Проверяем прочность зуба колеса по формуле
sF1 = Ft YFYbKFa/b1 m £ [s]F2;
sF1 = 684,06·3,98·1,28/(33·1,5) = 70,4 МПа < [s]F2 = 221.25 МПа;
sF2 = Ft YFYbKFa/b2 m £ [s]F2;
sF2 = = 684,06·3,6·1,28/(30·1,5) = 70 МПа < [s]F2 = 221.25 МПа.
Условие прочности выполнено.
Задание для самостоятельной работы « Расчет привода цепного»
Задание для самостоятельно работы приведены в таблице 25.
Таблица 25
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Тяговая сила цепи F, кН | 2,0 | 3,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 7,5 |
| Скорость грузовой цепи, v, м/с | 0,45 | 0,45 | 0,55 | 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,6 | 0,65 | 0,65 |
| Шаг грузовой цепи, р, мм | ||||||||||
| Число зубьев звездочки, z | ||||||||||
| Допускаемое отклонение скорости грузовой цепи, δ, % | ||||||||||
| Срок службы привода, Lг, лет |
Привод к мешалке (рис. 161), исходные данные в табл. 26.
Рис. 161
Таблица 26
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| Момент сопротивления вращению Т, кН·м | 0,15 | 0,18 | 0,20 | 0,25 | 0,27 | 0,3 | 0,32 | 0,34 | 0,38 | 0,40 |
| Частота вращения мешалки n, об/мин | 0,45 | 0,45 | 0,55 | 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,6 | 0,65 | 0,65 |
| Допускаемое отклонение скорости грузовой цепи, δ, % | ||||||||||
| Срок службы привода, Lг, лет |
Справочные материалы
Таблица 27
| Степень точности цилиндрических передач | Окружные скорости V (м/с) вращения колес | |
| Для прямозубых колес | ||
| Цилиндрических | Конических | |
| До 15 | До 12 | |
| До 10 | До 8 | |
| До 6 | До 4 | |
| До 2 | До 1,5 |
Таблица 28
Значение коэффициентов Kh.v и Kf.v при НВ2≤350
| Степень точности | коэффициент | Окружная скорость v, м/с | |||||
| Kh.v | 1,03 | 1,06 | 1,12 | 1,17 | 1,23 | 1,28 | |
| Kf.v | 1,06 | 1,13 | 1,26 | 1,40 | 1,58 | 1,67 | |
| Kh.v | 1,04 | 1,07 | 1,14 | 1,21 | 1,29 | 1,36 | |
| Kf.v | 1,08 | 1,16 | 1,33 | 1,50 | 1,67 | 1,80 | |
| Kh.v | 1,04 | 1,08 | 1,16 | 1,24 | 1,32 | 1,4 | |
| Kf.v | 1,10 | 1,20 | 1,38 | 1,58 | 1,78 | 1,96 | |
| Kh.v | 1,05 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | |
| Kf.v | 1,13 | 1,28 | 1,50 | 1,77 | 1,98 | 2,25 |
Таблица 29
Коэффициенты формы зуба Yf1 и Yf2
| Z или Zv | Yf | Z | Yf | Z | Yf | Z | Yf | Z | Yf | Z | Yf |
| 4.28 | 3.92 | 3.80 | 3.66 | 3.61 | 3.62 | ||||||
| 4.27 | 3.90 | 3.78 | 3.65 | 3.61 | ∞ | 3.63 | |||||
| 4.07 | 3.88 | 3.75 | 3.62 | 3.60 | |||||||
| 3.98 | 3.81 | 3.70 | 3.62 | 3.60 |
Валы и оси
Муфты
Муфтами называют устройства, предназначенные для соединения валов, а также для соединения с валами других вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов и др.). Муфты служат для передачи вращающего момента, в качестве предохранительных устройств, а также тормозов и имеют различное конструктивное оформление в зависимости от назначения и требований, предъявляемых к механизмам.
Муфты подразделяют на постоянные и сцепные. Первые служат для постоянного соединения вращающихся деталей в процессе работы механизма, вторые позволяют без разборки соединять и разъединять вращающиеся детали при работе машины.
Постоянные муфты
Глухие жесткие муфты предназначены для соединения соосных валов, при этом исключаются их относительные угловые или поперечные смещения. В машиностроении используют глухие жесткие муфты следующих разновидностей: втулочные, фланцевые поперечно-свертные и реже — продольно-свертные.
Рис. 162
Втулочная муфта (рис. 162) представляет собой стальную или чугунную втулку, которую насаживают на соединяемые концы валов и закрепляют на них штифтами или стопорными винтами. Втулочная муфта, чрезвычайно простая по конструкции, широко применяется при небольших нагрузках, особенно в приборах. Основным ее недостатком является необходимость точного совмещения осей валов, а для их разъединения необходимы значительные смещения валов в осевом направлении.
Фланцевая поперечно-свертная муфта состоит из двух полумуфт, соединяемых при помощи болтов. Фланцевые муфты широко применяют в тяжелом машиностроении, когда требуется точное и жесткое соединение валов при передаче больших крутящих моментов. Фланцевые муфты передают крутящий момент либо силами трения, возникающими на торцах полумуфт от затяжки болтов, поставленных в отверстия с зазорами, либо непосредственно болтами, установленными в отверстиях полумуфт без зазора (рис. 163, б). В последнем случае муфты могут передавать большие крутящие моменты.
