В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с icon

В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с


НазваниеВ. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с
страница10/12
А.Т. Скойбеды
Дата публикации21.12.2013
Размер2.37 Mb.
ТипДокументы
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

Задание. Рассчитать муфту (рис. 13.1) при следующих данных:

1. Номинальный вращающий момент ^ Т = 100 Нм.

2. Диаметр вала d = 28 мм.

3. Коэффициент запаса (перегрузки) β = 1,45.





Рис. 13.1. К расчету предохранительной кулачковой муфты


Расчет


1. Определяем расчетный момент, при котором муфта будет выключаться (предельный момент срабатывания):




2. Определяем диаметр окружности, проходящей через середины кулачков:


Dc = 2d = 2 · 28 = 56 мм.


3. Окружное усилие при передаче номинального момента





4. Окружное усилие при передаче максимального момента (при перегрузке)




5. Усилие, необходимое для удержания муфты во включенном состоянии при передаче номинального момента:





где – угол наклона боковой поверхности кулачков; определение этого угла путем расчета приведено ниже.

6. Усилие, необходимое для выключения муфты при перегрузке, то есть при передаче расчетного момента:


.


7. Усилие, необходимое для включения муфты при возвращении к номинальному режиму работы, то есть после снятия перегрузки:


.


8. Принимая условие Q2 ≥ Q3, получаем





9. При ρ = 2; f = 0,05; Dс = 56 мм; d = 28 мм; β = 1,45 получаем


–0,0803tg2α + 0,4505tgα – 0,3305 = 0


и α = 40°57'30''.

10. Принимаем α = 42°, тогда


Q1 = Ft tg = 3571,3·0,9 = 3214,17 H;


Q2 = 5178,57 [tg(42º – 2º) – 0,05] = 3827,48 H;


Q3 = 3571,3 [tg(42º + 2º) + 0,05] = 3805,9 H.


Таким образом, получено


,


что и необходимо для работы муфты.

11. Предварительно определим размеры элементов муфты. Ширина кулачков (размер в радиальном направлении)


b ≈ (0,13–0,16) Dc = (0,13–0,16) · 56 = 7,3–9 мм.


Принимаем b = 10 мм. Наружный диаметр кулачков


.


Высота кулачков h ≈ (0,5–0,6) b = (0,5–0,6) · 10; принимаем h = = 6 мм.

Наружный диаметр подвижной втулки

Dвт = (1,5–1,8) · d = (1,5–1,8) · 28 = 42–50 мм.


Принимаем ^ Dвт = 42 мм.

Длина подвижной втулки


L(0,8–1,8) · d = (0,8–1,8) · 28 = 22–50 мм.


Принимаем L = 35мм.

Число кулачков Z, радиус фаски r установим при расчете кулачков по контактным напряжения σк.

12. Сила нормального давления на кулачки





13. Необходимый по условиям контактной прочности радиус r передней кромки кулачков и их число Z могут быть подсчитаны из выражения



или

.

В этой формуле ρ – приведенный радиус контактирующих в момент включения (выключения) передних кромок кулачков.

Если у ведущей и ведомой полумуфт эти радиусы равны, то


r1 = r2 = 2ρ, а


где r1, r2 – радиусы кромок кулачков ведущей и ведомой полумуфт соответственно;

^ Z – число кулачков, которое определяют расчетом;

Епр – приведенный модуль нормальной упругости. Модуль упругости для стали Е = 2,1·105 МПа. Если кулачки ведомой и ведущей полумуфт стальные, то





При твердости кулачков 60 HRC допускаемое контактное напряжение




Принимаем r1 = r2 = 2 мм, тогда




и




Принимаем Z = 10.

Длина кулачков k на среднем радиусе муфты, который равен Dс = 56 мм, будет определяться как


(рис.13.2).


14. Подсчитываем напряжение смятия при действии Tp:



5178,57

Допускаемое [σсм] ≈ 30 МПа.

15. Напряжение изгиба подсчитывают, если число кулачков Z > 11. При этом в расчет принимают 1/3; 1/2 от общего числа кулачков.

В качестве примера приведем расчет кулачков на изгиб при Z = 11.

Напряжения изгиба в сечении у основания кулачков





Изгибающий момент

Момент сопротивления изгибу одного кулачка


Wи = = = 299,27 мм3.

Тогда

σи =


Для кулачков из цементированной стали 20Х





13.1. Расчет пружины


1. Диаметр проволоки для пружины (см. рис. 13.1)




где – индекс пружины;

D0 – средний диаметр пружины.

