Akademia Górniczo-Hutnicza

im. S. Staszica w Krakowie

Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Sprawozdanie z laboratorium:

Ćwiczenie 1: „Badanie sprawności przekładni zębatej walcowej”

Ćwiczenie 2: „Korekcja uzębienia i zazębienia”

Wojciech Rzadkosz

Rok II, grupa 7

rok akad. 2009/2010

Ćwiczenie 1. Badanie Sprawności przekładni zębatej walcowej:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było poznanie sposobu wyznaczania oporów własnych reduktora, skutków

dokładności wykonania, wpływu smarowania na opory ruchu.

Ćwiczenie:

Przedmiotem badań była dwustopniowa przekładnia zębata walcowa o przełożeniu:

i=1:10

Moc: 9 [kW] / 1500 [Obr/min]

Średnice obu kół (wyjściowego i wejściowego) były równe k1=k2=185[mm]

na kole k2 zmocowano masę wynoszą m₂=30 [kg]

na kole k1 zamocowana jest szalka o masie własnej: m_s=106 [g]

a) przekładnia pracująca jako reduktor:

dołożone obciążenie: m_r=3.186 [kg]

obliczanie sprawności:

$\eta_{r} = \frac{m_{2}}{m_{r}*i} =$94%

b) przekładnia pracująca jako multiplikator:

dołożone obciążenie: m_m= =2.756 [kg]

$\eta_{m} = \frac{m_{m}*i}{m_{2}} =$92%

Badanie oporów przekładni jako multiplikatora przy biegu luzem:

Masa która spowodowała swobodne opadanie m₁₂=0.706 [kg]

moment oporów własnych: M_2r=0.5∗d∗m₁₂=0.5∗0.180∗0.706∗9.81=0.62[ Nm]

Wnioski:

Na sprawność przekładni mają wpływ: oddziaływanie miedzy zazębiającymi się zębami czyli odkształcenie i poślizg, tarcie w łożyskach, straty związane z zanieczyszczeniem oleju i jego lepkością. Sprawność przekładni pracującej jako reduktor jest nieznacznie większa niż pracującej jako multiplikator z czego wynika, że moment oporowy dla reduktora jest mniejszy. Wynika to z faktu, że duże koło jest napędzane posiadające większy moment bezwładności. Natomiast w reduktorze napędzane jest małe koło posiadające mniejszy moment bezwładności.

Ćwiczenie 2. Korekcja uzębienia i zazębienia

Cele ćwiczenia:

- poznanie istoty i skutków korekcji

- rysowanie uzębienia zerowego i korygowanego przy pomocy stanowiska modelującego proces nacinania zębów metodą obwiedniową przy pomocy zębatki.

Dane:

Indeks 1-dotyczy małego koła, indeks 2- dużego koła

z1=9

z2=27

m=10

α0=20 st

c=0.2

y=1

1. Obliczenia dla koła małego:

Koło przed korekcją :

h_a=y*m= 1 * 10= 10 [mm]

H_f=m*(y+0,25)= 10(0,25+1)= 12,5 [mm]

Koło po korekcji:

h_a=(y+x)*m= (1+0,5) * 10= 15 [mm]

H_f=m*(y+0,25-x)= 10(0,25+1-0,5)= 7,5 [mm]

wzory	Koło nieskorygowane [mm]	wzory	Koło skorygowane [mm]
Dp=m*z	10*9=90	Dp=m*z	10*9=90
Da=m*(z+2y)	10*(9+2*1)=110	Da=m*(z+2(y+x))	10*(9+2*(1+0,5))=120
Df=m(z-2*y-0,5)	10*(9-2*1-0,5)=65	Df=m(z-2*(y-x)-0,5)	10*(9-2*(1- 0,5)-0,5)=75
H=ha+hf	10+12,5=22,5	H=ha+hf	15+7,5=22,5

1. Obliczenia dla koła dużego

Koło przed korekcją :

h_a=y*m= 1 * 10= 10 [mm]

H_f=m*(y+0,25)= 10(0,25+1)= 12,5 [mm]

Koło po korekcji:

h_a=(y+x)*m= (1-0,5) * 10=5 [mm]

H_f=m*(y+0,25-x)= 10(0,25+1+0,5)=1 7,5 [mm]

wzory	Koło nieskorygowane [mm]	wzory	Koło skorygowane [mm]
Dp=m*z	10*27=270	Dp=m*z	10*27=270
Da=m*(z+2y)	10*(27+2*1)=290	Da=m*(z+2(y+x))	10*(27+2*(1-0,5))=280
Df=m(z-2*y-0,5)	10*(9-2*1+0,5)=255	Df=m(z-2*(y-x)-0,5)	10*(27-2*(1+0,5)-0,5)=235
H=ha+hf	10+12,5=22,5	H=ha+hf	5+17,5=22,5

Pytania kontrolne:

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

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

3. W jaki sposób określa się graniczne współczynniki korekcji

4. Jak wpływa korekcja na geometrię zazębienia?

5. Jak wpływa korekcja na wytrzymałość zębów?

Ad. 1. Stosując korekcję P-O zachowuje się odległość osi i kąt zarysu. Dodatnie przesunięcie występuje dla zębnika co pozwala na uniknięcie podcinania nadając zębom małego koła korzystne kształty z punktu widzenia wytrzymałości zmęczeniowej. Dla dużego koła występuje ujemne przesunięcie zarysu i ma mały wpływ na jego kształt. Stosujemy gdy z < z_gr.

Ad. 2. Korekcja P wymaga zmiany odległości pomiędzy osiami kół zębatych z tego też powodu jest rzadziej stosowana, gdyż taka zmiana jest często bardzo kosztowana, nie raz wręcz nie możliwa. Korekcję P stosuje się gdy konieczna jest korekcja dla uniknięcia podcięcia zębów a nie można zastosować korekcji P-O (P- technologiczna) lub gdy chcemy wymusić przesunięcie odległości osi kół (P- konstrukcyjna)

Ad. 3.

$x_{1} = y \bullet \frac{z_{\text{gr}} - z_{1}}{z_{\text{gr}}}\ $ (x₁−x₂) • m = 0

Ad. 4. Korekcja nie zmienia średnicy podziałowej d_p . Zmienia natomiast średnica stopy oraz średnica głowy zęba. Zwiększa się grubość zęba u podstawy. Przy zastosowaniu odpowiedniej korekcji możliwa jest zmiana odległości osi.

Ad. 5. Poprzez zastosowanie korekcji zmniejsza się krzywizna ewolwenty w wyniku czego zmniejszają się naprężenia stykowe. Grubość zęba u podstawy rośnie, więc zwiększa się jego odporność na wyłamanie. Zmniejsza się natomiast grubość zęba na wierzchołku, co umożliwia łatwiejsze wykruszenie. Poprzez korekcję zwiększa się poślizg międzyzębny oraz wzrost tocznego kąta przyporu.