Подбор и расчет предохранительной муфты

В качестве предохранительной муфты в машиностроении применяют: муфты с разрушающимся элементом, шариковые (ГОСТ 15621-77), кулачковые (ГОСТ 15620-77) и фрикционные (ГОСТ 15622-77).

Предохранительные муфты независимо от типа могут работать только при строгой соосности соединяемых валов.

Наиболее распространенными и простыми в изготовлении являются муфты с разрушающимся (срезаемым) элементом.

Рисунок 6.1 - Втулочная муфта со срезным штифтом

 

На рисунке 6.1. представлена втулочная муфта со срезным штифтом 4, которая соединяет валы I и II и состоит из втулки 1, длина которой принимается равной (3…5) D, наружный диаметр втулки берется (1,5…1,8) D, основного штифта 2 и фиксатора 3. При превышении предельного вращающего момента происходит срез штифта 4 между втулками 5.

Рассчитываемой величиной является диаметр срезного штифта

, мм.

Во избежание случайного срабатывания муфты вращающий момент принимают больше номинального, т.е. Т_к = 1,25 · Т_ном, Н·м, допускаемое напряжение на срез принимается [ τ_ср ]=330…370 МПа для стали 15; 20, из которой изготавливаются срезные штифты.

При срабатывании этой муфты происходит срез штифта и прекращается передача движения с вала I на вал II. Недостатком данной муфты является трудность изъятия срезанной части штифта находящей во втулке 5, расположенной на валу.

41 42

Предельный вращающий момент, при котором происходит срез штифта (проверочный расчет)

, Н·м.

Наиболее часто применяемой муфтой является дисковая муфта со срезным штифтом, изготавливаемая по нормали машиностроения (рисунок 6.2).

 

Рисунок 6.2 - Дисковая муфта со срезным штифтом

Данная муфта состоит из двух полумуфт – 1 и 2, в которых на диске располагаются втулки 3 со срезным штифтом 4, для предотвращения выпадания штифта из втулки он фиксируется пробкой 5. Посадочное отверстие в полумуфтах может быть цилиндрическим или коническим (конусность 1:10). Материал штифтов принимается такой же, как и для втулочной муфты. Для того чтобы не происходило разрушение втулок 3, они изготавливаются из стали 40Х с твердостью 48…50HRC, материал пробок 5 – сталь 30, твердость 32..35HRC.

Расчет данной муфты сводится к определению диаметра срезного штифта по известной формуле. Основные конструктивные размеры дисковой муфты принимаются по [3].

ВЫЧЕРЧИВАНИЕ ОБЩЕГО ВИДА ПРИВОДА

Эскизная компоновка привода

Целью эскизной компоновки привода является разработка конструкции привода согласно задания на проектирование.

Эскизная компоновка выполняется в масштабе 1: 1, или ином масштабе, на миллиметровой бумаге и должна содержать эскизное изображение привода, состоящего из электродвигателя, открытых передач, редуктора с насаженными на выходной вал звездочкой или муфтой и муфт, установленными на раме или плите (минимум в двух проекциях – фронтальная и вид в плане или профильная проекция). Эскизную компоновку рекомендуется выполнять в такой последовательности:

· наметить расположение проекций на листе, при расположении проекций на листе необходимо вычертить границы формата А1, его можно располагать как горизонтально, так и вертикально;

· наметить оси валов двигателя, открытых передач, быстроходного и тихоходного валов редуктора;

· зная габаритные размеры двигателя, редуктора, межосевое расстояние открытых передач, необходимо разместить их на бумаге с таким расчетом, чтобы от границ формата и между проекциями было достаточно места для простановки размеров и обозначения позиций, оставив место для расположения основной надписи (углового «штампа») и технической характеристики и технических требований;

· вычертить электродвигатель, пользуясь размерами, полученными в [2], на вал двигателя «установить» выбранную муфту, учитывая величину ее допускаемого осевого смещения;

· к другому концу полумуфты «присоединить» быстроходный вал редуктора и вычертить весь редуктор, пользуясь табличными размерами выбранного редуктора [1]. При вычерчивании двигателя и редуктора размеры, не указанные в таблицах [1,3], определять методом масштабирования, т.е. соотносить измеренные размеры на эскизах с размерами из таблиц, таким образом, найдя масштаб, можно найти натуральную величину измеренных размеров по каталогу.

Общий вид привода. Оформление чертежа

43 44

Чертежи выполняются на листах ватмана формата А1 (841х594 мм). Следует иметь в виду, что листы ватмана имеют потребительский размер, т.е. больший размер, следовательно необходимо на листе вычертить границы формата А1 и после этого начертить рамку формата. На листе А1 может располагаться два листа А2, или четыре листа А3, или их комбинация. На отдельные листы формат А1 разрешается не разрезать. Расположение формата может быть произвольным, т.е. вертикальным или горизонтальным, за исключением формата А4, у которого расположение может быть только вертикальным. Каждый чертеж должен иметь основную надпись («угловой штамп»), размером 185х55 мм – в правом нижнем углу, которая заполняется согласно ГОСТ 2.104-68. В левом верхнем углу, в рамке размером 70х14 должно располагаться обозначение документа повернутое на 180⁰.

