В отличие от управляемой кулачковой предохранительной муфты данная муфта (рис. 65) срабатывает самостоятельно под действием пружины при превышении расчетного момента, здесь также как и для предыдущих муфт, расчет сводится к выбору пружины, обеспечивающей замыкание кулачков. Ход пружины при срабатывании при перегрузках должен быть равен l2 = b +1…2, мм; b – длина кулачка, мм.
Рис. 65. Муфта кулачковая предохранительная самодействующая
Расчетный крутящий момент на муфте
Tp= 1,25 T, Нм,
где T – крутящий момент на валу.
Усилие пружины в начале срабатывания муфты
, Н,
где α = 30°…45° – угол профиля кулачков;
j= 
… 
– угол трения на кулачках;
f = 0,12…0,15 – коэффициент трения между подвижной полумуфтой и шлицевым валом;
f = 0,25…0,3 – коэффициент трения между подвижной полумуфтой и валом со шпонкой;
Dср – средний диаметр кулачков;
d – диаметр вала.
Усилие пружины в конце срабатывания муфты
= 1,1…1,2 Fa, Н.
Напряжение смятия на гранях кулачков
£ [ s ] см, МПа,
где z – число кулачков;
b =(0,6…0,1) D 1 – ширина кулачка;
h – высота кулачка.
Напряжение изгиба кулачка
£ [ s ] и , МПа.
Допускаемое напряжение на смятие и изгиб кулачков выбирают по табл. 36.
Таблица 36
Допускаемые напряжения
| Допускаемые напряжения, МПа | Материал и термическая обработка | ||
| Сталь 45 ГОСТ 1050-88 (200…230) HB | Сталь 40Х ГОСТ 4543-71 (40…45) HRC | Сталь 20Х ГОСТ 4543-71 (58…62) HRC | |
| Смятия [ s ] см | |||
| Изгиба [ s ] и |
Пружину при монтаже устанавливают с предварительным сжатием на величину
l = 
, мм,
где Fа – сила сжатия пружины;
с – индекс пружины;
m – число рабочих витков пружины;
G – модуль упругости материала пружины;
dпр – диаметр проволоки.
Центробежная муфта (колодочная)
Центробежные муфты (рис. 66) автоматически сцепляют и расцепляют валы при достижении заданной скорости вращения. Рабочие поверхности колодок муфты покрывают фрикционным материалом. При возрастании угловой скорости ведущего вала под действием центробежных сил колодки отжимаются от центра и прижимаются к внутренней поверхности ведомой полумуфты, замыкая муфту.
Рис. 66. Муфта центробежная (колодочная)
Вес колодок подбирается так, чтобы при работе сила трения могла передать окружное усилие и не допускала проскальзывания ведомой полумуфты.
Центробежная сила, прижимающая колодку,
Fц = mw 2 
, Н,
где m = 
– масса колодки; G – вес колодки, кг; q =9,8 м/с2 – ускорение свободного падения;
w = 
– угловая скорость ведущего вала, рад/с; n – частота вращения вала, мин–1;
– радиус центра тяжести колодки, мм.
Момент, передаваемый муфтой,
Tp = Fцzf 
, Нмм,
где z – число колодок;
f – коэффициент трения;
D – диаметр рабочей поверхности ведомой полумуфты, мм.
Обгонная муфта
Обгонные муфты (рис. 67) называют муфтами свободного хода, так как они автоматически замыкаются при направлении вращения в одну сторону и размыкаются при противоположном вращении, эти муфты допускают обгон ведущего вала ведомым.
Количество роликов выбирают n =3…8; диаметр роликов d» 
, D – диаметр рабочей поверхности обоймы; длина ролика l =(1,5…2) d, угол j =7° – угол расположение центра ролика относительно центра обоймы муфты; α =15°…17° – угол наклона толкателя к ролику (рис. 68).
Рис. 67. Муфта обгонная
Применяются чаще всего фрикционные роликовые обгонные муфты.
Рис. 68. Элемент построения обгонной муфты
Высота внутренней полумуфты до линии контакта с роликом h.
h = 
, мм.
Плечо силы, действующей на ролик а
а = 
, мм.
