Вибір муфти пружної із зірочкою
2.1 Вибір муфти
Згідно завдання, електродвигун сполучений з редуктором за допомогою муфти пружної із зірочкою.
Муфта з гумовою зірочкою по ГОСТ 14084-68 (рис.2) складається з однакових напівмуфт 1 і 2, що мають на фланцях торцеві кулачки, і пружного елементу 3, виконаного у формі зірочки. Виступи зірочки розташовуються між куркульками напівмуфт і працюють на стискування через один при дії моменту, що крутить.
Матеріал напівмуфт: сталь 35 (для муфт с Д= 25. . . 40мм) або чавун СЧ 21-40 (для муфт с Д = 50. . . 160 мм). Матеріал зірочки: гума бензомастилостійка марки А м'яка по ГОСТ 7338-65.
Муфта допускає радіальний зсув валів 0,2 мм, кутовий зсув – 1о30´.
Вибираємо муфту з табл.4 [4] по діаметру валу електродвигуна. Оскільки діаметр валу 32 мм і момент на валу 30,51 Нм, то вибираємо муфту 32-125. її параметрів приведені в табл.2.1. Ескіз муфти приведений на рис.2.1
Рисунок 2.1 – Ескіз муфти пружної із зірочкою
Таблиця 2.1 Розміри (у мм) і параметри муфти 32-600 [4]
| d, мм | D, мм | L, мм | Ткр, Нм | n хв.-1 | z | D1, мм | d1, мм | В, мм | L1, мм | Н, мм | L, мм | Гвинт по ГОСТ 1479-64 | Кіль-це по ГОСТ 2833-65 |
| 16,5 | М8х10-051 |
2.2 Перевірочний розрахунок муфти
Роботоздатність муфти оцінюється міцністю гумової зірочки на зминання. Розрахункова формула:
де z – число кулачків однієї напівмуфти
H – товщина зірочки, мм
d1– діаметр маточини, мм
b = (D1- d1)/2 = (100 – 45)/2 = 27,5 мм
D = (D1+ d1)/2 = (100 + 45)/2 = 72,5 мм.
Допустимі напруження зминання [σ]зм = (3…5) МПа [4].
Величина радіального навантаження на вал від муфти
3 Проектувальний розрахунок валів
Проектувальний розрахунок вхідного валу
Для виготовлення валу призначаємо сталь 45 оскільки діаметр шестерні d1= 52 мм і він є вал-шестернею. Для сталі 45 МПа; МПа; МПа.
Визначимо діаметр валу з умови крутильної міцності:
Оскільки на вході встановлена муфта з діаметрами отворів під вали 32 мм і 25 мм, то приймаємо діаметр валу під напівмуфтою Æ25 мм.
діаметр валу під підшипник Æ30 мм;
радіуси всіх галтелей мм
Проектувальний розрахунок проміжного валу
Для виготовлення валу призначаємо сталь 45 оскільки він є вал-шестернею. Для сталі 45 МПа; МПа; МПа.
Визначимо діаметр валу з умови крутильної міцності:
мм.
Приймаємо діаметр валу під підшипником Æ30 мм;
Діаметр валу під колесом Æ35 мм;
Радіуси всіх галтелей мм.
Проектувальний розрахунок вихідного валу
Для виготовлення валу призначаємо нормалізовану сталь 5, ГОСТ 380‑88. Для нормалізованої сталі 5 МПа; МПа; МПа.
Визначимо діаметр валу з умови крутильної міцності:
мм.
Приймаємо:
діаметр валу під зірочкою Æ32 мм;
діаметр валу під підшипник Æ35мм;
діаметр валу під колесо Æ40 мм;
радіуси всіх галтелей мм.
Вибір підшипників кочення
Вхідний вал має посадочний діаметр під підшипник Æ30 мм. Зубчаста передача прямозуба, осьові навантаження відсутні. Тому заздалегідь були вибрані підшипники типа 206 – радіальний кульковий, легкій серії, що має наступні технічні характеристики:
─ мм – внутрішній діаметр підшипника;
─ мм – зовнішній діаметр підшипника;
─ мм – ширина підшипника;
─ кН – базова динамічна радіальна вантажопідйомність підшипника.
