Урок виробничого навчання на тему: "Складання, ремонт та регулювання черв'ячних передач"

Про матеріал

Перегляд файлу

ПОГОДЖЕНО

Старший майстер_______

«__» _________ 20__

ПЛАН УРОКУ

Тема: Слюсарно-складальні роботи

Тема уроку: Складання, ремонт та регулювання черв’ячних передач.

Мета уроку:

а) учбово-виробнича: ознайомити учнів з основними прийомами складання, ремонту та регулювання черв’ячних передач.

б) виховна: виховати в учнів бережне відношення до інструменту, відповідальність за виконувану роботу, раціональне використання робочого часу.

в) розвиваюча: розвивати в учнів логічне мислення та просторову увагу.

Матеріально-технічне забезпечення уроку:

Місце проведення уроку: слюсарна майстерня №1 або №2.

І. Організаційний момент: ___ хв..

1. Перевірити наявність учнів на уроці.

2. Готовність учнів до уроку (перевірка зовнішнього вигляду згідно вимог охорони праці).

3. Допуск з охорони праці.

ІІ. Вступний інструктаж: ___хв..

1. Повідомити тему і мету уроку;

2. Перевірити знання учнів по темі попереднього уроку;

3. Інструктаж по темі уроку:

3.1.Основні відомості про черв’ячні передачі.

3.2.Класифікація черв’ячних передач.

3.3. Шляхи підвищення ККД передачі.

3.4. Матеріали деталей передачі.

3.5. Дефекти черв’ячних передач.

3.6. Основні вимоги охорони праці при виконанні слюсарно-складальних робіт.

4. Закріплення матеріалу вступного інструктажу:

4.1.Які основні відомості про черв’ячні передачі знаєте?

4.2.Яка класифікація черв’ячних передач?

4.2.Які існують методи підвищення ККД черв’ячних передач?

4.3.З яких матеріалів виготовляють деталі для складання черв’ячних передач?

4.4.Які дефекти черв’ячних передач розрізняють?

4.5. Які основні вимоги з охорони праці при виконанні слюсарно-складальних робіт?

Видати учням спецодяг, інструменти, пристосування і дати вказівку приступити до вправ.

ІІІ. Поточний інструктаж майстра і вправи учнів – 5 год

Цільові обходи робочих місць учнів майстром:

Перший обхід: Перевірити організацію робочого місця.

Другий обхід: Перевірити правильність виконання різьбового нерухомого з’єднання та його стопоріння

Третій обхід: Слідкувати за дотриманням правил з охорони праці.

Четвертий обхід: Надання допомоги учням при виникненні запитань. Індивідуальна робота з учнями. За 10-20 хв. до кінця уроку дати вказівку закінчити вправи. Приймання та оцінювання виконаних робіт.

IV. Заключний інструктаж.

План заключного інструктажу:

1) Аналіз ходу виконання робіт за урок.

2) Аналіз помилок, допущених при виконанні навчально-виробничих робіт, та їх причин.

3) Показ способів виправлення помилок.

4) Аналіз додержання правил охорони праці.

5) Повідомлення та обґрунтування оцінок за засвоєння прийомів.

Сповістити учням тему наступного уроку:_________________________________

______________________________________________________________________

Дати вказівку учням зібрати , почистити і здати інструмент і спецодяг, прибрати робочі місця, вимити руки і лице, привести в порядок свій одяг і закінчити урок.

3.1.Основні відомості про черв’ячні передачі.

Черв'ячна передача - зубчаста передача, що призначена для передавання обертового руху між валами, осі яких мимобіжні в просторі і утворюють прямий кут.

Черв'ячні передачі відносяться до зубчасто-гвинтових передач, які мають характерні риси зубчастих і гвинтових передач. Рух черв'ячна передача передає за принципом гвинтової пари, де гвинтом є черв'як (як правило, це гвинт із трапецеїдальною різьбою), а колесо подібне сектору, який вирізали з довгої гайки й вигнули по колу (рис. 1). Зачеплення черв'ячної пари подібно зачепленню зубчастого колеса (із зубцями особливої форми) із зубчастою рейкою. Геометричні осі валів при цьому перехрещуються під кутом 90°.

Рисунок №.1 – Черв’ячна передача

У більшості випадків черв'яки виготовляють як одне ціле з валом, рідше – окремо від вала, а потім закріплюють на валу. Черв'ячне колесо на відміну від косозубих зубчастих коліс має ввігнуту форму зубця, що сприяє обляганню витків черв'яка. Напрямок і кут підйому зубців черв'ячного колеса відповідають напрямку й куту підйому витків черв'яка.

