3.10. Расчет предохранительной фрикционной муфты.
Расчет геометрических параметров муфты, расчет пружины.
Фрикционные муфты действуют благодаря силам трения, возникающим между рабочими поверхностями муфты и фрикционным прокладками. В связи с этим о точности передачи движения можно говорить только условно, т.к. даже при небольших перегрузках возможно проскальзывание в муфте. Необходимую силу прижатия рабочих поверхностей двух полумуфт необходимо устанавливать путем регулирования поджима пружины на специальном стенде.
В качестве материала накладок выберу металлокерамику, т.к. она обеспечивает максимальный коэффициент трения, и следовательно меньшую силу сжатия при прочих равных условиях.
-для
металлокерамики.
Допустимое давление
для металлокерамики
,
рабочая температура
- средний радиус сил трения.
Расчетный момент
Число
пар фрикционных поверхностей
- сила нормального сдавливания
фрикционных поверхностей.
- индекс пружины
Примем значение с=10
Коффициент
Материал пружины – сталь 65 τ T=500 МПа
Диаметр проволоки
Согласно ГОСТ
9389-75 примем
Тогда
- рабочее число витков пружины.
Из рекомендаций выберем
Тогда деформация
пружины
,
где
модуль
упругости материала проволоки (для
сталей
)
Т.о.
длинна свободной пружины
- регулировка деформации
пружины, учитывающая погрешность
расчетов.
- длина сжатой пружины в
зависимости от регулировки муфты.
Расчет муфты на износостойкость
Расчетное давление на трущихся поверхностях дисков найдем по формуле:
,
где N-сила нормального
сдавливания фрикционных поверхностей.
- внутренний диаметр накладок
- внутренний диаметр накладок
В
конструкции используются накладки
,
Расчетное давление между полумуфтами меньше допустимого. Таким образом, муфта удовлетворяет условию износостойкости.
3.11. Выбор посадок соединений.
Назначая посадки для сопряжённых элементов конструкции, необходимо учитывать требуемую подвижность соединения и точность сопряжения, исходя из назначения и условий эксплуатации изделия в целом и его частей.
-
Двигатель в корпус установим по посадке
с
малым зазором, что обеспечит точное
соединение и центрирование.
-
Посадка зубчатых колес с бронзовыми
втулками
-
посадка с натягом, обеспечивающая
гарантированное сцепление колеса и
втулки без проскальзывания
-
Штифт в валах и ступицах
-
переходная посадка, что при не очень
сложной сборке обеспечивает неподвижность
соединения.
-
Крышка в корпус
-
посадка с зазором, для установки,
регулировки, центрирования
-
Подшипник качения в крышку
- посадка с зазором для легких и нормальных
нагрузок.
-
Подшипник качения на валу
- переходная посадка, обеспечивающая
необходимый натяг.
4.Проверочные расчеты разработанного эмп.
4.1. Проверка правильности выбора двигателя.
Определим уточненный приведенный статический момент нагрузки к валу двигателя
А) Z7 – Z8
–
уточненное
значение КПД цилиндрической передачи
f=0.06 - коэффициент трения для стальных колес и шестерен и легкой смазке
εν=1.5 - коэффициент перекрытия
с - коэффициент нагрузки для цилиндрической передачи
F - окружная сила
H·м=2500
H·мм
Н
Примем
как данное, что КПД подшипников
H·мм
В) Z5 – Z6
H·мм
Г) Z3 – Z4
Для оценки правильности выбора εν рассчитаем его значение для 2-ой передачи [4, 158 с].
α=20° - угол профиля исходного контура
,
-радиусы
основных окружностей
,
-радиусы
окружностей вершин
=
=
Получим:
Найдём
,
что примерно соответствует принятой
заранее величине εν
=1.5
H·мм
Д) Z1 – Z2
H·мм
H·мм
т.к.
3.02 H·мм
< 5 H·мм
, то условие
выполняется , т.е. двигатель выбран
верно.
Определим уточненный приведенный динамический момент нагрузки к валу двигателя
d - диаметр звена, мм
b - толщина, мм
ρ
- плотность,
Шестерни, сталь 45 [ ρ=7.95 ]
кг·м2
Колеса, сталь 35 [ ρ=7.85 ]
кг·м2
Определим приведенный к валу I момент инерции редуктора
iI-II=5.538
iI-III = iI-II·iII-III=5.538·5.538=30.67
iI-IV = iI-III·iIII-IV=30.67·5.538=169.85
iI-V = iI-IV· iIV-V =169.85·5.538=940.61
Определим приведенный к валу I момент инерции ЭМП
Jp=5.7·10 -7 кг·м2 - момент инерции ротора двигателя
кг·м2
H·мм
Условие
применимости выбранного двигателя
17 > 1.48 + 3.02 = 4.5H·мм
Так как пусковой момент двигателя больше то, следовательно, двигатель выбран верно.