курсовой проект механика

k1 – коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа u на долговечность ремня в зависимости от напряжения изгиба (при u = = 1; 1,26; 1,41; 2; 4 k1 = 1; 1,3; 1,4; 1,7; 1,9 соответственно);

k2 – коэффициент, учитывающий режим работы передачи (при постоянной нагрузке k2 = 1; при переменной нагрузке k2 = 1,8).

max – максимальное напряжение в цикле для ремней;

max = 0 + t / 2 + и + ц,

где 0 – напряжение в ремне от силы предварительного натяжения (см. выше);

t / 2 = Ft / 2A – напряжение от окружного усилия;

и = Eи / Dmin – напряжение изгиба ( = h – толщина или высота ремня; Eи – модуль упругости ремня при изгибе: Еи = 80 – 140 МПа для прорезиненных ремней; Dmin – диаметр меньшего шкива;

ц = 2 10–6 – напряжение от центробежных сил ( = 1250– 1500 кг/м3 для прорезиненных ремней; = 600–1200 кг/м3 для синтетических ремней);

m – показатель степени (для клиновых ремней m 8). Определяем максимальное напряжение в ремне

Рекомендуемая средняя долговечность ремней

Lh = 1000 – 5000 ч.

Для ремня сечения В условия долговечности соблюдаются.

119

Ширина обода шкива

M = (Zn – 1) e + 2f = (2 – 1) 19 + 2 · 12,5 = 44 мм.

Наружный диаметр шкива

dei = Di + 2b.

120

10. УПРУГИЕ МУФТЫ С ТОРООБРАЗНОЙ ОБОЛОЧКОЙ ПО ГОСТ 20884–93

Упругим элементом муфты является резиновая или резинокордная оболочка. Резинокордная оболочка сложнее в изготовлении, чем резиновая, однако срок ее службы в несколько раз больше резиновой.

Эти муфты отличаются высокими компенсационными свойствами, способностью уменьшать динамические нагрузки благодаря малой крутильной жесткости и высокой демпфирующей способности. К недостаткам муфт относятся их большие радиальные размеры по диаметру и появление осевых нагрузок на опоры валов, вызываемых центробежными силами, действующими на упругий элемент.

Упругие муфты предназначены для соединения валов с целью передачи вращающего момента от 20 до 40000 Н м, уменьшения динамических нагрузок и компенсации смещения валов. Муфты допускают соединение валов с угловым перекосом до 2°, радиальным смещением до 2 мм и осевым смещением до 4 мм. Полумуфты и другие детали изготавливаются из стали марки Ст 3 по ГОСТ 380–94. Торообразная оболочка выполнена из резины с сопротивлением разрыву не менее 10 МПа и модулем упругости при 100 %-м удлинении не ниже 5 МПа.

Муфты с торообразной оболочкой (рис. 10.1) состоят из двух по-

–1 – на длинные концы валов;

–2 – на короткие концы валов.

Допускается изготовлять полумуфты с коническим отверстием на конце вала по ГОСТ12081–72. Допускаются фланцевые и другие виды муфт без шпоночных соединений полумуфт с валами.

121

Технические требования

1.Допускаемые предельные отклонения диаметра – по Н8.

2.Размеры шпоночных пазов для полумуфт типа 1: исполне-

ния 1 – по ГОСТ 23360–78; исполнения 2 d ≤ +30 мм – по ГОСТ 23360–78; исполнение 2 d ≥ 30 мм – по ГОСТ 10748–79.

3.Ширина шпоночных пазов для полумуфт типа 2 – по ГОСТ 12081–72.

4.Предельные отклонения размеров шпоночных пазов – по ГОСТ 23360–78.

5.Предельные отклонения на угловые размеры конуса для вала в полумуфте – по 7-й степени точности ГОСТ 8908–81.

6.Допускается применять сочетания полумуфт разных типов и исполнений с посадочными отверстиями различных диаметров в пределах одного номинального крутящего момента, а в технически обоснованных случаях – различных номинальных крутящих моментов.

Условное обозначение муфт. Обозначение должно содержать название муфты, цифры, характеризующие номинальный крутящий момент, диаметры посадочных отверстий в полумуфтах под валы, типы и исполнения полумуфт и обозначения настоящего стандарта.

