Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN

Sprawozdanie

Temat 1:Korekcja uzębienia i zazębienia.

Temat 2: Badanie sprawności przekładni zębatej walcowej.

Gr. 4B

Wykonali:

Koza Krzysztof
Koziara Krzysztof
Kunat Piotr

Temat 1: Korekcja uzębienia i zazębienia

1. Cel ćwiczenia:

Poznanie istoty i skutków korekcji.

2. Przebieg ćwiczenia:

Ćwiczenie składało się z dwóch części. Najpierw na kartce rysowaliśmy 4 uzębienia – dwa na małym kole i dwa na dużym kole. Do rysowania przystępowaliśmy każdorazowo po obrocie korbką o pewien kąt co powodowało przesunięcie szablonu i obrót kartki. Uzębienie skorygowane zostało uzyskane przez odsunięcie narzędzia-zębatki w przypadku koła małego, natomiast w przypadku koła dużego przez dosunięcie narzędzia-zębatki.

3. Dane i obliczenia:

Dane	Koło małe	Koło duże
Liczba zębów	9	27
Moduł	m=10mm	m=10mm
Kąt przyporu	α=20^0	α=20^0
Wsp. luzu wierzchołkowego	C=0,2m	C=0,2m
Wsp. wysokości zęba	y=1	y=1
Wsp. skrócenia zęba	Δy=0	Δy=0

Koło małe:

Wielkość geometryczna	Koło nie korygowane [mm]	Koło korygowane [mm]
średnica podziałowa	10·9=90	10·9=90
wysokość głowy zęba	10·(1+0+0)=10	10·(1+0,5+0)=15
wysokość stopy zęba	10·[(1-0) +0,2]=12	10·[(1-0,5)+0,2]=7
wysokość zęba	10+12=22	15+7=22
średnica głów(wierzchołków) zęba	90+(2·10)=110	90-(2·10)=70
średnica stóp(podstaw) zęba	90-(2·12)=66	90+(2·12)=114

Koło duże:

Wielkość geometryczna	Koło nie korygowane [mm]	Koło korygowane [mm]
średnica podziałowa	10·27=270	10·27=270
wysokość głowy zęba	10·(1+0+0)=10	10·(1-0,5+0)=5
wysokość stopy zęba	10·[(1-0) +0,2]=12	10·[(1+0,5)+0,2]=17
wysokość zęba	10+12=22	5+17=22
średnica głów(wierzchołków) zęba	270+(2·10)=290	270-(2·10)=250
średnica stóp(podstaw) zęba	270-(2·12)=246	270+(2·12)=294

4. Wnioski:

Po porównaniu zębów w których nie zastosowano korekcji z zębami po korekcji można stwierdzić, że u zębów korygowanych nastąpiło zwiększenie grubości stopy zęba oraz zaostrzenie jego wierzchołków.
Po korekcji nastąpiła poprawa warunków współpracy między zębami oraz wskutek zwiększenia grubości stopy zęba nastąpił wzrost właściwości wytrzymałościowych.

Odpowiedzi na pytania:

1. Na czym polega istota korekcji P-O i kiedy można ją stosować?

Korekcja ta polega na tym, że dla koła mniejszego stosuje się odsunięcie narzędzia w celu wyeliminowania podcinania, natomiast do koła drugiego – dosunięcie narzędzia- zębatki o taką samą wartość. Jest to korekcja bez zmiany odległości osi. Można ją stosować gdy suma zębów w przekładni jest co najmniej równa podwójnej liczbie granicznej zębów:

lub gdy zerowa odległość osi jest równa rzeczywistej odległości osi kół współpracujących

2. Jakie są cechy charakterystyczne korekcji P i kiedy ją można stosować?

Korekcja P charakteryzuje się zawsze zmianą odległości osi. Można ją stosować gdy spełniony jest warunek:

lub w przypadku gdy względy konstrukcyjne wymagają przesunięcia osi.

3. W jaki sposób określa się graniczne współczynniki korekcji?

Graniczne górne wartości można określić na podstawie liczby zębów z wykresu na krzywej O(ostrzenie), zaś wartość dolną na krzywej P(podcinanie zębów). Współczynnik x musi się zawierać w obszarze A pomiędzy krzywymi O i P.

Można go również wyznaczyć stosując następujący wzór:

4. Jak wpływa korekcja na geometrię zazębienia?

- zwiększenie grubości zębów u podstawy

- zwiększa (zmniejsza) się wielkość promienia wierzchołków i stóp koła małego (koła dużego).

- zwiększa (zmniejsza) się grubość zęba koła małego (dużego)mierzona na okręgu podziałowym.
- zwiększenie grubości zębów u podstawy

- występują korzystniejsze poślizgi.

5. Jak wpływa korekcja na wytrzymałość zębów?

Następuje zmniejszenie naprężeń stykowych w wyniku zmniejszenia krzywizny ewolwenty.