С миллиметровой бумаги переносится на лист ватмана компоновочный чертеж привода в тонких линиях. При переносе чертежа необходимо выбрать масштаб чертежа с той целью, чтобы обе проекции занимали не менее 70…80% площади формата. Затем начинается оформление чертежа общего вида привода согласно требований ЕСКД с соблюдением толщины линий. При необходимости в увеличенном масштабе производится вычерчивание крепления двигателя и редуктора к раме или плите.

Чертеж вычерчиваемого привода (чертеж общего вида, сборочный чертеж) должен иметь минимум две проекции, которые должны полностью выявить конструкцию механизма. На этих чертежах должны проставляться пять групп размеров: габаритные (длина, ширина, высота); размеры, отражающие техническую характеристику механизма (межосевые расстояния, расстояния от плоскостей крепления до осей приводных валов); присоединительные размеры (диаметры и вылеты валов, к которым в дальнейшем могут быть присоединены детали других механизмов, с указанием полей допусков, сечения концов валов с указанием размеров шпонок и шпоночных пазов, следует иметь в виду, что шпонки на «свободных» концах валов входят в комплект механизма, размеры крепежных отверстий – диаметр, толщина лапки, которыми механизм крепится к раме или плите); регулировочные размеры (размеры, при помощи которых производится регулирование натяжения ремня или цепи, размеры, при помощи которых производится регулирование муфт и т.п.).

Все детали, включая стандартные изделия, сборочные узлы на сборочных чертежах должны на выносных линиях иметь номер позиции. Нумерация позиций производится после составления спецификации. Согласно номеров позиций все детали и узлы вписываются в спецификации, которые являются неотъемлемой частью сборочных чертежей.

 

45 46 43 44

Рисунок 7.1 - Пример выполнения чертежа общего вида привода

На чертежах общего вида и сборочных чертежах должна размещаться текстовая часть: техническая характеристика и технические требования. Она должна располагаться над нижним «штампом», не выходя за левую границу.

Техническая характеристика должна включать в себя следующие пункты: передаваемая мощность (кВт); передаточное число привода и передаточные числа открытых передач; крутящий момент (Н∙м) или окружную силу (Н) с указанием плеча действия (м) на выходном валу механизма; частоту вращения (мин^–1), или угловую скорость (с^–1), на быстроходном валу, тип или марку электродвигателя с указанием мощности и частоты вращения, обозначение редуктора с указанием величины допускаемого вращающего момента на тихоходном валу, частоты вращения быстроходного вала; в ременных передачах - тип ремня, его длина с указанием ГОСТа; в цепных передачах – тип цепи с указанием ГОСТа.

Технические требования должны включать в себя все указания на монтаж механизма (смещения и перекос осей валов), регулировку узлов и агрегатов механизма (регулировку конических роликоподшипников и т.п.), техническое обслуживание и эксплуатацию (виды обслуживания, сроки обслуживания, перечень мероприятий при обслуживании). Также должен указываться способ смазки, марка смазочного материала с указанием ГОСТа, периодичность смазки, периодичность контроля уровня смазки, количество заливаемого масла (кг). В технических условиях обязательно указывается цвет всего механизма или цвет его агрегатов, способ окраски, количество слоев краски. При наличии движущихся частей или агрегатов они окрашиваются в сигнальные цвета, согласно, требований Гостехнадзора.

На чертежах общего вида должен приводиться план размещения фундаментных отверстий для крепления всего механизма на полу или фундаменте с указанием диаметра, глубины, координат отверстий и привязки координат отверстий к оси выходного вала всего механизма.

 

Оформление рабочих чертежей деталей

Рабочий чертеж детали, как правило, вычерчивается в масштабе 1:1, при необходимости можно применять масштабы уменьшения или увеличения. Расположение детали на чертеже должно соответствовать положению детали при ее обработке на станке; например, ось цилиндрической детали, получаемой точением, должна располагаться горизонтально. На рабочих чертежах деталей, кроме простановки размеров с указанием полей допусков, требований на механическую и иную обработку, должна иметься текстовая часть, в которую, как правило, входят: указания по термической или химико-термической обработке, гальваническим покрытиям или шпаклевке и окраске деталей; литейные или штамповочные радиусы и уклоны (для литых или горячештампованных деталей); радиусы скруглений или размеры фасок, если они не проставлены в виде размеров; неуказанные предельные отклонения размеров и другие сведения, необходимые для изготовления и контроля деталей.

На рабочих чертежах зубчатых колес и звездочек в правом верхнем углу чертежа должна располагаться таблица определенного размера с указанием основных параметров зубьев.

В правом верхнем углу рабочего чертежа должны располагаться требования по остальной шероховатости поверхностей или об отсутствии механической обработки.

 

47 48

СМАЗЫВАНИЕ ПЕРЕДАЧ