10.6 Конструирование элемента открытой передачи

Основные параметры зубчатых колес (диаметр, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при проектировании передачи (см. главу 5). Конструкция колес зависит главным образом от проектных размеров, материала, способа получения заготовки и масштаба производства.

Основные конструктивные элементы колеса – обод, ступица и диск (рисунок 10.19).

Рисунок 10.19 Конструктивные элементы колеса

10.6.1 Расчет конструктивных элементов зубчатого колеса:

а) Обод:

Диаметр: d_a = 84 мм (см. табл. 5.2);

Толщина: мм; (10.12)

Ширина: (табл. 5.2).

б) Ступица:

Диаметр внутренний: d = d₁ = 40 мм (табл. 7.1.);

Диаметр наружный: мм; (10.13)

Толщина: мм; (10.14)

Длина: мм. (10.15)

в) Диск:

Толщина: ; (10.16)

.

Радиусы закруглений и уклон: .

Отверстия: нет.

На торцах зубьев выполняем фаски с углом размером:

мм. (10.17)

Конструкция спроектированного колеса приведена на рисунке 10.20.

Рисунок 10.20 Конструкция цилиндрического зубчатого колеса

10.6.2 Установка элемента открытой передачи на вал

а) Сопряжение с валом. Элемент открытой передачи (шкив) устанавливаем на цилиндрическую посадочную поверхность выходного конца вала. Для передачи вращающего момента используем шпоночное соединение, при этом применяем посадку Ø40 .

б) Осевая фиксация и осевое крепление осуществляем при помощи установочного винта (см. табл. К3 [7, стр. 399]), при этом противоположный торец ступицы упирается в буртик между 1-й и 2-й ступенями вала.

10.7 Выбор муфты

По заданию на курсовой проект в проектируемом приводе применяется упругая втулочно-пальцевая муфта. Эта муфта обладает достаточными упругими свойствами и малым моментом инерции для уменьшения пусковых нагрузок на соединяемые валы.

Применяемая муфта обеспечивает надежную работу привода и с минимальными дополнительными нагрузками, компенсируя неточности взаимного расположения валов вследствие неизбежных осевых , радиальных и угловых смещений.

Однако при расчете опорных реакций в подшипниках учитывается действие со стороны муфты силы F_м, вызванной радиальным смещением валов . Угловые смещения валов незначительны и нагрузку, вызванную им валу и опорах, не учитываем.

10.7.1 Определение расчетного момента.

Основной характеристикой для муфты является номинальный вращающий момент Т = 250, Н∙м, установлений стандартом (см. табл. К21 [7, стр. 422]).

Пригодность муфты определяем по расчетному моменту , который должен быть в пределах номинального:

(10.18)

где К_р = 3,0 – коэффициент режима нагрузки (см. табл. 10.26 [7, стр. 251]).

Т₁ – вращающий момент на быстроходном валу редуктора (см.табл. 2.3)

Подставив, данные находим:

Условие выполнено, значит, применяемая муфта пригодна.

10.7.2 Расчет упругой втулочно-пальцевой муфты.

Основные размеры муфты и допускаемые смещения осей валов при номинальном вращающем моменте Т = 250, Н∙м выбираем по таблице К21 [7, стр. 422].

Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, определяется по формуле:

Н, (10.19)

где мм – радиальное смещение (см. табл. К21 [7, стр. 422]);

Н/мм – радиальная жесткость муфты (см. табл. 10.27 [7, стр. 252]).

Подставив данные, получим:

Н.

10.7.3 Установка муфты на валу.

а) Сопряжение с валом. Проектируемая муфта состоит из двух полумуфт, устанавливаемых на цилиндрические выходные концы валов при помощи шпоночного соединения призматическими шпонками. По рекомендации [7, стр. 253] устанавливаем полу муфту по следующей посадке – Ø32 .

б) осевая фиксация и осевое крепление. Полумуфта должна быть закреплена и зафиксирована на выходном конце вала от осевых смещений. Для осевой фиксации применим установочный винт (см. табл. К3 [7, стр. 399]), при этом один конец полумуфты упирается в буртик между 1-й и 2-й ступенями.