разработка урока по технической механике типы редукторов

Министерство образования Республики Башкортостан
Государственное автономное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Нефтекамский нефтяной колледж

Разработка занятия по теме:
«Типы редукторов»
Разработал:
Пономарев Владимир Иванович,
преподаватель технической механики
Нефтекамск - 2014 год
Тип занятия: изучение нового материала.
Цели занятия:
1. Образовательная: сформировать знания о типах, назначении и устройстве редукторов; раскрыть роль редукторов в механических машинах.
2. Развивающая: развивать умения сравнивать, оценивать, составлять общую характеристику редукторов, развитие воображения, логического мышления, внимания и памяти.
3. Воспитательная: воспитывать у обучающихся культуру ведения документации, общения и труда в ходе беседы, просмотра презентации, выполнения заданий.
Формируемые компетенции:
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
По окончании урока студент:
а) знает: типы, назначение и устройство редукторов; роль редукторов в механических машинах.
б) умеет: сравнивать типы редукторов; логически связывать типы, назначение и устройство редукторов.
Междисциплинарные связи:
- обеспечивающие: физика, экология, математика;
- обеспечиваемые: техническая механика.
Оснащение занятия.
Наглядные пособия: макет редуктора
Технические средства обучения: экран, ноутбук, проектор
Раздаточный материал: УМК для обучающегося
Информационное обеспечение занятия:
Основные и дополнительные источники информации:
1. В.П. Олофинская. Детали машин.
2. http://cncnc.ru/documentation/detalimashin_lecture3. Яндекс картинки
Ход урока
Организуем обучащихся на урок, проводим перекличку.
Мы много говорим об энергосберегающих технологиях: об экономии электроэнергии, об экономии горючих ископаемых… а как решается вопрос энергосбережения в машинах?
Проводим фронтальный опрос (слайд №1).
1. Что такое механические передачи? Какие передачи называют зубчатыми?
2. Какие передачи вы можете назвать отличающиеся расположением валов?
3. Какие передачи выделяются по расположению зубьев на колесе? По форме зуба?
4. Как вычислить передаточное число зубчатой передачи?
5. Вспомните, как называют передачи с передаточным числом меньше 1? больше 1?
Вот мы и подошли к теме сегодняшнего разговора. Запишем тему так: «Типы редукторов». (слайд №2)
Сегодня на уроке мы рассмотрим типы, назначение и устройство редукторов; раскроем роль редукторов в механических машинах.
1. Общие сведения. Назначение редукторов (основное записывается) (слайд №3)
Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключённый в отдельный закрытый корпус и работающий в масляной ванне. Назначение редуктора – понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Редукторы широко применяют в различных отраслях народного хозяйства, в связи с чем число разновидностей редукторов велико.
Задавать наводящие вопросы о возможных конструкциях корпусов. (слайд №4) Редуктор состоит из корпуса (иллюстрировать слайдом или макетом редуктора) (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. 
Корпуса редукторов должны быть прочными и жесткими. Для удобства сборки корпуса редукторов выполняют разъемными. Опорами валов редуктора, как правило, являются подшипники качения. Смазывание передач редукторов осуществляется погружением в масляную ванну, подшипников – разбрызгиванием или пластичной смазкой.
Редуктор проектируют для привода определенной машины.(слайд №5) На кинематических схемах буквой Б обозначен входной (быстроходный) вал, буквой Т – выходной (тихоходный).
Основная энергетическая характеристика редуктора – допускаемый вращающий моментТ на его ведомом валу при постоянной нагрузке.
2. Основные типы редукторов
Как можно характеризовать типы редукторов? (Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направлении от ведущего – быстроходного вала к ведомому – тихоходному валу и положением колёс в пространстве.) Редукторы классифицируют по следующим основным признакам, запишем:
1) по типу передачи – зубчатые, червячные, зубчато-червячные;2) по числу ступеней – одноступенчатые, двухступенчатые, и т. д.;3) по типу зубчатых колес – цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.;
4) по относительному расположению валов в пространстве – горизонтальные, вертикальные.
Конспекты пишите аккуратно. Исполнение редуктора определяется передаточным числом, формой концов валов и вариантом сборки. Цилиндрические редукторы получили широкое распространение в (слайд №6) машиностроении благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простоте изготовления.  Одноступенчатые цилиндрические редукторы горизонтальные рис. 1 и вертикальный рис.2 имеют, как правило, косозубое зацепление. Передаточное число таких редукторов u < 8.
Рисунок 1 Одноступенчатые цилиндрические редукторы горизонтальные
Рисунок 2 Одноступенчатый цилиндрический редукторы вертикальный
Двухступенчатые цилиндрические редукторы рис.3 (слайд №7) – горизонтальный, рис. 4– вертикальный. Передаточное число u = 8…40.
Рис.3 - Двухступенчатый цилиндрический редуктор горизонтальный
Рис.4 - Двухступенчатый цилиндрический редуктор вертикальный
Трёхступенчатые цилиндрические редукторы. Эти редукторы выполняют преимущественно на базе горизонтальной схемы, развернутыми и соосными, одинарными и раздвоенными ступенями (слайд №8). Диапазон передаточных чисел u = 31,5…180. 
Конические редукторы рис.5 применяют, когда необходимо передавать вращающий момент между (слайд №9) валами со взаимно перпендикулярным расположением осей. Передаточное число таких редукторов u<=5
;Рис. 5 - Конические редукторы
Коническо-цилиндрические редукторы рис.6 (слайд №10) независимо от числа ступеней и компоновки выполняют с быстроходной конической ступенью. Передаточное число u = 8…31,5. 
