18. Выбор муфты

Будем подбирать муфту упругую с торообразной оболочкой. Достоинство данного типа муфт: большая крутильная, радиальная и угловая податливость. Выбор муфты упругую с торообразной оболочкой производится в зависимости от диаметров соединяемых валов, расчётного передаваемого крутящего момента и максимально допустимой частоты вращения вала. Диаметры соединяемых валов:

d_{(эл. двиг.)} = 48 мм; d₁ = 36 мм;

Передаваемый крутящий момент через муфту: T₁ = 85,23 Н·м

Расчётный передаваемый крутящий момент через муфту:

T_р = k_р · T₁ = 1,15 · 85,23 = 98,015 Н·м

здесь k_р = 1,15 – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; значения его приведены в таблице 11.3[1].

Частота вращения муфты: n₁ = 973 об./мин.

Выбираем муфту упругую с торообразной оболочкой 315–48.1–36.1 ГОСТ 20884–93 (по табл. 11.7[1]).

Толщина оболочки вычисляется по формуле:

 = 0,05 · D = 0,05 · 250 = 12,5 мм;

здесь D=250 мм – наружный диаметр тора

Проверим прочность торообразной оболочки в кольцевом сечении диаметром D₁ = 0,75 · D = 0,75 · 250 = 187,5 мм:

_к = 0,142 МПа  [_к] = 0,45МПа,

Условие прочности торообразной оболочки соблюдено.

Радиальная сила, с которой муфта с торообразной оболочкой действует на вал, близка к нулю. Принимаем: F_м = 0 H.

20. Проверка шпоночных соединений

    1. Колесо червячной передачи

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 18x11. Размеры сечения шпонки, паза и длины шпонки по ГОСТ 23360–78 (см. табл. 8,9[1]).

Материал шпонки – сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

_см = 98,298 МПа  [_см]

где Т₂ = 664494,303 Н·мм – момент на валу; d₃ = 65 мм – диаметр вала; h = 11 мм – высота шпонки; b = 18 мм – ширина шпонки; l = 70 мм – длина шпонки; t₁ = 7 мм – глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при спокойной нагрузке и при стальной ступице [_см] = 100 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

_ср = 21,844 МПа  [_ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [_ср] = 0,6 · [_см] = = 0,6 · 100 = 60 МПа.

Все условия прочности выполнены.

2. Шестерня открытой цилиндрической передачи

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 18x11. Размеры сечения шпонки, паза и длины шпонки по ГОСТ 23360–78 (см. табл. 8,9[1]).

Материал шпонки – сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

_см = 89,314 МПа  [_см]

где Т₂ = 664494,303 Н·мм – момент на валу; d₁ = 55 мм – диаметр вала; h = 11 мм – высота шпонки; b = 18 мм – ширина шпонки; l = 80 мм – длина шпонки; t₁ = 7 мм – глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при спокойной нагрузке и при стальной ступице [_см] = 100 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

_ср = 19,848 МПа  [_ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [_ср] = 0,6 · [_см] = = 0,6 · 100 = 60 МПа.

Все условия прочности выполнены.