 |
Белорусский национальный технический университет
|
|
|
|
Кафедра «Детали машин, ПТМ и М»
Лабораторная работа № 2
Определение коэффициента трения,
в резьбе и на торце гайки
Цель работы: 1. Определение коэффициента трения в резьбе.
2. Построение графика зависимости f pот удельного давления на витках резьбы P р.
3. Определение коэффициента трения на торце гайки f т.
4. Построение графика зависимости f тот удельного давления на торце гайки P т.
5. Определение влияния смазки на числовые значения коэффициентов трения в резьбе f p и на торце гайки f т.
6. Установление зависимости 
.
Работу выполнил: Ф.И.О.
группа
Работу принял:
Минск ____
Таблица 2.1
Характеристика испытуемого болта
| Наружный диаметр резьбы болта, мм | d |
| Шаг резьбы, мм | p |
| Внутренний диаметр резьбы болта, мм | d 1 |
| Средний диаметр резьбы болта, мм | d 2 |
| Внутренний диаметр резьбы болта по дну впадины, мм | d 3 |
| Угол подъема винтовой линии резьбы, градус | β |
| Высота гайки, мм | H |
| Наружный диаметр опорного торца гайки, мм | D 1 |
| Диаметр отверстия под болт, мм | d 0 |
| Допускаемая сила затяжки болта, Н | [ F зат] |
Таблица 2.2
Испытание затяжки болта без трения на торце гайки
(с шарикоподшипником)
| Параметры | Опытные данные | |||
| 0,25 [ F зат] | 0,5 [ F зат] | 0,75 [ F зат] | [ F зат] | |
| Сила затяжки F зат, Н | ||||
| Число делений n 1 индикатора динамометрической пружины | ||||
| Число делений n 2индикатора динамометрического ключа | ||||
Момент на динамометрическом ключе (момент в резьбе)
| ||||
| Приведенный угол трения φ1 в резьбе по формуле (2.2) | ||||
| Приведенный коэффициент трения f 1в резьбе по формуле (2.3) | ||||
| Коэффициент трения в резьбе f pпо формуле (2.4) | ||||
| Среднее значение p pна витках резьбы по формуле (2.8) |
Таблица 2.3
|
|
|
Испытание затяжки болта c трением на торце гайки
(с применением специальной втулки)
| Параметры | Опытные данные | |||
| 0,25 [ F зат] | 0,5 [ F зат] | 0,75 [ F зат] | [ F зат] | |
| Сила затяжки F зат, Н | ||||
| Число делений n 1 индикатора динамометрической пружины | ||||
| Число делений n 2индикатора динамометрического ключа | ||||
| Момент на динамометрическом ключе (момент в резьбе)
| ||||
| Момент трения в резьбе Т р по формуле (2.1), Н∙м | ||||
| Момент трения на торце гайки Т т по формуле (2.5), Н∙м | ||||
| Коэффициент трения на торце гайки по формуле (2.6) | ||||
| Среднее давление на торце гайки по формуле (2.9), МПа |
График зависимости силы затяжки от момента на ключе
F зат, Н
Т зав, Н·мм
График зависимости коэффициентов трения от удельного давления
f p
(f т )
р р, МПа (р т, МПа)
Контрольные вопросы
1. Какова зависимость между осевой силой на болте и моментом завинчивания?
2. Почему для крепежных деталей применяются резьбы с треугольным профилем?
3. Как смазка влияет на коэффициент трения в резьбе и на торце гайки?
4. Каково среднее значение коэффициента трения в резьбе?
5. Каково среднее значение коэффициента трения на торце гайки?
Лабораторная работа № 3
УПРУГОЕ СКОЛЬЖЕНИЕ ВО ФРИКЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧЕ
Цель работы
1. Исследование кинематики лобовой фрикционной передачи.
2. Построение графика зависимости 
.
Основные правила по технике безопасности
1. Включение установки производить с разрешения преподавателя.
2. Прибор должен подключаться к выпрямителю, а выпрямитель – к сети.
|
|
|
3. После окончания работы установку отключить.
Общие сведения
В любой фрикционной передаче неизбежно упругое скольжение роликов. В результате скольжения происходит отставание ведомого ролика от ведущего. Это отставание зависит от упругих свойств материалов роликов и величины передаваемой нагрузки, причем с увеличением нагрузки и уменьшением модулей упругости материалов роликов отставание, а следовательно, упругое скольжение растут, и при некотором значении нагрузки имеет место полное скольжение, называемое буксованием. В результате упругого скольжения изменяется передаточное отношение передачи, происходит нагревание и износ роликов, понижается КПД передачи.
Величина упругого скольжения при заданной передаваемой нагрузке оценивается коэффициентом упругого скольжения, определяемым по уравнению
, (3.1)
где V 1и V 2 − линейные скорости диска 1 и ролика 2 (рис. 3.1);
R 1 – расстояние точек касания ролика до оси диска;
R 2 = 27,5 мм – радиус ролика;
n 1 и n 2 – частоты вращения соответственно диска и ролика.
| R 2 = 27,5 мм |
| R 1min = 5 мм |
| R 1max = 75 мм |
Рис. 3.1. Схема лобового фрикционного вариатора
Передаточное отношение передачи с учетом упругого скольжения
.