Рассчитывая параметры муфты, мы определили наружный диаметр подвижной втулки Dвт = 42–50 мм. Так как пружина должна охватывать подвижную втулку, то внутренний диаметр пружины Dв = D0 – d должен быть больше Dвт : Dвт ≥ d. Таким образом,


.

Индекс

Диаметр проволоки d ≥ 6 мм предварительно определен исходя из выборочных значений σв [12, с. 488].

Принимаем С = 8.

– поправочный коэффициент, учитывающий влияние кривизны витков пружины на напряжение.

Если С = 8, то





[τ] – допускаемое напряжение для пружинной стали:





Здесь принят предел прочности при растяжении σр = 1450 МПа для проволоки 1-го либо 2-го классов с диаметром проволоки d ≥ 6 мм [11, с. 99; 12, с. 488].


.


При С = 8 D0 = 12,55 · 8 = 100 мм, что значительно больше необходимого размера Dвт, так как Dв = 100 – 12,55 ≈ 87 мм. Назначаем С = 6, тогда








При С = 6 · D0 = 11,19  6 = 67,14 мм.





Принимаем проволоку со стандартным значением d = 11 мм, тогда средний диаметр пружины D0 = 11 · 6 = 66 мм, внутренний диаметр пружины Dв = 66 – 11 = 55 мм, что больше принятого значения наружного диаметра подвижной втулки Dвт = 42 мм. Наружный диаметр пружины





2. Для выключения муфты при перегрузке необходимо обес-печить рабочую деформацию ^ Fp пружины на величину высоты кулачков h:

Fp = h.


Известно, что




где ^ F2 – максимальная деформация (осадка) пружины при действии силы Q2;

F1 – минимальная (предварительная) деформация пружины под действием силы Q1.







где n – число рабочих витков пружины;

G – модуль сдвига; для стали в среднем G = 8 ·104 МПа.

Принимая Fp = h, получаем


,

поэтому

.


Подставляя значения h, Q2, Q1, полученные при расчете муфты, находим





Принимаем число рабочих витков n = 5.

3. Тогда предварительная деформация пружины, которая достигается во время монтажа муфты:


F1 = мм.


Максимальная деформация, обеспечивающая выключение кулачков при перегрузке муфты:


F2 = мм.


4. Полное число витков пружины


n1 = n + (1,5–2) = 5 +2 = 7 витков.


Высота пружины при полном сжатии (при посадке витка на виток)


.

Зазор между витками пружины в ненагруженном состоянии





Шаг пружины в свободном состоянии





Высота пружины H0 в свободном состоянии





Длина заготовки проволоки для пружины





^ 13.2. Расчет стандартной пружины для муфты


Дано: Q1 = 3215 Н; Q2 = 3832 H; рабочий ход пружины, равный высоте кулачков: h = 6 мм, частота вращения муфты (см. рис. 13.1) при включении n = 270 мин–1.


Порядок расчета


1. Расчет скорости перемещении подвижного конца пружины при включении или выключении.

Из схемы видно, что ширина впадины (рис. 13.2)








Рис. 13.2. К расчету скорости включения


Назначаем соответствующую ширину кулачка K1/ = 8 мм.

Размер K3 впадины





Соответствующий размер кулачка





Размер K2 впадины


.


Соответствующий размер кулачка







Окружная скорость движения полумуфты υи при включении не должна быть выше 0,8 м/с, при этом частота вращения полумуфты (вала)



При n = 270 мин–1.








где υвкл – скорость включения.

За время, в течение которого у подвижной (ведомой) полумуфты кулачок переместится на расстояние h2, необходимое для удержания муфты во включенном состоянии, ведущая полумуфта пройдет окружной путь, примерно равный l. Формула для определения υвкл получена из этого условия:





2. Относим пружину ко 2-му классу, для которого выносливость в циклах не менее Nц = 1 ·105 циклов.

3. Относительный инерционный зазор для пружины сжатия





где Qпр – сила сжатия при посадке пружины «виток на виток», то есть без зазора между витками.

4. Определение силы сжатия





Для пружины сжатия 2-го класса


σ = 0,05–0,25.


Следовательно,





5. По табл. 16 [11, с. 138] выбираем пружину № 182, для которой сила Qпр = Р3 ≈ 4000 Н, диаметр проволоки d = 9 мм, наружный диаметр пружины D = 63 мм, внутренний диаметр пружины





Наружный диаметр подвижной втулки Dвт нужно принять Dвт = 42 мм, чтобы получить Dв > Dвт; жесткость одного витка Z1 =
= 416,7 МПа; наибольший прогиб одного витка f3 = 9,599 мм, материал сталь 50ХФА, твердость 50 HRC, σв = 1500 МПа [11, с. 100].