Сила, действующая на ролик
Q = 
, Н. (
Контактное напряжение между роликом и звездочкой
sН =0,85 
[ sН ], МПа,
где [ sН ] =1500 Н/мм2 – допускаемое контактное напряжение.
Библиографический список
1. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя / в 3 т.: Т. 2. – 8-е изд., испр. и доп.: / под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 912 с.
2. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – М.: Академия, 2003. – 496 с.
3. О.П. Леликов. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». 2-е изд. испр. М.: Машиностроение, 2004, – 440с.
4. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие / А.Е. Шейнблит. – Калининград: Высшая школа, 2002. – 455 с.
5. Готовцев,А.А. Проектирование цепных передач: справочник / А.А. Готовцев, Н.П. Котенок. – М.: Машиностроение, 1982. – 336 с.
6. Устиновский, Е.П. Проектирование передач зацеплением с применением ЭВМ: компьютеризированное учебное пособие с программами расчета передач/ Е.П. Устиновский, Ю.А. Шевцов, Е.В. Вайчулис; под ред. Е.П. Устиновского. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. – 193с.
7. Ахлюстина, В.В. Методика расчета на прочность деталей машин: учебное пособие / В.В. Ахлюстина, Э.Р. Логунова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 159 с.
8. Ахлюстина, В.В. Детали машин: учебное пособие для курсового и дипломного проектирования / В.В. Ахлюстина, Э.Р. Логунова – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. – 136 с.
Приложение 3
Эскизы двигателей (к приложению 1, 2)
Приложение 14
Размеры сечения призматических шпонок и пазов ГОСТ 23360-78
| Диаметр вала, d, мм | Размеры сечений шпонок | Глубина паза | |||
| b, мм | h, мм | вала, t1 мм | втулки, t2 мм | ||
| От 6 до 8 | 1,2 | 1,0 | |||
| Св. 8 до 10 | 1,8 | 1,4 | |||
| Св. 10 до 12 | 2,5 | 1,8 | |||
| Св. 12 до 17 | 2,3 | ||||
| Св. 17 до 22 | 3,5 | 2,8 | |||
| Св. 22 до 30 | 3,3 | ||||
| Св. 30 до 38 | 3,3 | ||||
| Св. 38 до 44 | 3,3 | ||||
| Св. 44 до 50 | 5,5 | 3,8 | |||
| Св. 50 до 58 | 4,3 | ||||
| Св. 58 до 65 | 4,4 | ||||
| Св. 65 до 75 | 7,5 | 4,9 | |||
| Св. 75 до 85 | 5,4 | ||||
| Св. 85 до 95 | 5,4 | ||||
| Св. 95 до 110 | 6,4 | ||||
| Св. 110 до 130 | 7,4 | ||||
Примечание: длину шпонки выбирать из ряда: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180.
Применение для шпоночных соединений посадок колеса на вал с зазором не допустимо, а переходных посадок не желательно. Рекомендуется применять следующие посадки.
Для колес:
а) цилиндрических прямозубых H7¤p6, (H7¤r6);
б) цилиндрических косозубых и червячных колес H7¤r6, (H7¤s6);
в) конических H7¤r6, (H7¤t6)
г) в коробках передач и скоростей H7¤k6, (H7¤m6)
Для муфт: H7¤k6 (H7¤is 6)
Посадки, приведенные в скобках, используют для реверсивных передач.
Посадки призматических, сегментных и направляющих шпонок
| Характер соединения | Поле допуска | Назначение посадок | ||
| шпонки | паза | |||
| вала | ступицы | |||
| Плотное | h 9 | P9 | P9, Is9 | Для неподвижных соединений при ударном нагружении |
| Нормальное | N9 | Is9 | Для неподвижных соединений при нормальном спокойном нагружении | |
| Свободное | H9 | D10 | Для направляющих шпонок (подвижные соединения) | |
| D10 | H9 | Для скользящих шпонок |
| Приложение 15 Пример выполнения чертежа цилиндрического колеса | 
|
| Приложение 16 Пример выполнения чертежа вал шестерни конической | 
|
| Приложение 17 Пример выполнения чертежа колеса червячного | 
|
| Приложение 18 Пример выполнения сборочного чертежа муфты, встроенной в звездочку | 
|
| Приложение 19 Сборочный чертеж редуктора | 
|
Приложение 20
Сборочный чертеж привода
Приложение 21
Пример заполнения спецификации привод цепного конвейера
Окончание приложения 21
Приложение 22
Титульный лист пояснительной записки курсового проекта
| 2008г. |
| 2008г. |
| 2008г. |
| 2008г. |
| по теме: ПРИВОД К ЦЕПНОМУ КОНВЕЙЕРУ по курсу: «Детали машин и основы проектирования» 151001.08.010.00.00.000ПЗ |
Приложение 23
Приложение 24
Содержание проекта
Оглавление
Введение...................................................................................................................
