7. Выбор муфт.

Муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП) ГОСТ 21424-75 применяют в приводах от электродвигателя и в других случаях для валов диаметрами от 9 до 160 мм при вращающих моментах от 6,3 до 16000 Н·м. Вращающий момент между полумуфтами передается через резиновые гофрированные втулки или кольца трапецеидального сечения.

Полумуфты изготовляются из чугуна СЧ 21, допускается изго­товление из стали СтЗ; пальцы — из стали 45.

3.1 Выбор муфты для быстроходного вала редуктора

Передача движения от электродвигателя к редуктору осуществляется согласно техническому заданию муфтой упругой втулочно-пальцевой (типа МУВП по ГОСТ 21424-75).

Проведём выбор упругой втулочно-пальцевой муфты:

Параметрами для выбора муфт являются номинальные диаметры соединяемых валов и расчётный вращающий момент.

Рассчитаем момент на муфте по формуле:

где - передаточное число червячного редуктора, - номинальный вращающий момент на выходном валу редуктора, k - коэффициент работы, η – КПД РЧУ-80-12,5.

- коэффициент, учитывающий степень ответственности передачи (коэффициент безопасности), - коэффициент, учитывающий условия работы муфты (коэффициент динамичности), выберем эти значения не очень большими, так как условия работы привода позволяют это.

Получим: =41,9 (Н*м)

Редуктор имеет: вал конической формы, длина , диаметр

Двигатель имеет: вал цилиндрической формы длина , диаметр

По ГОСТ 12080-66 выберем МУВП с цилиндрическим отверстием для длинного конца вала двигатели и по ГОСТ 12081-72 муфту с коническим отверстием для длинного конца вала червячного редуктора.

Муфта упругая, втулочно-пальцевая с номинальным крутящим моментом 63 H*м, одна втулка с диаметром посадочного отверстия- 25мм (с коническими отверстиями для длинных концов валов по ГОСТ 12081), другая втулка-с диаметром посадочного отверстия- 32 мм (с цилиндрическим отверстиями для длинных концов валов по ГОСТ 12080) , D-не более 100 мм.

Размеры пальцев приведены ниже в таблице:

dп, мм	l, мм	dрп, мм	l2, мм	z-число пальцев
10	45	20	19	6

Проверим резиновые втулки по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами для ограничения износа по формуле:

;

где z – число пальцев, d_{рп –} диаметр окружности центров пальцев, d_{n –} диаметр пальцев, l_вт – длина втулки. [ ]=1,8..2,0 МПа.

Проверим прочность пальцев на изгиб в месте их установки на муфту:

где z – число пальцев, d_рп – диаметр окружности центров пальцев, d_n – диаметр пальцев,

l₂ – длина рабочей части пальца, [ ] =135 МПа для Стали 45.

Так как напряжения изгиба и смятия получились меньше допустимых значений, следовательно, примем данную муфту.

8. Конструирование сварной рамы

При монтаже привода необходимо соблюсти точность расположения двигателя и редуктора относительно друг друга. В реализуемом приводе используется муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) для соединения двигателя и редуктора, она допускает максимальное смещение валов до 0,2 мм. Для того чтобы обеспечить данную точность необходимо механизмы привода установить на сварную раму, которая будет изготовлена под данный привод.

На внутреннюю поверхность полки швеллеров в местах крепления двигателя и редуктора необходимо наварить косые шайбы, а на внешнюю поверхность швеллера в тех же местах платики (стальные пластинки). Платики привариваются для облегчения возможной обработки внешней стороны полки швеллера. Высоту платика примем 4 мм. Высота осей валов двигателя и редуктора не совпадают (разница 11 мм), значит, для крепления двигателя используем вставки из листов стали общей толщиной 10 мм и прокладки по 1 мм.

Диаметр крепёжного отверстия у двигателя 4А112МA8У3 d=11 мм. Для этого диаметра определим ширину полки швеллера, которая должна быть не менее четырёх диаметров крепёжного отверстия, тогда она будет составлять 44 мм.

Диаметр крепёжного отверстия у редуктора d=12 мм. Для этого диаметра определим ширину полки швеллера, которая должна быть не менее четырёх диаметров крепёжного отверстия, тогда она будет составлять 48 мм, а ближайшее стандартное значение 52 мм для швеллера №12.

Для простоты изготовления сварной рамы выберем швеллер одного размера для спроектированного механического привода выбираем швеллер №12.

Произведём выбор болтов, шайб и гаек для крепления электродвигателя к раме:

Диаметр крепёжного отверстия электродвигателя составляет 10 мм, и для крепления его к раме будут применены болты диаметром 10 мм, нормальной точности, исполнения 1, с нормальным шагом резьбы, без покрытия.

Обозначение: Болт М10×40 ГОСТ 7798-70.

Выбирается гайка d=10 мм, нормальной точности, исполнения 1, с нормальным шагом резьбы, без покрытия.

Обозначение: Гайка М10 ГОСТ 5915-70.

Косая шайба, навариваемая на внутреннюю поверхность швеллера, предназначена для исключения изгибающих сил в болтовом соединении и выбирается с диаметром отверстия 10 мм из материала группы 2, без покрытия по ГОСТ 10906-78.

Обозначение: Шайба 10.02 ГОСТ 10906-78.

Также для исключения саморазвинчивания болтового соединения под воздействием внешних нагрузок будет использована пружинная шайба диаметром 10 мм по ГОСТ 6402-70, она устанавливается между гайкой и косой шайбой.

Обозначение: Шайба пружинная М10 ГОСТ 6402-70.

Произведём выбор болтов, шайб и гаек для крепления редуктора к раме:

Диаметр крепёжного отверстия редуктора d=12 мм, тогда выбираем болт и гайку диаметром

12 мм нормальной точности, исполнения 1, с нормальным шагом резьбы, без покрытия.

Обозначение: Болт М12×40 ГОСТ 7798-70; Гайка М12 ГОСТ 5915-70.

Используем также пружинную шайбу d=12 мм и косую шайбу d=12 мм.

Обозначение: Шайба пружинная М12 ГОСТ 6402-70 и Шайба 12.02 ГОСТ 10906-78.

Рама была сконструирована с минимальным количеством используемого материала. Установочные размеры под редуктор больше установочных размеров под двигатель, в частности ширина. Поэтому примем ширину рамы равной ширине редуктора, а длину – сумме длин двигателя и редуктора.

Редуктор:

Ширина 237 мм.

Ширина между осями крепежных отверстий 189 мм.

Длина с учетом длины вала 303 мм.

Длина между осями крепежных отверстий 225 мм.

Двигатель:

Длина от конца вала без учета длины задней части, выступающей за лапы, 348 мм.

Ширина между осями крепежных отверстий 231 мм.

Длина от начала вала до дальнего крепежного отверстия 298 мм

Длина между осями крепежных отверстий 148 мм.

Расстояние между полумуфтами муфты типа МУВП равно 4 мм.

Отсюда следует, что максимальная длина рамы для закрепления механического привода максимальная равна 630 мм, ширина 260 мм.