Проміжний вал має посадочний діаметр під підшипник Æ30 мм. Зубчаста передача прямозуба, осьові навантаження відсутні. Тому заздалегідь були вибрані підшипники типа 306 – радіальний кульковий, середній серії, що має наступні технічні характеристики:
─ мм – внутрішній діаметр підшипника;
─ мм – зовнішній діаметр підшипника;
─ мм – ширина підшипника;
─ кН – базова динамічна радіальна вантажопідйомність підшипника.
Вихідний вал має посадочний діаметр під підшипник Æ35 мм. Зубчаста передача прямозубая, осьові навантаження відсутні. Тому заздалегідь були вибрані підшипники типа 307 – радіальний кульковий, середній серії, що має наступні технічні характеристики:
─ мм – внутрішній діаметр підшипника;
─ мм – зовнішній діаметр підшипника;
─ мм – ширина підшипника;
─ кН – базова динамічна радіальна вантажопідйомність підшипника.
Вибір шпонкових з'єднань
Вхідний вал (напівмуфта). Діаметр валу 25 мм. По ГОСТ 23360-78 вибираємо шпонку з перетином b = 8 мм – ширина шпонки; h = 7 мм – висота шпонки;
t1 = 4 мм – глибина паза в валу; t2 = 3,3 мм – глибина паза в маточіні.
Розраховуємо довжину шпонки l = 1,5 × dв = 1,5× 25 мм = 37,5 мм. Приймаємо 40 мм.
Проміжний вал (колесо зубчасте). Діаметр валу 35 мм. По ГОСТ 23360-78 вибираємо шпонку перетином b = 10 мм – ширина шпонки; h = 8 мм – висота шпонки;
t1 = 5 мм – глибина паза у валу; t2 = 3,3 мм – глибина паза у втулці.
Розраховуємо довжину шпонки l = 1,5 × dв = 1,5× 35 мм = 52,5 мм. Приймаємо 56 мм.
Вихідний вал (колесо зубчасте): Діаметр валу d = 40 мм; По ГОСТ 23360-78 вибираємо шпонку з перетином b = 12 мм – ширина шпонки; h = 8 мм; t1 = 5 мм – глибина паза у валу; t2 = 3,3 мм – глибина паза у втулці.
Розраховуємо довжину шпонки l = 1,5 × dв = 1,5× 40 мм = 60 мм. Приймаємо 63 мм.
Вихідний вал (зірочка): Діаметр валу d = 32 мм; По ГОСТ 23360-78 вибираємо шпонку перетином b = 10 мм – ширина шпонки; h = 8 мм – висота шпонки;
t1 = 5 мм – глибина паза у валу; t2 = 3,3 мм – глибина паза у втулці.
Розраховуємо довжину шпонки l = 1,5 × dв = 1,5× 32 мм = 48 мм. Приймаємо 50 мм.
Література
1. Розрахунки механічних передач. Навчальний посібник до курсового і дипломного проектування для студентів механічних спеціальностей /Сост. С.Г.Карнаух, Н.В.Чоста. – Краматорськ: ДДМА, 2008. – 292 с.
2. Выбор жестких компенсирующих и упругих муфт /Сост. П.В.Шишлаков. –Краматорск: ДГМА,2003.-36 с.
3. Методические указания к расчету валов и осей /Сост.: А.В.Чумаченко, С.Г.Карнаух. – Краматорск: ДГМА, 2003. – 72 с.
4. Выбор и расчет подшипников качения /Сост. Новицкая Л.Н., Шишлаков П.В. – Краматорск: ДГМА, 2003. – 52 с.
5. Расчет шпоночных, шлицевых и бесшпоночных соединений /Сост. Попов В.Л., Филимошкина Л.П. – Краматорск: ДГМА, 1982. – 44 с.