Рис.6 - Коническо-цилиндрические редукторы
Червячные редукторы вследствие низкого КПД и меньшего ресурса, чем у зубчатых редукторов, не рекомендуется применять их в машинах непрерывного действия.
Компоновочные возможности ограничены и сводятся к трём основным схемам редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка рис 7 (слайд №11). Выбор схемы редуктора обычно диктуется удобством компоновки привода в целом. Диапазон передаточных чисел u = 8…80, рекомендуется. u<=63
Рис. 7 - Червячные редукторы
Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор рис.8 (слайд №12) имеет червячную быстроходную ступень и одну червячно-цилиндрическую или две червячно-цилиндрические ступени с параметрами редуктора развёрнутой схемы.
А почему используются червячные редукторы? (Какие достоинства? Редукторы имеют большое передаточное число и низкий уровень шума.) Червяк обычно располагают внизу, что вызвано условиями смазывания зацепления, расположением подшипников червяка и условиями сборки.
Рис. 8 - Червячно-цилиндрический двухступенчатый редуктор
Мотор-редукторы (слайд №13) представляют собой агрегат, в котором объединены электродвигатель и редуктор. Это делается с целью уменьшения габаритов привода и улучшения его внешнего вида.
Планетарные редукторы позволяют получить большое передаточное число при малых габаритах. (слайд №14) По конструкции они сложнее вышеописанных редукторов. Наиболее распространен простой планетарный зубчатый редуктор рис. 9.
Рис. 9 - Планетарный редуктор
Волновые редукторы являются разновидностью планетарных редукторов.
Для обозначения передач используются прописные буквы русского алфавита. А вы можете догадаться какие это передачи? Записываем на доске буквы и учащиеся дешифруют их. Ц – цилиндрическая, К – коническая, Ч – червячная, П – планетарная, В – волновая.
Если в редукторе две или более одинаковых передач, то после буквы ставится соответствующая цифра. Пример: Ц (рис.1, 2); Ц2 (рис.3); КЦ (рис.6); Ч (рис.7); ЦЧ 9 (рис.8). Если все валы редуктора находятся в вертикальной плоскости, то к обозначению добавляется индекс В. Если ось тихоходного вала вертикальна, то добавляется индекс Т, если ось быстроходного вала вертикальна, то – индекс Б. КЦт , КБ Ц (рис.6).
Опорами валов в редукторах чаще всего являются подшипники качения. Валы цилиндрических и конических редукторов, как правило, устанавливают на шариковых или роликовых конических подшипниках.
При относительно коротких валах осевая фиксация выполняется на двух опорах: один подшипник фиксирует вал в одном направлении, а другой — в другом (на рис. 14.4 тихоходный вал при указанном направлении силы Рл в осевом направлении фиксируется на опоре А, установка враспор). Установка вала на конических подшипниках враспор представлена на рис. 14.5. Таким подшипникам необходима осевая регулировка наружных колец, выполняемая с помощью винта 1.
Осевой зазор в подшипнике может также регулироваться изменением толщины прокладок 1 под крышкой подшипников (см. рис. 14.4). Для крепления коротких валов применяют установку подшипников врастяжку (на рис. 14.6 крепление быстроходного вала). При направлении силы Ра, как показано на рис. 14.6, осевая фиксация происходит на опоре А. Стакан 2 используется для регулировки зазора в зацеплении конических колес.
Длинные валы закрепляют от осевых смещений в одной опоре, вторую опору выполняют плавающей (на рис. 14.4 осевая фиксация быстроходного вала на опоре В, опора Г — плавающая; на рис. 14.7 осевая фиксация вала червяка на опоре А, опора Б — плавающая). На плавающей опоре внутреннее кольцо подшипника крепится с обеих сторон уступами вала, пружинными кольцами, распорными втулками.
Наружные кольца подшипников крепятся крышками. Крышки подшипников могут приворачиваться к корпусу винтами (рис. 14.6), под крышками помещают прокладки. Используют конструкции с врезными крышками, уступающими по герметичности (см. рис. 14.4, 14.5).
(слайд №15)
(слайд №16)
(слайд №17)
Студентам предлагается составить (слайд №18) схемы редукторов по типу ступеней, на пример:
1 ступень – цилиндрическая передача, 2 – раздвоенная цилиндрическая, 3 – соосная; 1 ступень – коническая, 2 – цилиндрическая, 3 - раздвоенная цилиндрическая.
Схемы делаем точными, не допускайте небрежности.
Затем удачные варианты студенты чертят на доске и обсуждают возможные недостатки и ошибки.
Следующее задание (слайд №19): расшифровка условных обозначений редукторов: 1) Ц2-200- 4, 2) Ч-140- 25.
Учащимся предлагается выполнить тест по теме: «общие сведения о редукторах» из сборника тестовых заданий Олофинской Ф.П.
После окончания отведенного времени производится проверка ответов, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция знаний.
Домашнее задание: решить задачу (слайд №20).
Определить окружное усилие на червячном колесе червячного редуктора Ч-200-48, если мощность на быстроходном валу редуктора 2.4 кВт; скорость быстроходного вала 100 рад/с; КПД редуктора 0,75; модуль зубьев 5 мм и число заходов на червяке равно 1.
Для решения этой задачи нужно вспомнить, что окружное усилие на червячном колесе зависит от момента и диаметра колеса; момент находится через мощность и угловую скорость; диаметр колеса через модуль и число зубьев на колесе, последнее можно подсчитать через передаточное отношение, взятое из обозначения редуктора.
Вернемся к вопросу поставленному в начале занятия: о энергосбережении в машинах? Мы ответили на него?
В заключении учащиеся оценивают свой уровень усвоения знаний и с учетом активности на уроке, преподаватель выставляет оценки в журнал.