Korekcja dodatnia powoduje wzrost wytrzymałości zęba na zginanie oraz zmniejsza tarcie wskutek zmniejszenia poślizgu.

Temat 2: Badanie sprawności przekładni zębatej walcowej.

1. Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie oporów własnych reduktora oraz zapoznanie się ze sposobem wykonywania pomiarów.

2. Opis stanowiska:

K₁,K₂ – koła linowe o średnicy 185mm z nawiniętymi linami L₁,L₂

G₁,G₂ – odpowiednie obciążenia

i=10 – przełożenie reduktora

n₁=1500obr/min – obroty normalne reduktora

N=9kW – moc przełożenia

3. Pomiary i obliczenia:

1. Badanie sprawności przekładni jako reduktora:

Należy tak obrócić koła linowe żeby ciężar G₂ uniósł się nieznacznie nad podłogę i szalka
zajęła górne położenie. Potem na szalkę kładzie się taką ilość odważników aby zaczęła się ona powoli zsuwać się na dół równocześnie podnosząc ciężar G₂ .
Sprawność przekładni pracującej jako reduktor oblicza się z następującego wzoru:

1. badanie sprawności przekładni jako multiplikatora:

Należy tak obrócić koła linowe żeby ciężar G₂ uniósł się na pewną wysokość , a szalka z obciążnikami o masie większej niż masa obciążników dla reduktora spoczęła na podłodze. Następnie z szalki należy odejmować odważniki do momentu aż ciężar G₂ zacznie opadać
w dół podnosząc równocześnie szalkę wraz z odważnikami.
Sprawność dla przekładni pracującej jako multiplikator oblicza się z następującego wzoru:

1. badanie oporów przekładni jako reduktora przy biegu luzem:

W tym celu należy zdjąć z koła K2 ciężar G2 i ustawić szalkę S1 zamocowaną na kole K1 w górnym położeniu. Następnie na szalkę S1 dokładać obciążniki dotąd, aż uzyskany ciężar G₁₁ spowoduje jej opadanie. Na podstawie podanego niżej wzoru obliczamy moment oporów własnych(przy biegu luzem) reduktora:

1. badanie oporów przekładni jako multiplikatora przy biegu luzem:

Z koła linowego należało zdjąć ciężar G2 i na tym samym kole założyć szalkę, ustawiając ją w górnym położeniu. Następnie dokładając na szalkę obciążniki spowodować aż uzyskany ciężar spowoduje jej opadanie. Moment oporów własnych multiplikatora (przy biegu luzem) wylicza się ze wzorów:

4. Wnioski:

Sprawność przekładni zębatej walcowej pracującej jako multiplikator jest większa od sprawności tej przekładni pracującej jako reduktor. Sprawności, które uzyskaliśmy różnią się od siebie nieznacznie co jest spowodowane uszkodzeniem zębów przekładni. Na sprawność przekładni mają wpływ: oddziaływania między zazębiającymi się zębami, poślizg, straty związane z zanieczyszczeniem oleju oraz tarcie w łożyskach. Moment oporów własnych przy biegu luzem przekładni jako multiplikatora jest dużo większy niż moment własny reduktora. Jest to spowodowane różnicą wartości oporów toczenia, które dla reduktora są dużo mniejsze.

Odpowiedzi na pytania:

1. Jakie czynniki składają się na sprawność ogólną przekładni?

Opory aerodynamiczne oraz opory w łożyskach, tarcie na powierzchni zębów (poślizg), straty ciepła.

2. Jak prędkość ruchu wpływa na sprawność przekładni?

Wraz ze wzrostem prędkości sprawność maleje. Rośnie natomiast opór aerodynamiczny
i hydrodynamiczne według zależności N=$\frac{\text{cv}2}{2}$

3. Jaki jest wpływ błędów montażu na opory ruchu w przekładni?

Powodują one powstanie sił dynamicznych oraz zmianę istniejących sił w zazębieniu. Prowadzi to do dużych obciążeń dynamicznych przez co duża energia odkształcenia zmniejsza sprawność.

4. Co składa się na opory własne przekładni?

Wpływ na opory własne przekładni mają takie czynniki jak: stan powierzchni współpracujących ze sobą elementów (redukcja tarcia powodującego opory ruchu), dokładność montażu, smarowanie kół zębatych, opory w łożyskach, opory aerodynamiczne
i straty związane ze wzrostem temperatury współpracujących elementów.

5. Wyjaśnić zapis sprawności reduktora?

w odniesieniu do zapisu

Wzory te można przekształcić i otrzymać to samo:

, gdzie

L_u – praca uzyskana

L_w – praca włożona

6. Wymienić parametry katalogowe badanej przekładni zawarte w tabliczce znamionowej?

i=10 – przełożenie całkowite

n₁=1500obr/min – obroty znamionowe

N=9kW – moc znamionowa