Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ - Муфты.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
4.69 Mб
Скачать

Т ехническое задание

Номинальный момент ТНОМ = 300нм.

Диаметр вала d = 60мм.

Расчет

1. Подготовка расчетных зависимостей.

1.1 Поскольку передача крутящего момента осуществляется способом зацепления, главным критерием работоспособности муфты является контактная прочность шарика и его опорной поверхности. Опорная поверхность может быть различной формы, поэтому, в первую очередь, следует определить приведенный радиус кривизны.

В нашем случае опорной поверхностью является плоскость – боковая сторона впадины, тогда для контакта сферы с плоскостью приведенный радиус кривизны равен радиусу сферы, т.е. радиусу шарика «r».

Контактные напряжения для точечного контакта:

Допускаемые напряжения для закаленных сталей можно принять 1800Мпа. Модуль упругости для стали Е = 2·105Мпа. Решая формулу относительно радиуса шарика, получим:

r =0,633· мм.

Д ля определения нормальной нагрузки Fn следует выбрать значение угла профиля впадины.

Рассмотрим силовое взаимодействие шарика с сопряженными деталями в момент срабатывания муфты (рис.10.2). Контакт шарика будет в точках «1» и «2». В этих точках будет приложена активная и реактивная окружная сила. На один шарик действует окружная сила:

,

где D0 – диаметр расположения шариков;

Z – число шариков.

В момент срабатывания в точках контакта возникают силы трения Ff1 и Ff2. просуммируем нормальную силу Fn и силу Ff1, результирующую силу FR разложим на две составляющие Ft и FA. Из силового треугольника

,

где – угол профиля впадины для шарика;

– угол трения, равный = arctg f1;

f1 – коэффициент трения в точке «1».

Сила трения в точке «2» Ff2= Ft f2.

Таким образом, усилие, действующее на пружину,

Из силовых треугольников определим нормальное усилие

1.2. Для определения угла профиля впадины проанализируем формулу усилия пружины. При F<0 шарик будет удерживаться силами трения и муфта принципиально не сможет сработать. Следовательно, должно быть F>0, тогда

Если принять для слабо смазанных поверхностей f1 = f2 = 0,15 (= 8,50), решая неравенство, получим  = 170.

Для обеспечения гарантии срабатывания, чтобы не зависеть от изменения коэффициентов трения, принимают = 350, т.е. с двукратным коэффициентом запаса.

2. Расчет

2.1. Расчетный момент

Трас =

С диапазоном коэффициента запаса сцепления S = 1,15…1,25, с отношением в скобках (из характеристики двигателя) 1,6. тогда максимальный расчетный момент

Трас = 1,25·1,6·300 = 600нм.

2.2. Примем диаметр расположения шариков

D0= 2 d = 2 · 60 = 120н.

Примем предварительно число Z = 10, тогда окружное усилие, приходящее на один шарик

Н.

Нормальная сила Н.

Радиус шарика мм.

Такой размер шарика не вписывается в конструкцию, следует провести уточнение.

2.3. Уточняем расположение и число шариков.

С точки зрения размещения шарика можно принять его радиус r = 15мм, тогда нормальная сила, а следовательно, и окружное усилие должно быть уменьшено в раза.

Это изменение приведем как за счет увеличения числа шариков, так и за счет увеличения размера D0. Коэффициент примем предварительно равным .

Коэффициент увеличения числа шариков примем 1,4, то есть Z = 14, тогда коэффициент увеличения диаметра будет 1,96 / 1,4 = 1,4 или D0 = 120·1,4 = 168.

Окружное усилие Н.

Нормальное усилие Н.

Контактные напряжения

Мпа.

Принимаем диаметр шарика, согласованный со стандартом dш=30мм и его расположение D0 = 168мм.

Ш аг расположения шариков (рис.10.3)

.

Проверим величину ширины вершины кулачка «В» и ширину впадины кулачка «В1»

B= td = 37,7 – 30=7,7 > 0

B1 = t 37,7– 1,1>0.

Результат проверки положительный.

2.4. Для расчета пружины определим действующее на нее максимальное усилие

Н.

Зададим индексом пружины С=8 (К = 1,17), тогда диаметр проволоки

мм

Примем dп=3мм. При диаметре отверстия под шарик и пружину примем наружный диаметр пружины DН=29мм, тогда индекс пружины

Податливость пружины

мм/н

Минимальная нагрузка на пружину

н.

Деформация пружины при выходе шарика из впадины

мм.

Число рабочих витков пружины

примем i =33. Полное число витков

i = i0 + (1,5…2)=33+2=35.

Нормальная работа муфты будет проходить при минимальном усилии пружины. При срабатывании муфты пружина сжимается до максимального усилия. Определим деформацию пружины при ее установке и регулировке

мм.

Высота пружины до соприкосновения витков

мм.

Шаг в нагруженном состоянии

мм

Длина в ненагруженном состоянии

мм

Проверим отсутствие соприкосновения витков под действием максимальной нагрузки при срабатывании муфты. Деформация пружины до получения Fmax

мм,

при этом должно быть H0 ; 249 – 131=118 >Н = 105,

таким образом, при срабатывании муфты соприкосновение витков не будет.

2.5. Проверка шпоночных и шлицевых соединений проводиться в соответствии с материалом на стр.127…131 [2].

2.6. Проверка упорного подшипника на статистическую грузоподъемность проводится в соответствии с материалом на стр.358 [2].

Задача XI. Рассчитать фрикционную конусную предохранительную муфту (рис.11.1), установленную на входном валу редуктора привода ленточного конвейера. На муфте установлена ведомая звездочка цепной передачи. Привод осуществляется от электродвигателя.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]