10. Расчёт предохранительной муфты.

По условию ТЗ в конструкции ЭМП необходимо предусмотреть предохранительную муфту. Выберем дисковую фрикционную муфту. Расположим её на 3 валу привода. Материал трущихся поверхностей муфты – металлокерамика по стали. Трение происходит в сухую.

Для дисковой муфты можно воспользоваться приближенным уравнением ([6] стр. 59):

– сила, развиваемая пружиной;

– заданный крутящий момент;

– коэффициент трения(0,4 для металлокерамики по стали в сухую);

– средний радиус рабочих поверхностей диска;

Зная силу пружины, рассчитаем её геометрические параметры.

В качестве материала выберем стальную пружинную проволоку, для которой , допускаемое касательное напряжение ([3] стр. 161):

где - предел текучести при сдвиге,

для стали вольфрамо-кремнистой 60С2ВА, исходя из предположения, что мм,

- коэффициент запаса.

Из двух уравнений, прочности и жёсткости, определяем диаметр проволоки ([3] стр. 161):

где коэффициент увеличения напряжения у внутренней стороны витка (сравнительно с напряжением, возникающим при кручении прямого стержня), зависит от индекса пружины (обычно ). Зададим .

— максимальная сжимающая сила. Тогда:

Пусть , тогда

Жесткость пружины:

где - диапазон изменения силы,

- рабочий ход.

Подсчитаем начальную высоту пружины H₀ по соотношению:

где —коэффициент, который определяется зазором между витками в её наиболее сжатом состоянии,

- число концевых витков,

– число рабочих витков ([3] стр. 161),

— наибольшее перемещение пружины.

В этом случае

.

11. Расчет штифтов

Для проектируемого устройства выберем штифты исполнения 2 (класс точности В), согласно ГОСТ 3128-70:

– диаметр штифта;

– длина штифта;

– длина фаски.

Расчёт диаметров штифта будем производить для валов, передающих наибольшие моменты (валы 3 и 4). Диаметр штифта определяется из его расчёта на срез по формуле ([5] стр.30):

Здесь – крутящий момент, которое передаёт штифтованное соединение;

d_в – диаметр вала;

– допускаемое напряжение на срез штифта (примем ).

Согласно раду стандартных диаметров штифтов из ГОСТ 3128-70, назначим диаметры всех цилиндрических штифтов равными 2 мм.

Список литературы

1. Кокорев Ю.А., Жаров В.А., Торгов А.М. Расчет электромеханического привода: Учеб. пособие / Под ред. В.Н. Баранова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995. – 132 с., ил.

2. Элементы приборных устройств: Курсовое проектирование. Учебн. пособие для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. Расчеты / Н.П. Нестерова, А.П, Коваленко, О.Ф. Тищенко и др.; Под ред. О.Ф. Тищенко. – М.:Высш. Школа, 1978. – 328 с., ил.

3. Элементы приборных устройств: Курсовое проектирование. Учебн. пособие для вузов. В 2-х ч. Ч. 2. Конструирование / Н.П. Нестерова, А.П, Коваленко, О.Ф. Тищенко и др.; Под ред. О.Ф. Тищенко. – М.:Высш. Школа, 1978. – 232 с., ил.

4. Шарловский Ю.В. Регулировочные устройства приборов и их элементы. – М.:Машиностроение, 1976. – 311 с., ил.

5. Элементы приборных устройств: Основной курс. Учебн. пособие для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. Детали, соединения и передачи / Тищенко О.Ф., Киселев Л.Т., Коваленко А.П. и др.; Под ред. О. Ф. Тищенко. – Высш. школа, 1982. – 304 с., ил.

6. Элементы приборных устройств: Основной курс. Учебн. пособие для вузов. В 2-х ч. Ч. 2. Приводы, преобразователи, исполнительные устройства / Тищенко О.Ф., Киселев Л.Т., Коваленко А.П. и др.; Под ред. О. Ф. Тищенко. – Высш. школа, 1982. – 263 с., ил.

7. Разработка конструкторской документации при курсовом проектировании: учеб. пособие: в 2 ч. – Ч. 1 / И. С. Потапцев, Н.И. Нарыкова, Е. А. Перминова, А. А. Буцев. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010 – 78 с.: ил.

27