Предохранительная кулачковая муфта
Муфта с предохранителем
Рис 10.3 конструкция предохранительных муфт
Относятся к числу некомпенсирующих. Шпонки левосторонние, полумуфта 1 соединена с валом 3. Шайба 4 фиксирует её в осевом направлении. Зубчатое колесо 5, с помощью вкладыша 6 свободно сидит на валу 3. В полумуфте 1 и колесе 2 предусмотрено одно или два отверстия, для постановки связи штифта 7, установленного во втулке 8,9. Они сменные и при частом срезе штифта заменяются. Резьбовая пробка 10 позволяет фиксировать штифт в отверстии.
выбирается
в зависимости от напряжения
К
для гладких штифтов 0,7-0,8.
Tср.м.- крутящий момент, при котором муфта сработает.
Отсюда ищут диаметр штифта:
Пружинная шариковая полумуфта.
Кулачковая муфта состоит из двух полумуфт 1 и 2. Прижатие кулачков производится с помощью системы 3.
10.2 Подбор муфты
Для передачи момента с вала электродвигателя на быстроходный вал редуктора используем комбинированную упругую втулочно-пальцевую и штифтовую муфты со срезными штифтами.
Такая система позволяет передавать вращение (крутящий момент) от вала 3 к валу 4. При этом передача момента осуществляется с помощью пальца 5, который своим коническим концом крепиться с помощью гайки 7 на полумуфту 1. В то время другая часть пальца с помощью резиновых втулок 6 свободно вставляется в отверстие полумуфты 2. При аварийной перегрузке штифт 8 срезается через отверстие во втулке 9. А вал 3 будет продолжать вращение от двигателя без передачи момента.
По ГОСТ 21424-93 для посадочного диаметра d=40 мм применяем муфту со следующими параметрами:
Передаваемый вращающий момент не более T= 450 Нм (в нашем случае 303 Нм).
Частота
вращения
3350
об/мин (в нашем случаеn
= 950 об/мин)
Длины отверстий: l1=96мм; l2 =90 мм.
Габаритные размеры: L =226 мм; D=170 мм.
Смещение осей валов не более: радиальное r=0,2; угловое =130.
Зазор между полумуфтами С=3…5мм.
Остальные параметры муфты рассчитывают по следующим соотношениям:
B – ширина при установке резиновых колец:
B0,25D=42,5мм;
-
диаметр окружности, на которой расположены
оси пальцев:
D0=(0,7÷0,8)D =110мм;
Размеры втулок и пальцев:
диаметр пальца dп =18мм.
длина пальца lп=42мм.
резьба выходного конца пальца d0, М12.
количество пальцев z=6.
диаметр втулки упругой Dв =35мм.
длина втулки упругой lвт=36мм.
Пальцы муфты, изготовленные из стали 45, рассчитывают на изгиб:
,
где
-
вращающий момент на валу электродвигателя,
н∙м
-
длина пальца, м
-
зазор между полумуфтами, м
z - количество пальцев
-
диаметр окружности, на которой расположены
оси пальцев, м
dп - диаметр пальца, м
Упругие элементы муфты проверяют на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами:
;
где
-
длина втулки, м
Выбранная муфта подходит.
Консольная сила от муфты: Fм80T1=80303=1393 Н.
Расчёт предохранительного устройства
1.Штифтовая муфта со срезными штифтами.
Диаметр штифта определяют из расчета на срез:
;
где
-
предельно допустимый вращающий момент,
н∙м
-
предел прочности на срез,
,
где
к = 0,7 - 0,8 –гладкий штифт
к = 0,9 – 1 – штифт с шейкой
-
прочность материала, для Ст70=1030
=0,9∙1030=927
D – наружный диаметр, мм
D = (2.5÷3.5)d =(2.5÷3.5)40 =100… 140=120мм
При действии момента Т напряжение в поперечном сечении штифта должно быть равно пределу прочности на срез:
по
справочнику выбираем штифты dшт=4мм;
Dвт
= 15мм;
Примем радиусы расположения 2-х штифтов R=0.5∙(D-Dвт)-8мм=35мм