Редукторы и коробки передач (назначение, виды, основные параметры, передаточные отношения, принципы расчета).

Редуктором называется передача, установленная в отдельной закрытой коробке, называемой корпусом, и служащая для снижения угловой скорости и, соответственно, повышения вращающего момента на ведомом валу. Если передача помещается в отдельном корпусе и предназначена для повышения угловой скорости ведомого вала, то она называется ускорителем, или мультипликатором.

По виду передачи редукторы бывают цилиндрические, конические, червячные, планетарные, волновые и комбинированные.

По числу передач –одноступенчатые и многоступенчатые, чаще всего двух – и трехступенчатые.

В большинстве зубчатых редукторов корпус состоит из двух основных деталей –основания и крышки. Для осмотра передач и заливки масла сверху крышки имеется смотровое окно, закрываемое крышкой. Внизу основания –маслоспускное отверстие, закрываемое пробкой.

Корпуса редукторов изготавливают обычно из чугунного литья, а для передачи мощностей и при ударных нагрузках отливают из высокопрочного чугуна или из стали. При индивидуальном или мелкосерийном производстве корпуса редукторов изготовляют сварными из листовой стали. Подшипники устанавливают обычно в специальных приливах корпуса.

Основные размеры корпуса –длина, ширина и высота зависят от размеров зубчатых колес, остальные размеры определяются по эмпирическим формулам.

Валы передач редукторов обычно устанавливают на подшипниках качения. Смазка зубчатых колес редукторов при окружных скоростях до 12-15 м/с осуществляется путем окунания колес в масляную ванну (картерная смазка). В редукторах с быстроходными передачами применяют струйную или циркуляционную смазку (под давлением).

Цилиндрические колеса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном цилиндре, называют косозубыми. В отличие от прямозубой в косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно. Увеличивается время контакта одной пары зубьев, в течение которого входят в зацепление новые пары зубьев, нагрузка передается по большому числу контактных линий, что значительно снижает шум и динамические нагрузки.

В прямозубых передачах коэффициент перекрытия всегда меньше, чем в косозубых и равен 1+2; для косозубых передач коэффициент перекрытия больше 2. Чем больше угол наклона линии зуба, тем выше плавность зацепления и нагрузочная способность передачи, поэтому в быстроходных и высоконагруженных передачах вместо прямых зубьев применяют косые, шевронные и криволинейные.

Коническая зубчатая передача осуществляет передачу вращения между валами, геометрические оси которых пересекаются.

Передаточное отношение пары зубчатых колес:

Где ⍵1, n1, z1, T1 –соответственно угловая скорость, частота вращения, делительный деаметр, число зубьев и крутящий момент шестерни; ⍵2, n2, z2, T2 –то же, ведомого зубчатого колеса; η –КПД предачи.

Основные параметры цилиндрических зубчатых редукторов: межосевое расстояние aw, передаточное отношение u, коэффициент ширины зубчатых колес ψa нормализованы СТ СЭВ 229-75.

Основные параметры конических зубчатых редукторов: внешний делительный диаметр ведомого колеса dl2, передаточное отношение u и ширина колеса b нормализованы ГОСТ 12289-76.

Коробка передач –это многозвенный механизм, в котором ступенчатое изменение передаточного отношения осуществляется при переключении зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе или в общем корпусе с другими механизмами.

При увеличении пер отношения уменьшается частота вращения колес по сравнению с числом оборотов двигателя и тяговое усилие возрастает; с уменьш пер отнош и увел чмсла оборотоа колес тяговое усилие уменьш, скорость возрастает.

Существует большое разнообразие коробок передач в зависимости от области применения, типа рабочей машины, режима работы и других факторов.

В зависимости от способа изменения передаточного отношения различают ступенчатые коробки передач, бесступенчатые и комбинированные.

По числу передач бывают: 3 –х ступенчатые, 4 –х ступенчатые, пятиступенчатые и многоступенчатые.

По кинематической схеме: простые и планетарные.

По способу переключения: с передвижными шестернями, с зубчатыми муфтами, с синхронизаторами и фрикционными или электромагнитными муфтами.

В автомобилестроении получили широкое применение коробки передач со смешанным переключением: переключение высших передач с помощью синхронизаторов, а низших –с помощью передвижного зубчатого колеса.

