Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ МУФТЫ





 

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 Q2Q3, 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

 

 







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 815. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.029 сек.) русская версия | украинская версия