Расчет нестандартной предохранительной фрикционной муфты, расположенной

НА ПРОМЕЖУТОЧНОМ ВАЛУ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА

По результатам предварительных расчетов конической зубчатой пары определяем габариты, в которые должна вписываться фрикционная муфта (рис. 19.1). Торец шестерни находится на расстоянии 68 мм от оси вала колеса. Корпус муфты, в которой при помощи шлицев будут крепиться наружные диски, располагаем на расстоянии 5 мм от торца шестерни. При толщине корпуса 12 мм получаем, что наружный диаметр дисков должен быть не более

2 (68 – 5 – 12) = 102 мм.

Рис. 19.1. Встроенная фрикционная дисковая предохранительная муфта

Если назначить высоту шлицев 5 мм, а зазор между шлицами и наружным диаметром внутренних дисков принять 1 мм, то рабочий наружный диаметр шлицев

Внутренний диаметр шлицев определяем, ориентируясь на диаметр вала d = 52 мм. Между шлицами, размеры которых D × d × Z = 32 × 28 ×6, и внутренним рабочим диаметром шлицев D_в необходимо предусмотреть зазор в 0,5 мм, тогда D_в = 55 мм.

Толщина втулки в коническом колесе 5 мм, наружный диаметр втулки d_вт = 46 мм.

Муфта должна передавать номинальный момент Т = 92 Н×м. Коэффициент перегрузки β = 1,45, поэтому предельный момент срабатывания муфты

1. В качестве материалов дисков выбираем закаленную сталь по закаленной стали, диски будут работать со смазкой. По табл. 14.9 [12, с. 477] определяем коэффициент трения f = 0,08–0,1, допускаемое давление [p] = 0,3–0,6 МПа. Учитывая примечание к табл. 14.9, назначаем f = 0,08, [p] = 0,3 МПа.

2. Диаметры кольца трения дисков: по эмпирической зависимости рекомендуется наружный диаметр

D_н = 4d = 4 × 32 = 128 мм.

Выше было установлено, что этот диаметр должен быть не более 90 мм, внутренний диаметр D_в = 0,5 D_вн = 0,5 × 90 = 45 мм. Назначаем D_в = 33 мм.

3. Приведенный радиус сил трения

4. Допускаемое осевое усилие

1651,93 Н.

5. Число пар трения

Z =

Таким образом, конструкция, предлагаемая на схеме к заданию, не может быть реализована.

Рационально на чертеже разместить цилиндрическую пару слева от колеса, а справа – конструировать муфту.

В этом случае D_н = 128 мм, D_в = 48 мм.

3317,52 Н.

Z =

Принимаем число ведущих дисков Z₁ = 5; ведомых Z₂ = Z₁ + 1 =
= 5 + 1 = 6.

Предельно допустимое число дисков для муфт смазываемых Z = 11.

6. Число дисков можно уменьшить, если назначить в качестве пар трения сталь по текстолиту.

Тогда f = 0,15, a [p] = 0,3 МПа, R_пр = 46,12 мм; [Q] = 3443 Н.

Предварительно принимаем число дисков Z = 6:

Необходимая сила нажатия при шести трущихся поверхностях

3151,65 Н.

Толщину дисков назначаем 2 мм. Диск со шлицами центрируется по внутреннему диаметру и крепится болтами с резьбой М6 к коническому колесу.

Расчет пружин