Червячная передача. ЧП относится к передачам зацеплением с перекрещивающимися осями валов. Движение в червячных передачах осуществляется по принципу винтовой пары. Существенное отличие червячной передачи от зубчатой заключается в том, что окружные скорости червяка и колеса не совпадают ни по величине, ни по направлению. Поэтому червячные передачи имеют следующие особенности

· Начальные окружности не перекатываются, а скользят;

· Скорость скольжения в передаче весьма значительная;

· Передаточное отношение не может быть выражено отношением диаметров и выражается как , где

⍵1 и ⍵2 –угловые скорости червяка и колеса;

n2, z2, d2 –соответственно частота вращения, число зубьев и начальный диаметр колеса;

n1, z1, d1 –частота вращения, число заходов резьбы и начальный диаметр червяка;

γ –начальный угол подъема резьбы червяка;

Т2 Т1 –крутящие моменты, передаваемые соответственно червячным колесом и червяком;

η –КПД передачи.

По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами передаточное отношение червячной передачи может быть значительно большим. При одном и том же передаточном отношении червячная передача гораздо компактнее обыкновенной зубчатой передачи. Возможность осуществления большого передаточного отношения при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы –основные достоинства червячных передач.

Из червячных редукторов наибольшее распространение имеют одноступенчатые. Диапазон передаточных отношений u = 8÷63.

При больших передаточных отношениях применяют двухступенчатые червячные редукторы или комбинированные зубчато – червячные редукторы.

Применяют редукторы со следующим расположением червяка и червячного колеса:

· Червяк под колесом –при окружной скорости до 4-5 м/с, смазка окунанием червяка; допускает передачу большой мощности по критерию нагрева, но возникает проблема утечки масла;

· Червяк над колесом –в быстроходных передачах; смазка окунанием колеса, во избежание излишних потерь на разбрызгивание масла быстроходным червяком;

· Червяк с горизонтальной осью, расположенной сбоку колеса;

· Червяк расположен вертикально сбоку колеса.

В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.

В зависимости от формы профиля резьбы различают червяки: архимедовы –с трапецеидальным профилем резьбы в осевом сечении; конволютные –с трапецеидальным профилем в нормальном сечении витков червяка; эвольвентные –с эвольвентным профилем в осевом сечении червяка; червяк с вогнутым профилем витков.

Червяки бывают цилиндрические и глобоидные, однозаходные и многозаходные.

Ведущим звеном червячной передачи в большинстве случаев является червяк, а ведомым –червячное колесо. При этом обычно имеет место явление самоторможения червячной передачи. В самотормозящихся червячных редукторах вращение передается только с червяка на червячное колесо, а с червячного колеса на червяк невозможно, вследствие того, что угол подъема резьбы червяка меньше угла трения.

γ < φ'

Червяки для силовых передач изготовляют из углеродистых или легированных сталей с соответствующей термообработкой, обеспечивающей высокую твердость их рабочей поверхности. В большинстве случаев червяк выполняют заодно с валом, реже –насадным.

Выбор материала червячного колеса в основном зависит от скорости скольжения витков резьбы червяка по зубьям колеса. По причине склонности червячных передач к заеданию и неблагоприятных условий их смазки, венцы червячных колес изготовляют преимущественно из бронзы, реже –из чугуна, а в небольших силовых передачах и в приборах –из ДПС, текстолита и пластмасс (капрона, нейлона).

Наиболее распространенные конструкции червячных колес: Бандажированная, в которой бронзовой обод насажен на стальной или чугунный центр с натягом. Для предотвращения взаимного смещения венца и ступицы ввертывают в стыкуемые поверхности винты с последующим срезанием головок, а при необходимости устанавливают круглые шпонки; Болтовая конструкция, в которой бронзовый венец, выполненный с фланцем, прикрепляют болтами к ступице колеса; Биметаллическая– наиболее рациональная конструкция. Бронзовый венец отлит в форму с предварительно вставленным в неё центром.

Форма организации обучения - это ”исторически сложившаяся, устойчивая и логически завершенная организация педагогического процесса, которой свойственны систематичность и целостность, саморазвитие, личностно-деятельностный характер, постоянство состава участников, наличие определенного режима проведения”. 1.фронтальная (все учащиеся выполняют одинаковые задания) 2.групповое(разделение учеников на группы, каждая группа выполняет своё задание 3.индивидуальная форма работы (выполнение каждым учащимся различных заданий) сложная форма работы для учителя, т.к. необходим вводный инструктаж, текущий инструктаж, и т.д. для каждого ребёнка.

