3. Подбор и расчет муфты.

Чтобы осуществить связь цилиндрического редуктора с ситом-буратом, необходима муфта. Основное назначение муфт - передача крутящего момента от одного вала на другой. Муфты выполняют одновременно и ряд других функций: компенсируют в определенных пределах погрешности монтажа валов; позволяют соединять или разъединять валы; предохраняют рабочую машину от перегрузки, уменьшают толчки и вибрации в процессе работы.

Муфты представляют собой автономные сборочные единицы (узлы), присоединяемые к валам машин по цилиндрическим или коническим посадочным поверхностям. Передача крутящего момента в муфтах осуществляется с помощью механической связи между деталями муфты (глухие, зубчатые, втулочно-пальцевые, кулачковые, шарнирные и т.д.).

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) по ГОСТ21424-75 отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя. Муфта является электроизолирующей. Упругие элементы смягчают удары и вибрации, компенсируют небольшие погрешности монтажа и деформации валов. Окружная скорость ограничена (30 м/с). Нагрузочная способность муфты ограничена стойкостью резиновых элементов.

Эксплуатационной характеристикой муфт является передаваемый крутящий момент Т и диаметр вала d, на который насаживается муфта. Конкретный типоразмер муфты выбирается в зависимости от условий эксплуатации по таблицам согласно зависимости:

где Т_р - расчетный крутящий момент; К_к - коэффициент запаса, выбираемый в зависимости от вида привода [1, c.212]; T_ном - номинальный крутящий момент на валу.

Размеры муфты берём из таблиц [1, с.27; 3, с.386 ].

Таблица 9.

Момент Т, Н*м	d, мм	D, мм	L, мм	l, мм	D0, мм	l1, мм	l2, мм	dcm, мм	dвm, мм	c, мм	lвm, мм	Число пальцев	Смеще- ние осей валов
													радиа-льное	угловое
4000	80	320	350	170	242	35	70	175	56	5	56	10	0,5	0о30`

1. Для проверки на прочность рассчитываем пальцы на изгиб:

где Т_p - расчетный крутящий момент муфты; l_n = 66 мм - длина пальцев; d_n = 30 мм - диаметр пальца; z - число пальцев; D₀ - диаметр расположения пальцев; С = 0,013.

2. Проверим упругие элементы на смятие:

[ ] = 2 МПа

3. Радиальная сила, действующая на вал:

Материал полумуфт - серый чугун СЧ20, материал пальцев - сталь 45. Упругие элементы изготовляют из резины с σ_см > 8 МПа.

4. Проверочный расчет шпоночных соединений

Шпоночные соединения служат в основном для закрепления деталей на валах с помощью шпонок, устанавливаемых в пазах вала и ступицы.

Для передачи вращательного движения чаще всего используют призматические и сегментные шпонки. Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение; концы скругленные или плоские.

Выполним проверочный расчет шпонки:

на валу А:

Т = 140,1·10³ Н·мм;

d = 70 мм;

b = 20 мм;

h = 12 мм;

l = 105 мм;

l_р = l-b = 105-20 = 85 мм;

t₁ = 7,5 мм;

t₂ = 9 мм;

Допускаемые напряжения на смятие принимают равными [ ] = 80...150 МПа.

Напряжение смятия от крутящего момента:

Тогда,

.

на валу В:

T = 532,2·10³ Н·мм;

d = 70 мм;

b = 20 мм;

h = 12 мм;

l = 105 мм;

l_р = l-b = 105-20 = 85 мм;

t₁ = 7,5 мм;

t₂ = 9 мм;

Напряжение смятия от крутящего момента:

на валу С:

T = 2521,2·10³ Н·мм;

d = 90 мм;

b = 25 мм;

h = 14 мм;

l = 130 мм;

l_р = l-b = 130-25 = 105 мм;

t₁ = 7,5 мм;

t₂ = 9 мм;

Напряжение смятия от крутящего момента:

Надежная работа шпонок обеспечена, т.к. напряжение смятия меньше допускаемого напряжения смятия [ ].

Материал шпонок - чистотянутая сталь 45 с > 600 МПа (ГОСТ 23360-78).