Описание установки
Опыт выполняется на установке ДП1АТО (рис. 3.2).
Установка состоит из балансирного электродвигателя 4,червячной передачи 8, лобового вариатора, состоящего из диска 7 и ролика 10, нагрузочного устройства 5 (тормоз). Управление установкой расположено на панели 13 и состоит:
а) из счетчика импульсов 17 для определения частоты вращения электродвигателя;
б) счетчика импульсов 19 для определения частоты вращения ролика 10;
в) сигнальной лампочки для контроля подключения прибора в сеть;
д) тумблера 15 включения электродвигателя;
е) ручки 16 для регулировки частоты вращения электродвигателя;
ж) тумблера 21 включения нагрузочного устройства 5;
к) ручки 22 для регулировки нагрузки на ведомом валике 11.
Рис. 3.2. Установка ДП1АТО с выпрямителем:
1 – основание; 2, 3, 9 – индикаторы; 4 – электродвигатель; 5 – тормоз порошковый; 6 – рамка качающаяся; 7 – диск вариатора; 8 – редуктор червячный (U = 10);
10 – ролик вариатора; 11 – ведомый валик; 12 – маховичок; 13 – панель управления; 14 – тумблер включения сети; 15 – тумблер включения электродвигателя;
16 – ручка регулирования скорости вращения электродвигателя;
17, 19 – счетчики импульсов электродвигателя и ролика; 18 – тумблер включения счетчиков; 20 – винт подъемный; 21 – тумблер включения нагрузочного устройства; 22 – ручка регулирования нагрузки
|
|
|
При включении тумблера 18 одновременно начинают работать оба счетчика.
В комплект установки входят три сменных диска 7, имеющих рабочие поверхности из стали, текстолита и резины.
На ведущем валике червячной передачи 8 закреплен одноимпульсный датчик, а на качающейся рамке 6 – трехимпульсный датчик, предназначенные для определения частот вращения электродвигателя 4 и ролика 10.
При передаточном числе червячной передачи 
частота вращения диска 7
,
где n дв– частота вращения электродвигателя;
z дв – число импульсов датчика частоты вращения электродвигателя, отсчитываемое по счетчику 19.
Частота вращения ролика определяется отношением
где z p – число импульсов датчика частоты вращения ролика, отсчитываемое по счетчику 17.
z pи z дврекомендуется определять за время, равное одной минуте.
Измерение моментов T 1 на валике электродвигателя, T 2 на валике ролика и силы Р прижима ролика и диска (см. рис. 3.1 и 3.2) производится с помощью индикаторов 2, 3 и 9 посредством плоских, предварительно протарированных пружин.
Прижим ролика 10 к диску 7 осуществляется подъемным винтом 20 и пружиной, закрепленной в качающейся рамке 6.
Для радиального перемещения ролика по диску с целью получения разных частот вращения ролика служат ведомый валик 11 и маховичок 12 (см. рис. 3.2).
Порядок выполнения работы
1. Установить ведущий диск.
2. Установить ролик 10 с помощью маховичка 12 и шкалы так, чтобы передаточное отношение фрикционной передачи было i = 1 (R 1= 27,5 мм) (см. рис. 3.1).
3. Прижать ролик 10 к диску 7 с помощью гайки 20 подъемного винта. Силу прижатия принять равной 50 Н (50 делений индикатора).
|
|
|
4. Повернуть ручку 16 в крайнее левое положение, что соответствует номинальной частоте вращения двигателя n дв = 1000 мин–1 при T2 = 0 (холостой ход).
Крайнее левое положение ручки сохранять в течение всего опыта.
5. Повернуть ручку 22 в крайнее левое положение, что соответствует моменту на валике ролика Т 2= 0.
6. Тумблером 14 включить прибор в сеть.
7. Тумблером 15 включить электродвигатель.
8. Тумблером 21 включить нагрузочное устройство.
9. Прогреть нагрузочное устройство 5 в течение пяти минут, плавно увеличивая момент поворотом ручки 22. После прогрева ручку 22 возвратить в крайнее левое положение (Т 2 = 0).
10. Настроить индикаторы 2 и 3 на нулевую отметку шкалы при работающем двигателе.
11. Нажатием кнопок установить нулевые показания счетчиков импульсов 17 и 19.
12. При моменте Т 2= 0 включить счетчики 17 и 19 на одну минуту.
Показания счетчиков заносятся в табл. 3.1 отчета.
13. Повторить действия, указанные в пунктах 11 и 12, но для моментов Т 2= 100, 200, 300, 400, 500 Н∙мм. Для определения величин моментов Т 2по показаниям индикатора воспользуемся тарировочным графиком (рис. 3.3).
14. По данным табл. 3.1 отчета и формуле (3.1) определить коэффициенты упругого скольжения ε.
15. Построить график 
| Число делений индикатора |
| Т 2, Н·мм |
Рис. 3.3. Тарировочный график
Образец оформления отчета
|
|
|