Черв'ячні колеса в основному нарізають черв'ячними фрезами. Черв'ячна фреза для нарізування черв'ячного колеса є інструментом, розташування ріжучих граней якого відповідає формі черв'яка. При нарізуванні заготовка колеса й фреза повторюють відносний рух, який мають черв'ячне колесо й черв'як у передачі ( на відміну від черв'яка у фрези є ріжучі крайки, а зовнішній діаметр більше на величину подвійного радіального зазору в зачепленні). Переваги й недоліки черв'ячної передачі наведені в таблиці №1.

Таблиця №.1 - Переваги й недоліки

	Перваги	Недоліки
	Велике передаточне число в одному ступені (до 90, а в особливих випадках до 1000) при малих габаритах передачі	Низький ККД (велике тепловиділення через ковзання)
	Плавність та безшумність роботи	Необхідність застосування для виготовлення колеса кольорових матеріалів високої вартості (антифрикційні сплави)
	Висока кінематична точність (можливість точних ділильних переміщень)	Наявність великих осьових сил,що ускладнюють конструкцію опор
	Можливість самогальмування передачі	Низька порівняно із зубчастими передачами несуча здатність, схильність до заїдання

Особливості черв'ячної передачі:

1. Особливості черв'ячної передачі як передачі гвинт-гайка:

1.1. ковзання профілів, низький коефіцієнт корисної дії (ККД) внаслідок чого передачі використовують у приводах періодичної дії з обмеженням потужності до 50…60 кВт і рідко до 200 кВт. Випуск черв’ячних передач складає біля 10% від випуску зубчастих передач і 50% від загального випуску редукторів;

1.2. широкий діапазон передаточних чисел: u=z₂/ z ₁= 8... 1000 – для кінематичних передач, u = 8...90 – для силових передач;

1.3. висока кінематична точність, гарна припрацьовуваність, працює плавно й безшумно.

2. Особливості черв'ячної передачі як передачі зубчасте колесорейка:

2.1. висока контактна міцність за рахунок великого зведеного радіусу кривизни профілів;

2.2. підвищена згинна міцність за рахунок аркової форма зубця колеса.

3.2.Класифікація черв’ячних передач.

За формою зовнішньої поверхні черв’яка:

циліндричні;
глобоїдні;

а б

Рисунок №.2 – Форми зовнішньої поверхні черв’яка

Передачі з глобоїдними черв’яками мають більшу навантажувальну здатність порівняно з циліндричними, бо вони мають більшу сумарну довжину ліній контакту, однак значно складніше виготовлення і висока чутливість до неточності монтажу обмежує їх використання.

За формою гвинтової поверхні циліндричного черв’яка (рис.№ 3):

архімедовий черв'як (рис. 8.3,а) – циліндричний черв'як, торцевий профіль витка якого є архімедовою спіраллю. Цей черв'як подібний до гвинта із трапецеїдальною різьбою;
конвалютний черв'як (рис. 8.3,б) – торцевой профіль витка є подовженою або скороченою евольвентою (конвалютою);
евольвентний черв'як (рис. 8.3,в) – має евольвентний профіль витка в його торцевому перетині (як у косозубого колеса).

а б в

Рисунок №.3 – Основні типи циліндричних черв’яків

Оскільки навантажувальна здатність черв'яків усіх форм приблизно однакова вибір профілю визначається переважно технологічними факторами. У машинобудуванні із циліндричних черв'яків найпоширеніші архімедові черв'яки. Їх можна нарізати на звичайних токарних або різьбофрезерних верстатах. Однак їх застосовують тільки в передачах, у яких прийнятна твердість черв'яка повинна бути не більш 350HB і не потрібно їхнє шліфування. Тому що для шліфування потрібний круг, обкреслений складною кривою (фасонний круг). Евольвентні черв'яки застосовують при необхідності забезпечення високої твердості (більш 45HRC) і малої шорсткості робочих поверхонь витків, тому що їх можна шліфувати плоскою стороною круга на спеціальних червячно-шліфувальних верстатах.

За числом витків (заходів) різьби черв’яка (рис. №.4):

з однозахідним черв’яком ( z₁ = 1);
багатозахідним черв’яком (z₁= 2;4).

