ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1

ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ГЕОМЕТРИЧНИХ

ПАРАМЕТРІВ ЕВОЛЬВЕНТНИХ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС
ЗА ДОПОМОГОЮ ІНСТРУМЕНТІВ

 

1. МЕТА РОБОТИ

Навчитися дослідним шляхом визначати основні геометричні параметри зубчастих коліс евольвентного профілю.

 

2. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

2.1. Триланковий механізм, в якому дві рухомі ланки, що є зубчастими колесами, утворюють з нерухомою ланкою обертальну або поступальну пару, називається зубчастою передачею.

2.2. Здебільшого зубчаста передача служить для передавання оберталь-ного руху. У деяких механізмах цю передачу застосовують для перетворення обертального руху в поступальний або навпаки.

2.3. Зубчасті – найрозповсюдженіший тип механічних передач у сучас-ному машинобудуванні та приладобудуванні; їх застосовують у широких діапазонах колових швидкостей (до 100 м/с), потуг (до десятків тисяч кВт) та передатних відношень.

2.4. Основними перевагами зубчастих передач у порівнянні з іншими видами передач є:

–  сталість передатного відношення;

–  висока навантажувальна здатність;

–  високий ККД (0,97…0,99 для однієї пари);

–  малі габаритні розміри;

–  висока надійність у роботі та довговічність;

–  простота обслуговування;

–  порівняно малі навантаги на вали та опори.

2.5. До вад зубчастих передач слід віднести:

–  неможливість безступінчастої зміни передатного відношення;

–  високі вимоги до точності виготовлення та монтажу;

–  шум у разі роботи на високих частотах обертання зубчастих коліс;

–           погані амортизаційні властивості, що негативно впливає на компенсування динамічних навантаг;

–  громіздкість у разі великих відстаней між осями ведучого та веденого валів;

–  потреба в спеціальному обладнанні та інструменті для нарізування зубців;

–  зубчаста передача не уберігає машину від можливих небезпечних перевантаг.

2.6. Основними параметрами, що характеризують зубчасте колесо, є (рис. 2.1):

 – число зубців;

 – модуль зубців;

 – ділильний діаметр;

 – основний діаметр;

 – діаметр вершин зубців.

 – діаметр западин зубців;

 – початковий кут профілю зубця (у разі збігу початкових та ділильних кіл початковий кут профілю зубця  дорівнює ділильному куту профілю );

 – ділильний коловий крок зубців;

 – ділильна колова товщина зубця;

 – висота ділильної головки зубця;

 – висота ділильної ніжки зубця;

Рис. 2.1. Основні геометричні параметри,

що характеризують зубчасте колесо

 

3. ЛАБОРАТОРНЕ ОБЛАДНАННЯ

1. Зубчасте колесо з евольвентним профілем зубців.

2. Штангенциркуль.

3. Штангенглибиномір.

4. Штангензубцемір.

 

4. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1. Визначити підрахунком число зубців колеса .

4.2. Охоплюючи штангенциркулем певне число зубів , визначити роз-мір  (рис. 4.1).

 

Рис. 4.1 Схема визначення розмірів  і
для певного числа зубців  колеса

 

4.3. Узявши на один зубець більше, визначити розмір .

Для того, щоб губки штангенциркуля в обох випадках торкались еволь-вентних ділянок профілів зубців, слід брати значення  залежно від числа зубів колеса  згідно з таблицею 4.1.

Таблиця 4.1

4.4. Визначити різницю виміряних відрізків  та , яка буде дорівнюва-ти основному кроку зубців:

, мм,                                   (4.1)

де .

4.5. Із записаного виразу знайти значення модуля зубців:

, мм.                                            (4.2)

4.6. Обчислене значення модуля слід звірити зі стандартними (ГОСТ 9563) за таблицею 4.2.

Таблиця 4.2

 

4.7. Визначити діаметри  й . Для коліс із парним числом зубців  розміри  й  вимірюються штангенциркулем згідно зі схемою, поданою на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Схема вимірювання діаметрів  та

коліс із парним числом зубців

4.8. У разі непарного числа зубців колеса  діаметри  й  знайти у відповідності зі схемою, поданою на рис. 4.3, за формулами:

, мм;                                        (4.3)

 

, мм.                                       (4.4)

 

Рис. 4.3. Схема до визначення діаметрів  та

коліс із непарним числом зубців

 

4.9. Для контролю правильності визначення в п. 4.5 вирахувати модуль зубців за формулою:

, мм.                                              (4.5)

4.10. Обчислити усереднене значення модуля й зіставити його зі стандарт-ними (табл. 4.2):

, мм.                                             (4.6)

4.11. Визначити діаметр ділильного кола:

, мм.                                                   (4.7)

4.12. Визначити висоту головки та ніжки зубця за формулами:

, мм;                                              (4.8)

, мм,                                             (4.9)

і висоту зубця:

, мм.                                            (4.10)

4.13. Вирахувати діаметр основного кола:

, мм.                                           (4.11)

4.14. Знайти товщину зубця по хорді ділильного кола:

, мм,                                             (4.12)

де  – центральний кут, що відповідає половині шуканої хорди.

4.15. Виміряти товщину зубця  штангензубцеміром згідно зі схемою, поданою на рис. 4.4, й зіставити її з обчисленою в попередньому пункті.

4.16. Заміряти висоту зубця  штангенглибиноміром і зіставити її з роз-рахунковою, знайденою в п. 4.12.

Рис. 4.4. Схема вимірювання товщини зубця

штангензубцеміром

 

5. ФОРМА ТА ЗМІСТ ЗВІТУ

5.1. Звіт виконується в учнівському зошиті в клітинку або на аркушах білого паперу формату А4, які потім мають бути зшиті. Поля обов’язкові.

5.2. Розрахунки й записи до роботи мають бути виконані в обсязі пунктів 4.1…4.16.

5.3. Виконати (олівцем) ескіз зубчастого колеса й нанести основні гео-метричні параметри, що його характеризують (див. рис. 2.1).

5.4. Виписати в колонку визначені в роботі основні параметри зубчасто-го колеса, перелічені в п. 2.6, і дати їхні назви.

 

6. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

  1. Дати визначення зубчастої передачі; пояснити її призначення; перелічити переваги та вади.

  2. Назвати основні параметри, що характеризують зубчасте колесо.

  3. Які геометричні параметри зубчастого колеса вимірюються штанген-циркулем, штангензубцеміром і штангенглибиноміром?

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 

1. Деталі машин. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт: Навчально-методичний посібник для студентів інженерно-технічних спеціальностей: У 3-ьох ч. Ч.1 / Уклад. В.Байбула, Д.Коновалюк, В.Кралін; За ред. В.Байбули. – Луцьк: Ред.-видавничий від. ЛДТУ, 2002. – 36 с.

2. Гузенков П.Г. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1982. – 351 с.

3. Детали машин / К.И. Заблонский. – К.: Вища шк., 1985. – 518 с.

4. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высш. шк., 1991. – 383 с.

5. Павлише В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин: Підручник. – 2-е вид. перероб. – Львів: Афіша, 2003. – 560 с.

6. Решетов Д.Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1989.– 496 с.

7. Справочник по геометрическому расчёту эвольвентных зубчастых и черв’ячных передач / Под ред. И.А.Болотовского. – М.: Машиностроение, 1986. 448 с.

8. Коновалюк Д.М., Ковальчук Р.М. Деталі машин: Підручник: Друге видання. – К.: Кондор, 2004. – 584 с.