19.1.2. Расчет тарельчатой центральной пружины

Исходные параметры:

2700 Н, наружный диаметр диаметр отверстия пружины d = 32 мм.

Наиболее подходящей является пружина малой жесткости с наружным диаметром D = 60 мм, развивающая при прогибе ( ) одного диска , усилие ( , табл. 15.2, с.494).

Это почти соответствует заданному Q. Если принять ход пру-жины при затяжке F = 4,8 мм, то необходимое число дисков i

диска.

При силе затяжки Р = 2700 Н муфта будет срабатывать, передавая предельный момент

В этом случае коэффициент перегрузки

Общая высота трех дисков до затяжки

Общая высота пакета пружины в рабочем состоянии

19.1.3 Расчет пакета цилиндрических пружин

По конструктивным соображениям наружный диаметр пру-жины

Длина окружности опорной поверхности пружин по среднему диаметру сил трения

Наибольший диаметр стакана для пружины по чертежу назначаем конструктивно: 36 мм, причем этот диаметр согласуется с диаметром резьбы, в данном случае с резьбой М36.

Таким образом, на муфте по диаметру равнодействующих сил трения можно поместить не более

пружин.

Принимаем i = 6 пружин. Тогда усилие Q, которое должно развиваться одной пружиной:

По ГОСТ 13771-68 ( , табл. 15, с. 133) принимаем пружину № 475, у которой диаметр проволоки наружный диаметр пружины жесткость одного витка наибольший прогиб одного витка f₃ = 1,796 мм, сила пружины при максимальной деформации P₃ = 600 Н, деформация рабочая Принимая пру-жины 1-го или 2-го классов, определяем максимальное значение силы сжатия пружины:

где – относительный инерционный зазор пружин 1-го и 2-го классов. Принимаем силу предварительного сжатия пружины

Тогда жесткость пружины

Число рабочих витков пружины

принимаем = 10.

Уточненная жесткость

Назначаем два нерабочих витка, тогда полное число витков

Средний диаметр пружины

Рабочая деформация под действием силы

.

Полная деформация (при посадке на виток)

Высота пружины при посадке витка на виток

Высота пружины в ненагруженном состоянии

.

Высота пружины в рабочем положении

.

Шаг пружины .

По результатам расчета назначаем пружину, которая более всего подходит к данной конструкции. Наименьшие габариты дает конструкция с центральной тарельчатой пружиной, которую и следует предпочесть остальным.

На рис. 9 пунктиром обозначены размеры центральной нестандартной пружины; выше оси вращения вала показана конструкция с тарельчатой пружиной, ниже – конструкция с пакетом цилиндрических пружин. Оправка – стакан каждой пружины из пакета – крепится к выступам шайбы при помощи резьбы. Крепление нестандартной центральной пружины к валу производится аналогично креплению тарельчатых пружин, то есть при помощи шайб, из которых одна – стопорная, и круглой гайки по ГОСТ 11871-73.

Литература

1. Курсовое проектирование деталей машин / С.А.Чернавский, К.Н.Боков, И.М.Чернин и др. – М.: Машиностроение, 1987. – 416 с.

2. Д у н а е в П. Ф., Л е л и к о в О. П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высш. школа, 1985. – 416 с.

3. Ш е й н б л и т А. Е. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Высш. школа, 1991. – 432 с.

4. Ф р о л о в М. И. Техническая механика. Детали машин. – М.: Высш. школа, 1990. – 352 с.

5. Э р д е д и А. А., Э р д е д и Н. А. Техническая механика. Детали машин. – М.: Высш. школа, 1992 – 272 с.

6. Прикладная механика / Под общ. ред. А.Т.Скойбеды. – М.: Высш. школа, 1997. – 552 с.

7. ГОСТ 21354–87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвенты внешнего зацепления. Расчет на прочность. – М.:Изд-во стандартов, 1987.

8. Детали машин в примерах и задачах / С.Н.Ничипорчик, М.И.Коржехнцевский, В.Ф.Калачев и др.; Под общ. ред. С.Н.Ничи-порчика. – Мн.: Высш. школа, 1981. – 432 с.

9. Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. В 2 ч. Ч. 1. / А.В.Кузьмин, Н.Н.Макейчик, В.Ф.Калачев и др. – Мн.: Выш. школа, 1982. – 208 с.

10. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машинострои-теля: в 3 т. / В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение, 1979. – Т. 2.

11. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машинострои-теля: в 3 т. / В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение, 1979. – Т. 3.

12. Проектирование механических передач / С.А. Чернавский [и др.]. – М.: Машиностроение, 1976.

13. Примеры подбора и проверки на прочность муфт соединительных и предохранительных и пружин к ним: методические указания / сост. В.М. Иванов. – Минск: БИМСХ, 1980.