Рис. 163
В технике применяют иногда продольно-свертные муфты (рис. 164), состоящие из двух полумуфт, между которыми зажимают болтами концы соединяемых валов. Продольно-свертные муфты обеспечивают монтаж и демонтаж конструкций без осевых перемещений валов.
Рис. 164
Компенсирующие жесткие муфты применяют для уменьшения вредного влияния несоосности валов на работу подшипников и других устройств. Компенсация смещений валов при использовании таких муфт достигается наличием больших зазоров в сопряжениях их деталей или скольжения деталей друг по другу (рис. 165).
Рис. 165
Зубчатая муфта (рис. 165) состоит из двух втулок с наружными зубчатыми венцами и двух соединительных обойм с внутренними зубьями (рис. 165, в). Втулки устанавливают на соединяемых концах валов, а соединительные обоймы, внутренние зубья которых входят в зацепление с эвольвентными зубьями втулок, стягиваются болтами. Головки зубьев на втулках имеют сферическую форму по длине зуба и бочкообразную форму в продольном сечении (рис.165, в). При такой форме зубьев и предусмотренных боковых зазорах в зацеплении допускается перекос оси каждого вала до 30° и некоторое радиальное смещение валов. Внутреннюю полостьприменяют для соединения валов, оси которых расположены под большим углом друг к другу, причем в процессе работы величина угла наклона может изменяться.
Крестовая муфта предназначена для компенсации радиальных смещений валов (рис.1662). Она состоит из двух полумуфт, имеющих диаметральные пазы, и промежуточного диска с двумя выступами, выполненными крестообразно на противоположных сторонах диска. Выступы диска входят в пазы полумуфт. Несоосность соединяемых валов, а также угловых смещений до 1° компенсируется подвижностью соединительного диска в пазах полумуфт.
Рис. 166
Шарнирные муфты (рис. 167) Шарнирная муфта состоит из двух вилок, и крестовины 2, шарнирно соединенной с вилками. Недостатком шарнирной муфты является неравномерность вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущего, если валы установлены несоосно. Для устранения этого недостатка применяют сдвоенные шарнирные муфты, содержащие промежуточный элемент 2 (рис. 167, б), однако для равномерного вращения ведомого вала необходимо соблюдение параллельности соединяемых валов 1 и 3.
Рис. 167
Упругие постоянные муфты применяют для уменьшения динамических нагрузок, а также некоторой компенсации неточностей взаимного расположения соединяемых валов. Эти муфты влияют на общую динамическую характеристику системы и могут изменять ее в нужном направлении. Кроме того, упругие муфты способствуют гашению колебаний и являются поэтому виброизолирующими элементами машин.
Втулочно-пальцевые муфты типа МУВП (рис. 168), выпускаемые по нормали машиностроения, получили наибольшее распространение. Муфта состоит из двух фланцевых полумуфт, в одной из которых закреплены коническими хвостовиками стальные пальцы, армированные резиновыми втулками или набором резиновых колец.
Рис. 168
Муфты с упругими оболочками (рис. 169) также состоят из двух пулумуфт, насаживаемых на соединяемые концы валов. Полумуфты соединяются резиновой оболочкой, закрепляемой с помощью прижимных колец и болтов. Преимуществом этих муфт является компенсация неточностей взаимного расположения соединяемых валов, а также простота монтажа и демонтажа соединяемых элементов. Недостатком этих муфт является увеличение габаритов по сравнению с другими конструкциями муфт.
Рис. 169
На рис. 170 показана муфта переменной жесткости с радиальным расположением пакетов упругих пластин. Пластины соединяют наружную и внутреннюю полумуфты. Пакеты пластин закреплены в пазах внутренней полумуфты, а их свободные концы изгибаются под нагрузкой. Муфта работает как упругая с переменной жесткостью только в одном диапазоне изменения нагрузки.
Рис. 170
Приложение 1
Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 8239-89.
Размеры и справочные величины.
Обозначения:
H- высота
b-ширина полки
s-толщина стенки
t- средняя толщина полки
R - радиус внутреннего закругления
r- радиус закругления полки
J - момент инерции
W-момент сопротивления
| Номер двутавра | Масса 1 м, кг | H мм | b мм | s мм | t мм | R мм | r мм | Площадь сечения См2 | JX См4 | WX См3 | JY См4 | WY См3 |
| 9,46 | 4,5 | 7,2 | 7,0 | 2,5 | 12,0 | 39,7 | 17,9 | 6,49 | ||||
| 11,5 | 4,8 | 7,3 | 7,5 | 3,0 | 14,7 | 58,4 | 27,9 | 8,72 | ||||
| 13,7 | 4,9 | 7,5 | 8,0 | 3,0 | 17,4 | 81,7 | 41,9 | 11,5 | ||||
| 15,9 | 5,0 | 7,8 | 8,5 | 3,5 | 20,2 | 58,6 | 14,5 | |||||
| 18,7 | 5,1 | 8,1 | 9,0 | 3,5 | 23,4 | 82,6 | 18,4 | |||||
| 5,2 | 8,5 | 9,5 | 4,0 | 26,8 | 23,1 | |||||||
| 24,0 | 5,4 | 8,7 | 10,0 | 4,0 | 30,6 | 28,6 | ||||||
| 27,3 | 5,6 | 9,5 | 10,5 | 4,0 | 34,8 | 34,5 |
Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 8240-89
Размеры и справочные величины.
