Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow БЖД arrow БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Посмотреть оригинал

РАСЧЕТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ МУФТ

Муфты со срезным штифтом (рис. 11.2), отличающиеся компактностью и высокой точностью срабатывания, являются простейшими из предохранительных муфт. Их широкое применение сдерживается необходимостью замены срезного штифта при каждой перегрузке, поэтому такие муфты устанавливают в механизмах, по характеру работы которых перегрузки могут возникнуть лишь случайно.

Предохранительная муфта со срезным штифтом

Рис. 11.2. Предохранительная муфта со срезным штифтом

Штифты обычно изготавливают из среднеуглеродистой стали 35, 40 или 45, реже — из закаленной стали, например, Ст. 5. Для повышения точности срабатывания их снабжают кольцевой канавкой в месте разрушения, которая также снижает опасность повреждения полумуфт.

Расчет муфт со срезным штифтом выполняют в такой последовательности.

Выполняют эскиз муфты и обозначают размеры. Рассчитывают диаметр штифта, мм,

где 7"р — расчетный крутящий момент, Н ? м; ^—коэффициент неравномерности распределения нагрузки между штифтами: при числе штифтов z — 1 кг = 1, при z = 2kz = 1,2, а при z = 3kl = 1,3; R — расстояние между осью передающих момент валов и осью штифта, м; т„. ср — предел прочности на срез: для стали 35 нормализованной т„ с„ = 405 МПа, улучшенной— 487,5 МПа; для стали 40 улучшенной т„.ср= 525 МПа; для стали 45 нормализованной то ср = 457,5 МПа, улучшенной — 562,5 МПа; для закаленных штифтов из стали Ст. 5 твср = = 420 МПа.

При выборе числа штифтов следует учитывать, что муфты с одним штифтом имеют более высокую точность срабатывания, а установка нескольких штифтов позволяет взаимно компенсировать поперечные нагрузки, передаваемые на валы.

Обычно расчетный момент Гр принимают на 10...25 % выше предельного допускаемого момента Гпр:

Пример. Рассчитать предохранительную муфту с двумя срезными штифтами, предназначенную для передачи крутящего момента 90 Н • м. Диаметр окружности среза штифтов, выполненных из нормализованной стали 35, равен 0,1 м.

Решение. Расчетный момент

Рассчитаем диаметр штифтов:

Кулачковые муфты предназначены для предохранения привода с небольшой частотой вращения от поломок при передаче крутящего момента от 4 до 400 Н м. На рисунке 11.3 показана схема кулачковой муфты в момент срабатывания, когда кулачки / вывели полумуфты 2 и 3 из зацепления. Сила сжатия Fпружины 4, определяющая момент срабатывания муфты, создается предварительной деформацией пружины гайкой 5, которая фиксируется в отрегулированном положении контргайкой 6. Сидящая на шпонке втулка 7 не позволяет пружине закручиваться при ее сжатии гайкой 5.

Кулачковые предохранительные муфты стандартизированы. Однако в сельскохозяйственном машиностроении часто применяют нестандартизированные муфты. Их расчет выполняют в следующем порядке.

Выполняют эскиз муфты и обозначают размеры.

где кл = 1...6 — коэффициент динамичности привода, зависящий от типа приводного двигателя и назначения машины или механизма (табл. 11.2.); а = 45...60* — угол наклона боковой поверхности кулачка (чаще всего а = 45*); р = 2...8е —угол трения боковой поверхности кулачка: для предохранительных муфт сельскохозяйственных машин обычно р = 6...8*; DK диаметр окружности точек приложения окружного усилия к кулачкам, м; d—диаметр вала, м;/= 0,1...0,15 — коэффициент трения в шпоночном или шлицевом соединении: при сухом трении чугуна по

Рассчитывают условие выключения муфты при предельной нагрузке:

Рис. 11.3. Кулачковая предохранительная муфта чугуну или по закаленной стали /=0,15, при наличии смазочного материала для этих пар трения /=0,08, для пары закаленная сталь — закаленная сталь при наличии смазочного материала /= 0,06.

11.2. Коэффициент динамической нагрузки ка для различных машин

Наименование машин, механизмов

Значение кл

Приводы с асинхронными двигателями

2,5...5

Главный привод токарных станков с асинхронным

1,8...4

электродвигателем

Лебедки, строгальные и долбежные станки, скребковые

1,5...2,5

транспортеры, прессы Грузоподъемные машины: механизмы подъема

1,2...2

механизм передвижения

1,5...4

Вентиляторы

1,4...1,8

Мельницы, смесители

1,8...2,2

Кривошипно-ползунные, эксцентриковые механизмы

1,8...3

Электротранспорт

1,6...2,5

Определяют силу предварительного сжатия пружины муфты:

где Т — номинальный крутящий момент при установившемся режиме работы привода, Н • м.

Определяют силу сжатия пружины при срабатывании муфты:

где 7J, — расчетный момент срабатывания муфты, Н • м: Тр = каТ.

Пример. Рассчитать параметры безопасности кулачковой предохранительной муфты сельскохозяйственной машины для передачи крутящего момента 300 Н м. Диаметр вала d= 0,03 м, диаметр окружности точек приложения окружного усилия к кулачкам DK = 0,07 м, коэффициент трения в шлицевом соединении/= 0,15, угол наклона боковой поверхности кулачка а = 45е, угол трения боковой поверхности кулачка (3 = 7°.

Решение. Проверим условие выключения муфты при предельной нагрузке:

Так как 1,08 > 1, условие выключения муфты при предельной нагрузке выполняется.

Сила предварительного сжатия пружины муфты

Сила сжатия пружины при срабатывании муфты

Правильно рассчитанные параметры безопасности муфт обеспечивают их включение при предельной нагрузке.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы