9 Выбор и проверочный расчет упругой муфты с торообразной оболочкой

Упругая муфта с торообразным элементом обладает хорошими компенсирующим свойствами и высокой демпфирующей способность. В качестве упругого элемента используется резиновая оболочка, напоминающая автомобильную шину. Муфта допускает радиальные смещения валов ; осевыеи угловые.

Полумуфты 1 и 5 соединены резиновой оболочкой 2 (часто армированной кордом) с помощью нажимных колец 3, состоящих из двух частей соединенных кольцом 6 и винтом 4.

Муфту выбирают по диаметру вала и величине расчетного момента Т_р (таблица 6).

Таблица 6 – Основные параметры упругих муфт с торообразной оболочкой

d, мм		Tp, Нм	n, мин-1	D, мм	d1, мм	D1, мм	D0, мм	L, мм	l1, мм	l2, мм	, мм
1 ряд	2 ряд
40;45	45	180	2000	250	90	195	130	268	85	113	14

,

где - вращающий момент на шестерне;

- коэффициент режима, ;

Нагрузочная способность обычно ограничивается потерей устойчивости резиновой оболочки. Расчет прочности оболочки производят по напряжениям сдвига в сечении около зажима:

,

где D₁ – диаметр окружности в сечении около зажима, мм;

- толщина оболочки, мм;

- расчетное напряжение сдвига, МПа;

–допускаемое напряжение на сдвиг для материалов оболочки.

10 Выбор шпонок и проверочный расчет на

прочность

Назначаем шпонки призматические со скругленными краями. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. При стальной ступице [σ_см] = 110…190 МПа.

Размеры поперечных сечений шпонок принимаем в соответствии с ГОСТ 23360-78.

10. 1 Ведущий вал редуктора

Шпонка на выходном конце вала под полумуфтой.

d_в1 =45 мм;

b = 14 мм;

h = 9 мм;

l = 80 мм;

t₁ = 5,5 мм;

t₂ = 3,8 мм;

Шпонка 14x9x70 ГОСТ 23360-78.

Условие прочности:

,

где ,- расчетное и допускаемое напряжение смятия;

- передаваемый ведущим валом вращающий момент, ;

- диаметр выходного конца ведущего вала;

- глубина шпоночного паза на валу;

- высота шпонки;

- рабочая длина шпонки,

,

здесь - длина шпонки;

- ширина шпонки;

Данная шпонка проходит по условию прочности на смятие.

10. 2 Ведомый вал редуктора

Шпонка на выходном конце вала под звездочкой цепной передачи.

d_в2 =45 мм;

b = 14 мм;

h = 9 мм;

l = 45 мм;

t₁ = 5,5 мм;

t₂ = 3,8 мм;

Шпонка 14x9x45 ГОСТ 23360-78.

Условие прочности:

,

где - передаваемый ведомым валом вращающий момент,;

- диаметр выходного конца ведущего вала;

- рабочая длина шпонки,

Данная шпонка проходит по условию прочности на смятие.

Шпонка под цилиндрическим колесом.

d_к2 =55 мм;

b = 16 мм;

h = 10 мм;

l = 36 мм;

t₁ = 6,0 мм;

t₂ = 4,3 мм;

Шпонка 16x10x36 ГОСТ 23360-78.

Условие прочности:

,

где – передаваемый, ведомым валом вращающий момент,;

- диаметр вала под колесом;

- рабочая длина шпонки,

Данная шпонка проходит по условию прочности на смятие.

11 Второй этап эскизной компоновки

Второй этап компоновки имеет целью конструктивно оформить зубчатые колеса, валы, корпус, подшипниковые узлы и подготовить данные для проверки прочности валов и некоторых других деталей.

Порядок выполнения:

Оформляем конструкции шестерни и зубчатого колеса по размерам, найденным ранее.

Вычерчиваем подшипники, сохраняя при этом ранее принятые зазоры.

На ведущем и ведомом валах остались подшипники, выбранные ранее (если поменялись, следует указать это). Вычерчиваем в разрезе подшипники качения (можно вычерчивать одну половину подшипника, а для второй половины нанести габариты).

Вычерчиваем валы. Шестерню выполняем заодно с валом. Для фиксации зубчатого колеса на ведомом вале предусматриваем буртик. Таким образом, зубчатое колесо с одной стороны упирается в буртик, а с другой стороны с помощью распорной втулки фиксируется ближайшим подшипником.

Если предусмотрены мазеудерживающие кольца, то вычерчиваем их так, чтобы их торцы выступали внутрь корпуса на 1…2мм от внутренней стенки. Тогда эти кольца будут выполнять одновременно роль маслоотбрасывающих колец. Для уменьшения числа ступеней вала кольца устанавливаем на тот же диаметр, что и подшипник. Фиксация их в осевом направлении осуществляется заплечиками вала и торцами внутренних колец подшипников.

Вычерчиваем крышки подшипников с уплотнительными (толщиной ) и болтами. Войлочные и фетровые уплотнения применяют главным образом в узлах, заполненных пластической смазкой. Уплотнения манжетного типа широко используются как при пластичных, так и при жидких смазочных материала.

Переход вала к присоединительному концу выполняют на расстоянии 10…15мм от торца крышки подшипника, так чтобы ступица муфты не задевала за головки болтов крепления крышки. Длина присоединительного конца определяется длиной ступицы муфты. Аналогично конструируем узел ведомого вала.

Штриховыми линиями вычерчиваем наружные очертания стенки корпуса и бобышек под болты. Наносим контур верхнего фланца. Вычерчиваем фланцы и нижний пояс. Конструируем крюки (или проушины) Для подъёма. В крышке люка размещаем отдушину. В нижней части корпуса вычерчиваем пробку для спуска масла, и устанавливаем маслоуказатель (указать тип).

Для передачи вращающих моментов применяем шпонки призматические со скруглёнными торцами по ГОСТ 23360-78. Вычерчиваем шпонки, принимая их длины на 5…10мм меньше длин ступиц.

Непосредственным измерением уточняем расстояния между опорами и расстояния, определяющие положения зубчатых колёс относительно опор. При значительном изменении этих расстояний уточняем реакции опор и вновь проверяем долговечность подшипников.