4Расчет муфты

Исходные данные:

тип муфты – жесткая компенсирующая;

передаваемый момент –

режим работы – нереверсивный;

характер нагрузки – легкие толчки.

1. Определяем расчетный момент муфты

где – коэффициент, учитывающий режим работы

К= К₁К₂.

Здесь – коэффициент безопасности;

– коэффициент, учитывающий характер нагрузки.

При ситуации, когда поломка муфты не вызывает аварию машины К₁= 1

При переменной нагрузке с легкими толчками К₂= 1,1

К= 11,1=1,1

Т_рм= 1,1968= 1065 Нм

Принимаем в качестве компенсирующей – цепную муфту по ГОСТ 20742-93.

Выбираем муфту с номинальным вращающим моментом Принимаем муфту МЦ-2000 с номинальным моментом и диапазоном диаметров посадочного отверстия мм.

2. Определяем силу , действующую со стороны муфты на вал

где - окружная сила на муфте, Н.

где - расчетный диаметр муфты.

Для муфты МЦ ,

где – делительный диаметр зубчатого венца полумуфты.

,

где – шаг цепи выбранной муфты,

– число зубьев зубчатого венца выбранной полумуфты.

.

Принимаем

3. Проверяем возможность посадки муфты на вал редуктора.

Определяем расчетный диаметр тихоходного вала в месте посадки муфты

где – эквивалентный момент, действующий в сечении вала под центром ступицы полумуфты, Нм;

– допускаемые изгибные напряжения. [1.c.260]

где и – соответственно изгибающий и вращающий моменты в сечении вала.

где – расстояние от центра подшипника до середины посадочного участка вала.

По табл. 13.11 [3.c.373] принимаем

; ;

С учетом ослабления сечения шпоночным пазом

Принимаем

5Расчет валов

6.1. Проектировочный расчёт быстроходного вала червячного редуктора (червяка)

Исходные данные: Т₁ = 60,5 Н; F_t1 = 1513 Н; F_a1 = 6050 H; F_r1 = 1966 H;

d₁ = 80 мм, F_цепн = 590 H, М_а= 242 Нм.

С троим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

1. Вертикальная плоскость

Определяем опорные реакции , Н: М_А= 0

у_Вl₃ – F_r1l₂ – М_а= 0 у_В= (М_а+ F_r1l₂)/l₃= 1936 Н.

М_В= 0

у_Аl₃ + F_r1(l₃ – l₂) – М_а= 0

у_А= (М_а– F_r1(l₃ – l₂))/l₃= –30 Н.

Проверка: –у_А– F_r1 + у_В= 0

30– 1966+ 1936= 0

0=0

Строим эпюру изгибающих моментов

М_у1= 0

М_у2= у_Аz₂;

М_у2(0)= 0, М_у2(l₂)= 3,84

М_у3= у_Вz₃;

М_у3(0)= 0, М_у3(l₃ – l₂)= 246

2. Горизонтальная плоскость Определяем опорные реакции , Н: М_А= 0 F_цепнl₁ + F_t1l₂ – у_Вl₃ = 0 у_В= (F_цепнl₁ + F_t1l₂) /l₃= 995,5 Н. М_В= 0 F_цепн(l₁+ l₃) – у_Аl₃ –F_t1(l₃–l₂) = 0 у_А= [F_цепн(l₁+ l₃) – F_t1(l₃–l₂)]/ l₃= 72,5 Н. Проверка: –F_цепн + у_А– у_В + F_t1= 0 –590+72,5–995,5+1513= 0

0=0

Строим эпюру изгибающих моментов

М_x1= F_цепнz₁;

М_x1(0)= 0, М_x1(l₁)= 60,18

М_x3= у_Вz₃;

М_x3(0)= 0, М_x3(l₃ – l₂)= 126,42

Строим эпюру крутящих моментов, Н·м

Н·м

Определяем суммарные радиальные реакции

У_А= √у_А²+ у_А² = √(–30)² + 72,5²= 80 Н.

У_В= √у_В²+ у_В² = √1936² + 995,5² =2180 Н.

6.2. Проектировочный расчет тихоходного вала червячного редуктора

Исходные данные: Т₂ = 968 Н; F_t2 = 6050 Н; F_a2 = 1513 H; F_r2 = 1966 H;

d₂= 320 мм, F_к= 3889 H, М_а= 242,08 Нм.

С троим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

1. Вертикальная плоскость

Определяем опорные реакции , Н: М_А= 0

у_Вl₆ – F_r2(l₆–l₅) + М_а= 0 у_В= (F_r2(l₆–l₅)– М_а )/l₆= –1832 Н.

М_В= 0

у_Аl₆ + F_r2l₅+ М_а= 0

у_А= (–М_а– F_r2l₅)/l₆= – 3798 Н.

Проверка: у_А+ F_r1 –у_В= 0

1966+ 1832– 3798= 0

0=0

Строим эпюру изгибающих моментов

М_у1= 0

М_у2= у_Вz₂;

М_у2(0)= 0, М_у2(l₅)= 79

М_у3= у_Аz₃;

М_у3(0)= 0, М_у3(l₆ – l₅)= 163 2. Горизонтальная плоскость

Определяем опорные реакции , Н: М_А= 0 F_t2(l₆–l₅)– у_Вl₆ = 0 у_В= F_t2(l₆–l₅)/l₆= 3025 Н. М_В= 0 у_Аl₆ –F_t2l₅ = 0 у_А= F_t2l₅ /l₆= 3025 Н. Проверка: –у_А– у_В + F_t2= 0 –3025 – 3025 + 6050= 0

0=0

Определяем суммарные радиальные реакции

У_А= √у_А²+ у_А² = √(–3798)² + 3025²= 4855 Н.

У_В= √у_В²+ у_В² = √(–1832)² + 3025² = 3537 Н.