Обозначения:
H - высота
b-ширина полки
s-толщина стенки
t- средняя толщина полки
R - радиус внутреннего закругления
r- радиус закругления полки
J - момент инерции
W-момент сопротивления
z0 -расстояние от оси y-y
до наружной стенки
| Номер швеллера | Масса 1 м, кг | H мм | b мм | s мм | t мм | R мм | r мм | Площадь сечения См2 | JX См4 | WX См3 | JY См4 | WY См3 | z0 см |
| 4,84 | 4,4 | 6,0 | 2,5 | 6,16 | 22,8 | 9,1 | 5,61 | 2,75 | 1,61 | ||||
| 6,5 | 5,9 | 4,4 | 7,2 | 6,0 | 2,5 | 7,51 | 48,6 | 8,7 | 3,68 | 1,24 | |||
| 7,05 | 4,5 | 7,4 | 6,5 | 2,5 | 8,98 | 89,4 | 22,4 | 12,8 | 4,75 | 1,31 | |||
| 8,59 | 4,5 | 7,6 | 7,0 | 3,0 | 10,9 | 34,8 | 20,4 | 6,46 | 1,4 | ||||
| 10,4 | 4,8 | 7,8 | 7,5 | 3,0 | 12,3 | 50,6 | 31,2 | 8,52 | 1,54 | ||||
| 12,3 | 4,9 | 8,1 | 8,0 | 3,0 | 15,6 | 70,2 | 45,5 | 1,67 | |||||
| 14,2 | 5,0 | 8,4 | 8,5 | 3,5 | 18,1 | 93,4 | 63,3 | 13,8 | 1,8 | ||||
| 16,3 | 5,1 | 8,7 | 9,0 | 3,5 | 20,7 | 17,0 | 1,94 | ||||||
| 19,8 | 5,2 | 9,0 | 9,5 | 4,0 | 23,4 | 20,5 | 2,07 | ||||||
| 21,0 | 5,2 | 9,7 | 10,0 | 4,0 | 26,7 | 25,1 | 2,21 | ||||||
| 25,8 | 5,6 | 10,0 | 10,5 | 4,0 | 30,6 | 31,6 | 2,42 |
Уголки стальные горячекатаные, ГОСТ 8509-93
Размеры и справочные величины.
Обозначения:
b-ширина полки
t-толщина полки
R - радиус внутреннего закругления
r- радиус закругления полки
J - момент инерции
W-момент сопротивления
z -расстояние от оси y-y
до наружной стенки
| Номер уголка | Масса 1 м, кг | b мм | t мм | R мм | r мм | z0 см | Площадь сечения См2 | Jx См4 | W x См3 |
| 1,36 | 1,3 | 0,85 | 1,74 | 1,45 | 0,67 | ||||
| 1,85 | 1,7 | 1,09 | 3,09 | 4,58 | 1,6 | ||||
| 3,77 | 5,5 | 1,8 | 1,42 | 4,4 | 11,2 | 3,13 | |||
| 5,43 | 2,3 | 1,7 | 6,92 | 23,21 | 5,4 | ||||
| 9,39 | 2,7 | 1,99 | 9,42 | 42,98 | 8,57 |
Уголки стальные горячекатаные, ГОСТ 8510-93
Размеры и справочные величины.
Обозначения:
B-ширина большей полки
b-ширина меньшей полки
t-толщина полки
R - радиус внутреннего закругления
r- радиус закругления полки
J - момент инерции
W-момент сопротивления
x0 ,y0 расстояние от центра тяжести
до наружных граней полки
| Номер уголка | Масса 1 м, кг | B мм | b мм | t мм | R мм | r мм | y0 см | x0 см | Площадь сечения См2 | Jx См4 | W x См3 | Jy См4 | W y См3 |
| 3/2 | 1,46 | 3,5 | 1,2 | 1,04 | 0,54 | 1,86 | 1,61 | 0,86 | 0,56 | 0,39 | |||
| 4/2,5 | 2,7 | 1,3 | 1,41 | 0,46 | 3,03 | 4,73 | 1,82 | 1,41 | 0,77 | ||||
| 5/3,2 | 2,4 | 5.5 | 1,8 | 1,65 | 0,76 | 3,17 | 7,83 | 2,38 | 2,56 | 1,05 | |||
| 6,3/4 | 3,91 | 2,08 | 0,95 | 4,98 | 19,91 | 4,72 | 6,26 | 2,05 | |||||
| 7/4,5 | 4,39 | 7,5 | 2,5 | 2,28 | 1,05 | 5,59 | 27,76 | 5,88 | 9,05 | 2,62 |