Пример обозначения упругой муфты с торообразной оболочкой,

номинальным крутящим моментом 800 Н м, диаметром посадочных отверстий в полумуфтах под валы d = 60 мм, с полумуфтами типа 1 и исполнения 1:

Муфта упругая с торообразной оболочкой 800-1-60-1

ГОСТ 20884–93.

То же с полумуфтами: одна – типа 1 и исполнения 1, другая – типа 2 и исполнения 1:

Муфта упругая с торообразной оболочкой 800-1-60-1

ГОСТ 20884–93.

То же с полумуфтами: одна с диаметром d = 60 мм, другая – с d = = 63 мм типа 1, исполнения 1:

Муфта упругая с торообразной оболочкой 800-1-60-1-63-1.

Упругий элемент муфты работает на кручение. Муфта имеет большую энергоемкость, высокие упругие и компенсирующие свойства. Исследования показали, что нагрузочная способность муфты ограничивается потерей устойчивости резиновой оболочки, поэтому

123

расчет муфты заключается в расчете прочности оболочки по напряжениям сдвига в сечении около зажима D1, δ (см. рис. 10.1):

где T – номинальный крутящий момент;

k – коэффициент режима нагрузки; для транспортеров ленточных k = 1,25–1,5; цепных, винтовых, скребковых k = 1,5–2,0.

По экспериментальным данным, [τ] ≈ 0,4 МПа.

При монтаже муфты с обеих сторон вовнутрь оболочки заводят полукольца 3 и скрепляют кольцами 4 и винтами 6 (см. рис. 10.1). Затем одну установленную на валу полумуфту сдвигают в осевом направлении и между полумуфтами заводят собранный узел оболочки и заправляют его под выступы фланцев 1. Полумуфту сдвигают в обратном направлении, оболочку скрепляют винтами 5, стягивающими фланцы полумуфт с полукольцами. Сжатие оболочки – не более 1/3 толщины борта оболочки; величину и равномерность затяжки контролируют глубиномером. Для этого во фланцах полумуфт выполняют три-четыре отверстия диаметром 6 мм. После сборки муфты на валу устанавливается разъемное кольцо.

На рис. 10.1 положение «Б» обозначает расстояние между полумуфтами в начале монтажа, а «Г» – расстояние между полумуфтами после затяжки винтов 5.

Параметры муфты даны в табл. 10.1.

124

Таблица 10.1 Основные параметры, габаритные и присоединительные размеры муфт с торообразной резиновой оболочкой. Размеры в таблице указаны в миллиметрах. Обозначение параметров – см. рис. 10.1

125

Продолжение табл. 10.1

Продолжение табл. 10.1

126

Окончание табл. 10.1

127

11. МУФТА С РЕЗИНОВОЙ ЗВЕЗДОЧКОЙ ПО ГОСТ 14064–93

Муфта (рис. 11.1) состоит из двух полумуфт с торцевыми выступами и резиновой звездочки, зубья которой расположены между выступами. Муфта стандартизована и широко применяется для соединения быстроходных валов.

Работоспособность резиновой звездочки определяется величиной напряжения смятия и может быть рассчитана по формуле

где Т – номинальный вращающий момент; k – коэффициент режима нагрузки;

D – наружный диаметр звездочки;

Z – число зубьев звездочки (при выводе расчетных формул принимается, что вращающий момент передает только половина от общего числа зубьев звездочки);

H – рабочая высота выступов;

d2 – диаметр, определяющий границу контакта выступа и звездочки.

Муфта предназначена для соединения соосных цилиндрических валов при передаче вращающего момента Т от 2,5 до 400 Н м и уменьшения динамических нагрузок.

Муфты изготавливают двух исполнений: 1 – на длинные концы валов; 2 – на короткие концы валов по ГОСТ 12080–66. Допускается уменьшать длину посадочной части полумуфт в соответствии с ГОСТ 12080–66.

Материал полумуфт – сталь 35. Допускается изготавливать полумуфты из других материалов с механическими свойствами не ниже, чем у стали 35.

Размеры шпоночных пазов для полумуфт принимаются по ГОСТ 8790–79 и ГОСТ 10748–79. Параметры упругой муфты даны в табл. 11.1.

128