Урок – основная форма организации обучения технологии. Признаки урока – ограничение во времени, постоянный состав класса, структура урока, руководящая роль учителя. Типы – урок приобретения новых знаний (главный момент изучение нового материала) – урок формирования умений и навыков (самостоятельная работа учащихся) – урок применения знаний на практике (занятие моделированием и конструированием) – урок повторения систематизации и обобщения знаний – комбинированный урок. Структура 1. Орг момент 2.проверка домашнего задания 3. Изложение нового материала 4. Инструктаж 5. Объяснение д\з. инструктаж: - предшествует самостоятельной работе учащихся, содержит правила техники безопасности, показ трудовых приёмов и операция, показ эталонного изделия. Специальная форма уроков1. Лабораторно практические работы (необходимо письменное инструктирование методики выполнения л\р, может быть организовано как с\м, так и групповая или парная) 2. Производственные экскурсии, виртуал. экскурсии, экзамен, организация летней практики.

Методика преподавания технологии. МПТ-предметная дидактика, раскрывающая закономерности процесса О технологии. Предмет: 1.социально-пед. Основы обучения. 2.Общая и частная методика обучения:Содержание, методы,средства, формы. 3.организационно-технические условия.4.межпредметные связи(Технические науки-МПТ-гуманитарные науки).

Направления в деятельности учителя: 1.обоснование задач ТО(технология рассматривается как сфера производства и как отрасль знаний, охватывающая материальные и социальные аспекты человеческой деятельности, показывать тесную взаимосвязь между ними-формировать у школьниковидеологию преобразования творческой продуктивной деятельности)2.Обоснование содержание учебного материала 3.Организация процесса обучения.

14Учебно-методическая база при изучении технологии.

К УМБ по технологии относят практически все материальные средства, с помощью к-рых осуществляется учебный процесс (приборы, станки, мех-мы, приспособления, рабочий и измерительный инструмент). Учебный процесс по технологии не обходится также без самых различных конструкционных и других материалов: древесины, металла и т.д., технология обработки к-рых изучается учениками. Это, т.н., «расходная» часть УМБ, т. к. в учебно-производственном процессе материалы расходуются на изготовление изделий. К УМБ относят также ТСО, включая средства программированного обучения , средства наглядности и т. д. По функциональному признаку все оборудование можно подразделить след. образом: а) Основное обор-е индив-го пользования, к-рое включает в себя инстр-ты , приспособления и др. оснащение рабочих мест учащихся. б) Основное обор-е группового пользования , на к-ром уч-ся эпизодически выполняют лаб. или практич. работы (лаб. установки и приборы). в) Обор-е рабочего места учителя технологии. г) Учебно-наглядные пособия и аудио-визуальные средства. д) Вспом-ное обор-е. Требования к учебно-производственному и лабораторному обор-ю. Функционально-педагогические требования: учебно-производственное оборудование должно создавать возможность такого показа учащимся рабочих приемов выполнения той или иной технологической операции, к-рый соответствовал бы психологическим закономерностям восприятия предметов и явлений. Технико-экономические требования: обеспечение достаточно высокой производительности труда уч-ся; соотв-е требованиям ТБ, гигиены труда и противопожарной безопасности. Эргономические требования (требования как можно большей приспособленности орудий и средств труда психол-ким и физиол-ким закономерностям развития учащихся): напр., четкое выделение окраской или др. способами рукояток и рычагов органов управления станком, наглядное представление на оборудовании положений и направление движений этих рукояток , рычагов и т. д. во вр. работы. Технико-эстетические требования: оборудование д.б. не только удобным в работе, но и удовлетворять требованиям эстетики, способствовать воспитанию у уч-ся хорошего худож-го вкуса, вызывать чувство удовлетворения в процессе работы. Санитарно-гигиенические требования. Соблюдение светового режима: хорошее естественное освещение (соотношение площади застекленной части окон и площади пола д.б. не менее 1: 4), искусственное освещение (м. б. общим, индивидуальным или комбинированным). Соблюдение воздушно-теплового режима: а) t_возд. в слесарной мастерской д.б. 16...18°С , в столярной мастерской – 15...17°С; б) необходимый обмен воздуха достигается с пом. системы естественной (форточки) и искусств. (местной вытяжной вентиляции, монтируемой на рабочих местах, и общей) вентиляции. Наибольший эффект как с точки зрения произв-ти, так и с точки зрения физиолого-гигиенической обеспечивается соединением либо чередованием 2 – 3 операций, когда непрерывная работа уч-ся не превышает 10 мин.; после чего делают перерыв на 3 –5 мин. для инструктажа, самоконтроля и др. На трудоспособность уч-ся влияет производственный шум, к-рым сопровождается работа в мастерских. Поэтому нужно устранять все лишние шумы, в частности те, к-рые связаны с неправильным закреплением заготовки либо с неправильным выполнением трудовых процессов. Соблюдение требований безопасности труда: все электрообор-е станков, лабораторных установок, машин с электроприводом и т. д. д.б. надежно заземлено, а вращающиеся части механизмов, станков и т. д. – закрыты ограждениями.