Для пружин 2-го класса:





Относительный инерционный зазор


δ = 1 – = 1 – = 0,043.


Критическая скорость





где G – модуль сдвига;

 – плотность материала;





Для пружинной стали




Полученная величина говорит об отсутствии соударения витков, и, следовательно, выбранная пружина удовлетворяет заданным условиям работы.

Жесткость пружины





Число рабочих витков пружины





Принимаем n = 4.

Уточненная жесткость





Принимая число нерабочих витков n2 = 2, получаем полное число витков пружины:





Средний диаметр пружины





Деформации:

– предварительная


3214,7



– максимальная


F2 = мм;


– предельная


F3 = мм.


Высоты пружины



H2 = H0 – F2 = 87,89 – 36,73 = 51,16 мм.

Шаг




^ 14. КУЛАЧКОВАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА

ПО ГОСТ 15620–77


Выбирая стандартную кулачковую предохранительную муфту (см. рис. 12.1), нужно предварительно определить, сможет ли муфта включаться и выключаться автоматически при угле наклона рабочих поверхностей кулачков α = 30°.

Для решения этого вопроса используем выражение





У стандартных муфт отношение Dc / d = 1,6–1,7. Если для муфт, работающих при смазке, принять f = 0,05, ρ = 2° и Dc / d ≈ 1,65, то


;


β ≥ 1,57.


При меньших значениях муфта не будет выключаться.

Для сухих муфт (несмазываемых) f = 0,15, ρ = 8°30'.





β ≥ 7,12.


Таким образом, стандартную предохранительную муфту можно применить в случае работы со смазкой при коэффициенте перегрузки β ≥ 1,57, а при работе без смазки – при β ≥ 7,12.

^ 15. ПРИМЕР ПОДБОРА И РАСЧЕТА

КУЛАЧКОВОЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ МУФТЫ

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12



Похожие:

В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconСписок використаної літератури
Информационные технологии в бизнесе. Энциклопедия / [под ред. Милана Желены]. – Санкт-Петербург, Москва, Харьков, Минск : питер,...
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconВ. Г. Гусаков [и др.]; под общ ред акад. В. Г. Гусакова. Минск: Белорус наука, 2007. 891 с
Книга подготовлена по результатам фундаментальных и прикладных исследований, выполненных в Отделении аграрных наук нан беларуси
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconЛитература : Алексеенко В. А. Правоведение. М., Кнорус. 2010
Теория государства и права: Курс лекций/ Под ред. Н. И. Матузова и А. В. Малько. – М.: Юристь, 2007
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconГр.441-444 ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ
Маркетинг: учебник для студ вузов / под ред. В. В. Герасименко. – 2 –ое изд, доп. И перераб. – М.: Инфра, 2010
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconРуководство по психиатрии под ред. А. В. Снежневского в 2-х томах. М. 1983. 23. Руководство по психиатрии под ред. Г. В. Морозова в 2-х т. М. 1988
Приказ мз №245 «о законе РФ №О психиатрической помощи и гарантиях прав граждан при ее оказании». М. 1992
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconУчебник для ин-тов и фак-тов иностр яз. / Р. З. Гинзбург [и др.]; под общ ред. Р. З. Гинзбург. 2-е изд., испр и доп. М.: Высш школа, 1979. С. 46-47, 51-63
Антрушина, Г. Б. Лексикология английского языка: учеб пособие для студ. / Г. Б. Антрушина, О. В. Афанасьева, Н. Н. Морозова; под...
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconДокументы
1. /2010/01_191V.pdf
2. /2010/01_192V.pdf
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconВ. В. Беспредельная сила. Откровения чемпиона. Под ред. Л. Шпринца, с предисловием и статья
Кравцов В. В. Беспредельная сила. Откровения чемпиона. (Под ред. Л. Шпринца, с предисловием и статьями Ю. Устинова.) Москва, 2002....
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconВыготский Л. С. Собрание сочинений: в 6-ти т. Т. Проблемы общей психологии / Под ред. В. В. Давыдова
Собрание сочинений: в 6-ти т. Т. Проблемы общей психологии / Под ред. В. В. Давыдова.— М.: Педагогика, 1982. — 504 с, ил. — (Акад...
В. Л. Николаенко [и др.]; под ред. А. Т. Скойбеды. Минск: бнту, 2010. 177 с iconСтатистичний щорічник Полтавської області за 2010 рік / За ред. Безхлібняк Людмили Миколаївни // Державний комітет статистики України, Головне управління статистики у Полтавській області. – Полтава: «Полтавський літератор», 2011. – 408 с
С. 79 Кількість діючих підприємств за організаційно-правовими формами господарювання у 2010 р
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы