Муфта кулачковая предохранительная самодействующая

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

T_p=1,25T , 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;

D_ср – средний диаметр кулачков;

d – диаметр вала.

Усилие пружины в конце срабатывания муфты

= 1,1…1,2 F_a , Н.

Напряжение смятия на гранях кулачков

£ [s]_см , МПа,

где z – число кулачков;

b=(0,6…0,1)D₁ – 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 F_а – сила сжатия пружины;

с – индекс пружины;

m – число рабочих витков пружины;

G – модуль упругости материала пружины;

d_пр – 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,

F_ц=mw² , 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,

T_p= F_цzf , 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

s_Н=0,85 [s_Н], МПа,

где [s_Н] =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¤i_s 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