1. Основные этапы курсового проектирования........................................................3
2. Расчет привода исполнительного механизма
2.1. Расчет и выбор электродвигателя...................................................................5
2.2. Разбивка передаточного числа по ступеням..................................................6
3. Мощности, моменты на валах привода................................................................9
4. Ременные передачи...............................................................................................10
4.1. Расчет ременных передач..............................................................................10
4.2. Расчет сил ременных передач.......................................................................12
4.3. Напряжения в ременных передачах..............................................................14
5. Цепные передачи...................................................................................................16
5.1. Расчет цепных передач..................................................................................16
5.2. Определение параметров звездочек.............................................................18
6. Зубчатые передачи.Выбор материалов зубчатых колес....................................21
7. Расчет коническо-цилиндрического редуктора..................................................24
7.1. Расчет конической передачи........................................................................24
7.2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи..............................................29
7.3. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям...............................36
7.4. Расчет сил в цилиндрической передаче......................................................36
8. Расчет червячных передач....................................................................................39
8.1. Выбор материалов червяка и колеса...........................................................39
8.2. Определение основных параметров червячной передачи.........................42
8.3. Тепловой расчет червячного редуктора......................................................48
9. Ориентировочный расчет валов...........................................................................49
10. Расчет валов по эквивалентному моменту........................................................49
10.1. Расчет быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора....52
10.2. Расчет промежуточного вала редуктора...................................................54
11. Расчет валов зубчато-червячного редуктора....................................................56
11.1. Расчет быстроходного вала зубчато-червячного редуктора...................58
11.2. Расчет промежуточного вала редуктора...................................................60
11.3. Расчет тихоходного вала зубчато-червячного редуктора.......................62
12. Расчет валов на прочность.................................................................................63
13. Расчет и выбор подшипников качения быстроходного вала коническо-цилиндрического редуктора....................................................................................66
14. Расчет и выбор подшипников качения тихоходного вала
зубчато-червячного редуктора.................................................................................72
15. Расчет шпоночных соединений..........................................................................74
16. Конструирование элементов корпуса редуктора.............................................75
17. Смазочные устройства и уплотнения................................................................78
18. Муфты...................................................................................................................79
18.1. Муфты глухие.............................................................................................80
18.1.1. Муфта втулочная..................................................................................80
18.1.2. Муфта фланцевая..................................................................................82
18.2. Муфты компенсирующие............................................................................82
18.2.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая...................................................83
18.2.2. Муфта упругая со звездочкой.............................................................84
18.2.3. Муфта с торообразной оболочкой......................................................84
18.2.4. Муфта зубчатая.....................................................................................85
18.2.5. Муфта шарнирная................................................................................86
18.3. Муфты управляемые....................................................................................87
18.3.1. Муфта кулачковая................................................................................87
18.3.2. Муфта фрикционная............................................................................88
18.3.3. Конусная фрикционная муфта............................................................90
18.3.4. Электромагнитная фрикционная муфта............................................ 91
18.4. Муфты предохранительные самоуправляемые........................................ 91
18.4.1. Муфта со срезным штифтом...............................................................91
18.4.2. Муфта фрикционная многодисковая.................................................93
18.4.3. Муфта пружинно-шариковая..............................................................94
18.4.4. Муфта кулачковая предохранительная самодействующая..............95
18.4.5. Центробежная муфта (колодочная)....................................................97
18.4.6. Обгонная муфта....................................................................................98
Библиографический список...................................................................................100
Приложения.............................................................................................................101
