Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN

Sprawozdanie

Temat 1:Wykreślne wyznaczenie zarysu zębów korygowanych i sprawdzenie ich wymiarów.

Temat 2: Badanie sprawności przekładni zębatej walcowej.

Wykonali z gr. 4A:

Kowalik Krystian

Kowalik Przemysław

Kos Maciej

Kolano Bartosz

Kowalski Paweł

Temat 1: Wykreślne wyznaczenie zarysu zębów korygowanych i sprawdzenie ich wymiarów.

1. Cel ćwiczenia:

Poznanie przyczyn stosowania korekcji i jej skutki.

2. Przebieg ćwiczenia:

Ćwiczenie składało się z dwóch części. Na kartce rysowaliśmy 4 uzębienia - dwa na małym kole i dwa na dużym kole. Do rysowania przystępowaliśmy każdorazowo i po obrocie korbką o pewien kąt co powodowało przesunięcie szablonu i obrót kartki. Uzębienie skorygowane uzyskaliśmy przez odsunięcie zębatki w przypadku koła małego, a w przypadku koła dużego przez dosunięcie 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
Kąt pochylenia linii zębów	β=0^0	β=0^0
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
średnica głów(wierzchołków) zęba	90+(2·10)=110	90-(2·10)=70
średnica stóp(podstaw) zęba	90-(2·12)=66	90+(2·12)=114
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

Koło duże:

Wielkość geometryczna	Koło nie korygowane [mm]	Koło korygowane [mm]
średnica podziałowa	10·27=270	10·27=270
średnica głów(wierzchołków) zęba	270+(2·10)=290	270-(2·10)=250
średnica stóp(podstaw) zęba	270-(2·12)=246	270+(2·12)=294
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

4. Wnioski:

Porównując otrzymane zęby bez korekcji z tymi z korekcją łatwo zauważyć, że u zębów korygowanych nastąpiło powiększenie stopy zęba, a jednocześnie jego wierzchołki uległy zaostrzeniu.

Można stąd wnioskować o korzystnym wpływie korekcji, gdyż następuje wzrost wytrzymałości zęba, poprawia się współpraca między zębami (zwiększa się stopień pokrycia, występują korzystniejsze poślizgi).

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:

Dzięki korekcji zęby nie są podcinane, zwiększa się grubość zęba u podstawy, zwiększa się odcinek ewolwentowego zarysu zęba przez co maleje poślizg, rośnie cichobieżność i sprawność przekładni, wydłuża się żywotność.

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

Korekcja P charakteryzuje się zawsze zmianą odległości osi. Można ją stosować gdy nie jest spełniony 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 pomiędzy krzywymi O i P.

4. Jak wpływa korekcja na geometrię zazębienia?

Korekcja powoduje następujące skutki:

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

-zwiększa (zmniejsza) się grubość zęba koła małego (dużego)mierzona na okręgu podziałowym.

-następuje zwiększenie stopnia pokrycia.

-występują korzystniejsze poślizgi.

-zwiększenie grubości zębów u podstawy.

5. Jak wpływa korekcja na wytrzymałość zębów?

Korekcja dodatnia zawsze zwiększa wytrzymałość zęba na zginanie, zmniejsza tarcie na skutek zmniejszenia poślizgu. Następuje zmniejszenie naprężeń stykowych w wyniku zmniejszenia krzywizny ewolwenty.

Temat 2:Badanie sprawności przekładni zębatej walcowej.

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie oporów własnych reduktora oraz zapoznać 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:

Koła linowe należało obrócić w taki sposób aby ciężar G₂ zawisł nieznacznie nad podłogą, a szalka zajęła górne położenie. Następnie na szalkę dokładało się taką ilość odważników aby szalka zaczęła powoli zsuwać się na dół równocześnie podnosząc ciężar G₂ . Sprawność przekładni pracującej jako reduktor wylicza się zatem ze wzoru:

2. badanie sprawności przekładni jako multiplikatora:

Koła linowe należało obrócić w taki sposób aby ciężar G₂ zawisł na pewnej wysokości nad podłogą, a szalka z obciążnikami o masie większej niż masa obciążników dla reduktora spoczęła na podłodze. Następnie z szalki należało odejmować odważniki do takiego momentu aż ciężar G₂ zaczął opadać w dół podnosząc równocześnie szalkę wraz z odważnikami. Sprawność dla przekładni pracującej jako multiplikator oblicza się ze wzoru:

3. badanie oporów przekładni jako reduktora przy biegu luzem:

Z koła linowego należało zdjąć ciężar G2 i ustawić szalkę, zamocowaną na drugim kole linowym w górnym położeniu. Następnie dokładając na szalkę obciążniki spowodować aż uzyskany ciężar spowoduje jej opadanie. Moment oporów własnych reduktora (przy biegu luzem) wylicza się ze wzorów:

4. 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 reduktor jest większa od sprawności tej przekładni pracującej jako multiplikator. Uzyskane sprawności różni się nieznacznie co jest spowodowane uszkodzeniem zębów przekładni. Na sprawność przekładni mają wpływ: oddziaływania między zazębiającymi się zębami, czyli odkształcenie, 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 w łożyskach, opory aerodynamiczne, hydrodynamiczne, tarcie na powierzchni zębów (poślizg), straty ciepła.

2. Jak prędkość ruchu wpływa na sprawność przekładni?

Wraz ze wzrostem prędkości sprawność maleje. Rośnie opór aerodynamiczny i hydrodynamiczne według zależności N= ½ cv²

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

Błędy montażu powodują dodatkowe powstanie sił dynamicznych oraz zmianę istniejących sił w zazębieniu. Może to prowadzić do dużych obciążeń dynamicznych przez co duża energia odkształcenia zmniejsza sprawność.

4. Co składa się na opry 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_n - 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

---