Подбор муфт и проверка на прочность основных элементов

Постоянные муфты подбирают по передаваемому моменту с учетом диаметра большего из соединяемых валов. Расчетный момент

где К — коэффициент режима работы; при спокойной нагрузке К = 1,15..1,4, при переменной нагрузке К = 1,5...2, при ударной нагруз­ке К = 2,5„..3; Т — номинальный вращающий момент. Дополнительные данные см. в табл. П24 Приложения.

Зубчатые муфты подбирают по передаваемому моменту по формуле

где К₁ — коэффициент ответственности; К₂ — коэффициент условий работы; К₃ — коэффициент углового смещения.

Многодисковые фрикционные муфты рассчитывают по моменту сил трения

где β — коэффициент запаса сцепления.

Предохранительную муфту со срезным штифтом рассчитывают по предельному моменту

где К — коэффициент перегрузки.

Основные элементы муфт рассчитывают следующим образом.

Фрикционная муфта. Расчетный момент трения

где β — коэффициент запаса сцепления, β = 1,3...1,5;

f — коэффициент трения, определяется по табл. П12 Приложения;

R_cp — средний радиус диска,

Z — число пар трущихся поверхностей;

Q — усилие пружины,

Предохранительная муфта со срезанным штифтом.

Расчетный разрушающий момент

где Т_пр — предельный момент; Т_тах — наибольший момент, передавае­мый при нормальной работе. Таким образом:

Диаметр штифта определяют из расчета на срез:

где Q — поперечная сила,

А_с — площадь среза штифта,

d_m — расчетный диаметр штифта,

z — число штифтов; τ_в — предел прочности на срез; R = D/2; D — диаметр окружности расположения штифта.

Часть 3 СОЕДИНЕНИЯ

Глава 16. Разъемные соединения. Резьбовые соединения

Знать типы резьбовых соединений, стандартные крепежные детали, их сравнительную оценку и области применения; основы расчета на проч­ность болтов при постоянной нагрузке; формулы для проектировочного расчета одиночного болта при постоянной нагрузке и уметь ими пользо­ваться.

Знать формулы для проверочного расчета болтов; способы разгрузки болтов; стоящих с зазором, от поперечной силы.

Резьбовые соединения — разъемные соединения с помощью крепеж­ных деталей или резьбы, непосредственно нанесенной на соединяемые детали.

Резьба образуется путем нанесения на поверхность деталей винто­вых канавок с различным профилем.

Профили резьб

Профили крепежных резьб треугольные. Основная треугольная резь­ба — метрическая (рис. 16.1, а) с углом профиля 60°. Метрические резь­бы делятся на резьбы с крупным и мелким шагом, за основную крепеж­ную резьбу принята резьба с крупным шагом. Метрическую резьбу обо­значают буквой М и наружным диаметром резьбы; в мелких резьбах дополнительно указывают шаг резьбы.

Например, М20 — метрическая резьба с крупным шагом и наруж­ным диаметром 20 мм; М20х1,5 — метрическая резьба с мелким шагом, равным 1,5 мм, наружным (номинальным) диаметром 20 мм.

К крепежным резьбам относится дюймовая резьба (рис. 16.1, б) с треугольным профилем (угол профиля 55°). Дюймовая резьба не стан­дартизована и для новых изделий не используется.

Для соединений труб применяется специальная трубная резьба (рис. 16.1, в) — мелкая дюймовая крепежно-уплотнительная резьба.За основной размер трубы, указанный в обозначении, принят внутренний диаметр.

Обозначение трубной резьбы: G1 — цилиндрическая трубная резь­ба, размер 1 дюйм.

В специальных случаях применяют круглые (рис. 16.1, г) и кониче­ские (рис. 16.1, д, е) резьбы.

Резьбы, применяемые для крепежа деталей, должны по возможно­сти создавать большое трение при завинчивании и вывинчивании. Угол подъема и профиль крепежных резьб обеспечивают самоторможение — надежное стопорение гайки (винта) в любом положении. При вибраци­ях и переменных нагрузках самоторможения недостаточно, поэтому ис­пользуют специальные стопорные детали (рис. 16.2).

В винтовых механизмах трение вредно, так как снижает КПД ма­шины.

Профили ходовых резьб (используемых в передачах винт — гай­ка) обеспечивают минимальное трение в резьбе. Минимальное трение возникает в резьбе прямоугольного профиля (рис. 16.1, ж), но основной резьбой для передачи винт — гайка является трапецеидальная резьба (рис. 16.1, з), более удобная в изготовлении и более прочная, чем пря­моугольная. Для механизмов с большой односторонней осевой нагруз­кой (домкраты, нажимные устройства) используется упорная резьба (рис. 16.1, и)

Обозначение трапецеидальной резьбы: Тг30х40 — наружный диа­метр 30 мм, шаг 4 мм.

Обозначение упорной резьбы: S30x4 — наружный диаметр резьбы 30 мм, шаг 4 мм.

Обозначения резьб представлены в табл. П31 Приложения.