Рисунок №.4 – Число заходів витків черв’яка

За напрямом гвинтової лінії:

з правим напрямом витків (рис. №.5,а);
лівим напрямом витків (рис. №.5,б).

а б

Рисунок №.5 – Напрям гвинтової лінії черв’яка

За розміщенням черв'яка щодо колеса:

з нижнім розміщенням;
з верхнім розміщенням;
з бічним розміщенням;

Рисунок №.6 – Схема розташування черв’яка відносно черв’ячного колеса: а – з нижнім;

б – з верхнім; в – з боковим

За конструктивним оформленням:

відкриті;
закриті(редуктори);

3.3. Шляхи підвищення ККД передачі:

1. Збільшення кута підйому витка.

2. Зниження приведеного кута тертя, що забезпечується:

2.1. зменшенням шорсткості витків черв'яка і зубців колеса;

2.2. застосуванням антифрикційних пар матеріалів (сталь – бронза та інші);

2.3. підвищенням якості мастила;

2.4. збільшенням колової швидкості (при цьому відбувається перехід від напіврідинного до рідинного тертя за рахунок втягування масла в клиновий зазор між витком черв'яка і зубцем колеса та формування стійкого масляного шару);

2.5 підвищенням точності виготовлення і регулюванням зачеплення.

3.4. Матеріали деталей передачі.

Черв’яки виготовляють із якісних вуглецевих сталей (45, 50, 40Г2), а для передач із підвищеними вимогами – із легованих сталей (40Х, 40ХН, 35ХГСА) з термообробкою до твердості H 45...55HRC 1 з наступним шліфуванням та поліруванням робочих поверхонь.

Вінці черв’ячних коліс виготовляють переважно із бронзи, інколи з латуні або чавуну. Олов’яні бронзи Бр010Н1Ф1, Бр010Ф1, БрОНФ та ін. мають високі антифрикційні та протизадирні властивості, однак вони дорогі та дефіцитні.

Менш дефіцитні і дешевші безолов’яні бронзи БрАЖ94, БрА10Ж4Н4, БрА9ЖЗЛ та ін., але вони мають гірші антифрикційні властивості і погано припрацьовуються, вимагають високої твердості і чистоти поверхні робочих поверхонь витків черв’яка і застосовуються за середніх швидкостей ковзання

Для допоміжних, мало навантажених передач (здебільшого для ручного приводу) використовують чавуни (СЧ 15, СЧ 18, СЧ 20).

3.5. Дефекти черв’ячних передач.

Оскільки за умовами контакту черв'ячне колесо виготовляють із менш міцного матеріалу, ніж черв'як, то вихід з ладу передачі, як правило, пов'язаний з ушкодженням колеса.

Відносно високі швидкості ковзання і несприятливі умови змащування в черв’ячному зачепленні частіше зумовлюють зношування й заїдання – «дифузійне зварювання» черв'ячного колеса й черв'яка під навантаженням. Типове для зубчастих передач викрашування зубців у черв'ячних передачах спостерігається рідше. Тому заїдання в першу чергу обмежує навантажувальну здатність черв'ячних передач.

При м'якому матеріалі (олов'яні бронзи) колеса заїдання проявляється у формі поступового «намазування» його матеріалу на черв'як (черв’як «жовтіє»). При твердому матеріалі колеса (алюмінієво-залізиста бронза, чавун і ін.), заїдання відбувається в більш небезпечній формі, завершується задиранням поверхні з наступним швидким руйнуванням і зношуванням зубців колеса.

Зношування обмежує строк служби більшості черв’ячних передач, його інтенсивність залежить від змащування, неточності монтажу зачеплення (вісь черв’яка зміщена відносно серединної площини колеса), шорсткості витків черв’яка, а також від частоти пусків передачі, що також впливає на умови її змащування.

Пластичне руйнування робочих поверхонь зубців колеса може з’явитись за значних перевантажень.

Поломки зубців колеса можливі внаслідок їх зношення або помилок виготовлення.

На відміну від зубчастих передач у черв’ячних розраховують тільки зубці колеса, оскільки витки черв’яків за формою і матеріалом значно міцніші зубців колеса.

Заїдання, задирки та інтенсивність зношування пов’язані з величиною контактних напружень, контактна витривалість зубців колеса є основним критерієм роботоздатності передачі, тому на проектному етапі розрахунок черв’ячної передачі за контактними напруженнями є визначальним.