17.Методика обучения радиоэлектротехнологии.

Цель: Ознакомление учащихся с простейшими электротехническими понятиями и приборами, а также привитие им элементарных навыков обращения с ними. Содержание курса: область применение элэнергии, ТБ при работе с электроприборами, устройство и типы элпроводов, применение электромагнитов, бытовые элприборы, ознакомление с простейшими автоматическими и робототехническими устройствами, понятие высоких технологий.

Обязательно учитывать межпредметные связи с физикой, использовать УМБ кабинета физики, пользоватьяс различными методами обучения, осуществлять наглядность с помощью опытов. Формирование основных понятий при изучении данного раздела должно строиться на основе демонстрационных физических экспериментов и опытов и подкрепляться практической работой. Сложности с оборудованием не позволяют выполнять все работы фронтально, поэтому ряд работ выполняется методом практикумов. Планирование уч. деятельности состовляется на основе содержания раздела кот-й приводится в соответствии с базовыми темами по физике и формируется учебно тематический план. Наиболее целесообразным типом урока является лаб. и лаб.-практическими работами. Формы организации учащихся на уроках зависит от материально-технической базы школы и варируется от фронтальной до индивидуальной.

13. Профориентация. это система научно обоснованных мероприятий, направленных на подготовку молодёжи к выбору профессии с учётом особенностей личности и социально-экономической ситуации на рынке труда, на оказание помощи молодёжи в профессиональном самоопределении и трудоустройстве. Цель: оказания профориентационной поддержки учащимся в процессе выбора профиля обучения и сферы будущей профессиональной деятельности.

выработка у школьников сознательного отношения к труду, профессиональное самоопределение в условиях свободы выбора сферы деятельности в соответствии со своими возможностями, способностями и с учетом требований рынка труда.

Задачи:

получение непротиворечивых данных о предпочтениях, склонностях и возможностях учащихся для разделения их по профилям обучения;

обеспечение широкого диапазона вариативности профильного обучения за счет комплексных и нетрадиционных форм и методов, применяемых на уроках элективных курсов и в воспитательной работе;

дополнительная поддержка некоторых групп школьников, у которых легко спрогнозировать сложности трудоустройства – учащихся коррекционных классов и школ и др.;

выработка гибкой системы кооперации старшей ступени школы с учреждениями дополнительного и профессионального образования, а также с предприятиями города, региона

Элементы:Профессиональное просвещение — ознакомление учащихся и выпускников учебных заведений с современными видами трудовой деятельности, Профессиональное консультирование — оказание помощи учащимся в профессиональном самоопределении и предоставление рекомендаций учащимся о возможных направлениях профессиональной деятельности, наиболее соответствующих его психологическим, психофизиологическим, физиологическим особенностям, на основе результатов психологической, психофизиологической и медицинской диагностики; Профессиональное воспитание — формирование у молодежи трудолюбия, работоспособности, профессиональной ответственности, способностей и склонностей;

Профессиография- описание профессий, вкл. социально-экономическими и психофизиологическими особенностями различных профессий, потребностями в квалифицированных кадрах, требованиями, предъявляемыми профессиями к человеку, возможностями профессионально-квалификационного роста и самосовершенствования в процессе трудовой деятельности. Профдиагностика -си псих-пед.и медицинских мероприятий, направленных на раскрытие и оценивание способностей каждого учащегося с целью помочь ему в проф.самоопределении. профотбор-определение степени профпригодности к конкретной профессии в соответствии с нормативными требованиями. Профадаптация-си мер, способствующих профессиональному становлению. Формы: профурок, производств. Экскурсии и в профучебные заведения. Методы: профбеседа, видеофильмы, презентации. Профориентация в школе: формирование положительного отношения к труду, широкое ознакомление обучающихся с различными отраслями производства и сферы услуг, всестороннее изучение учащихся и выявление их способностей, склонностей и интересов.