсатор, а два. Первый –
определяет положение делительного конуса зубчатого колеса в передаче.
Второй – обеспечивает допустимый осевой люфт в подшипниках вала.
б) для предварительного определения размера компенсатора 1
определяющего положение делительного конуса используется эталон – очень
точно выполненный, закаленный шлифованный заменитель или имитатор
второго зубчатого колеса в передаче.
в) в связи с тем, что серийное зубчатое колесо устанавливаемое в данный
редуктор, по своим параметрам всегда несколько отличается от эталона,
производится вторичная перерегулировка первого вала после установки
реальной шестерни.
Технология сборки конической зубчатой передачи состоит из
следующих блоков операций:
1. Блок операции узловой сборки – валы с подшипниками, стаканы с валами
в сборе, крышки с манжетами (005, 010, 015, 020).
2. Монтаж первого вала (большего колеса) – 025.
3. Установка эталона с технологическими винтами (030).
4. Измерение, подбор компенсатора 1 и его установка (030).
5. Снятие эталона (030).
6. Установка второго вала в сборе (030).
7. Измерение, подбор компенсатора 2, установка (030).
8. Измерение осевого зазора (030).
9. Перерегулировка вала 1 (030).
10.Контроль и регулировка второго вала (035).
11.Сборка второстепенных элементов (040).
12.Испытание и выходной контроль.
ТСП Лекция № 17
Страница
7
Методы контроля конических редукторов.
Основной параметр конического редуктора – боковой зазор –
контролируется следующими способами:
1) Щупом – со стороны широких оснований конусов. Это для крупно
модульных передач (m > 5) и при наличии доступа к зубчатой передаче.
2) Косвенный – по угловом люфту обычно быстроходного вала при
заторможенном тихоходном вале.
Rинстр.
Боковой зазор:
А
бок
инд Rизм.
3) Комплексный – по пятну контакта или по краске. Зубья зубчатого колеса
покрывают быстросохнущим нитроцеллюлозным лаком с черным,
фиолетовым или синим красителем.
После прокручивания зубчатой передачи остаются блестящие участки,
реализующие пятно контакта передачи.
>7
0
зу %
но ба L
рм а
ил
и
пятно
контакта
угол < заданного,
например, 89о20l
угол передачи >
заданного,
например, 91о30l
неверная
регулировка
неверная
регулировка
ТСП Лекция № 17
Страница
8
1.4. Технология сборки червячных передач
Червячные передачи обладают многими достоинствами:
1) Передаточное отношение у одноступенчатого редуктора может достигать
значения i=50÷60. (Цилиндрический редуктор с таким соотношением
должен быть трехступенчатым).
2) Червячные передачи очень компактные или, иначе говоря, у них очень
хорошие массо-габаритные показатели.
3) Ведущий вал с червяком получается точением, что гораздо дешевле
зубофрезерования и зубодолбления.
Недостатки червячных передач:
1) обязательное расположение осей под 90 .
2) Повышенные потери на трение в передачах, поэтому КПД не выше
0,96–0,97.
3) Червячная передача почти всегда должна быть закрытой, т.е. в картере
или в масле.
Особенности сборки червячной передачи:
1. При сборке необходимо выдержать ТУ: свободное вращение ведущего
вала.
2. Нормированное отклонение расстояния между рабочими осями червяка
и червячного колеса (как в цилиндрических передачах).
3. Это наиболее трудоемкое ТУ: нормирование допускаемого отклонения
между осью делительного цилиндра и осью выкружки зуба червячного
колеса.
Венец червячного колеса выполняется из бронзы: Бр ОЦС; Бр ОФ.
Стопорные винты называются гужонами.
Д > Д наружного
червячного колеса
Компенсатор 1
корпус
ТСП Лекция № 17
Страница
9
Червячная передача – одностороннего действия.
Это и "+" и "–" (самотормозящаяся).
Технология сборки червячной передачи состоит из следующих этапов:
1. Узловая сборка – сборка червяка с подшипниками и сборка валаколеса.
Объем узловой сборки зависит от конструкции корпуса. Если применяется
переходной стакан диаметром больше наружного диаметра колеса, то
вал червячного колеса монтируется полностью с колесом и всеми
подшипниками, в противном случае монтаж колеса и второго
подшипника производится внутри корпуса, что крайне неудобно.
2. Общая сборка – Предварительная установка вала-колеса.
3. Окончательная сборка, измерение и регулирование вала-червяка с
крышками.
4. Установка крышек вала колеса, измерение зазоров, подбор
компенсатора 1.
Примечания:
Размер компенсатора определяем поочередным
червячного колеса в одну и в другую стороны.
5. Измерение и подбор компенсатора 2.
6. Сборка второстепенных элементов.
7. Контроль (по угловому люфту и краске).
8. Обкатка и смена масла.
перемещением
Для червячных передач средней и высокой ответственности обязателен
контроль на краску.
норма
размер
компенсатора 1
больше
необходимого
межцентровое
расстояние
больше
допустимого
размер
компенсатора 1
меньше
необходимого
межцентровое
расстояние
меньше
допустимого,
необходим
подбор