РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И СОЕДИНЕНИЙ С НАТЯГОМ

Для закрепления на валах зубчатых колес и муфт применены призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360-78 и шлицы прямобочные по ГОСТ 1139-80.

Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, определяется минимальная рабочая длина шпонки из условия на смятие:

где крутящий момент на валу;

диаметр вала;

рабочая длина шпонки;

h - высота шпонки;

t₁ - заглубление шпонки в валу;

допускаемое напряжение смятия (

вал 2

Для данного вала:

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , .

принимаем полную длину шпонки c рабочей длиной .

вал 3

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , .

принимаем полную длину шпонки c рабочей длиной .

Расчет натягов( по Ничипорчику)

Натяг 1(посадка колеса на полумуфту):

Давление на посадочной поверхности соединяемых деталей с натягом должно быть таким, чтобы силы трения оказались больше внешних сдвигающих сил.

Условие прочности при одновременном нагружении крутящим моментом и сдвигающей силой расчет ведут по равнодействующей окружной и осевой сил:

где диаметр посадочной поверхности;

крутящий момент на валу;

осевая сила;

Давление на посадочную поверхность:

где коэффициент запаса сцепления;

коэффициент трения;

длина посадочной поверхности;

Необходимый расчетный натяг:

где диаметр отверстия охватываемой детали;

наружный диаметр охватывающей детали;

модули упругости материала охватываемой и охватывающей деталей (обе из стали, поэтому они равны);

коэффициенты Пуассона материалов соединяемых деталей;

Практически действительный минимальный натяг должен быть несколько большим с учетом поправки на обмятие неровностей на контактных поверхностях, т.к. измерения производят по вершинам неровностей:

где высоты неровностей сопрягаемых поверхностей;

По ГОСТ 25347-82 выбираем минимальную посадку. Этому наименьшему

0 и +30 мкм, отклонения вала +59 и +78 мкм;

наименьший натяг наибольший натяг

Проверяем допустимость такой посадки из условия работоспособности деталей. Опасными для данного случая являются точки на внутренней поверхности охватываемой детали. Проверку выполняем по наибольшему расчетному натягу, соответствующему выбранной посадке:

Находим максимальное давление, которое вызовет максимальный расчетный натяг:

Наибольшее эквивалентное напряжение:

Коэффициент запаса:

где предел текучести материала (40ХН) охватывающей детали;

что приемлемо.

Натяг 2(посадка полумуфты на втулку):

Давление на посадочной поверхности соединяемых деталей с натягом должно быть таким, чтобы силы трения оказались больше внешних сдвигающих сил.

Условие прочности при одновременном нагружении крутящим моментом и сдвигающей силой расчет ведут по равнодействующей окружной и осевой сил:

где диаметр посадочной поверхности;

крутящий момент на валу;

осевая сила;

Давление на посадочную поверхность:

где коэффициент запаса сцепления;

коэффициент трения;

длина посадочной поверхности;

Необходимый расчетный натяг:

где диаметр отверстия охватываемой детали;

наружный диаметр охватывающей детали;

модули упругости материалов охватываемой и охватывающей деталей (обе из стали, поэтому они равны);

коэффициенты Пуассона материалов соединяемых деталей;

Практически действительный минимальный натяг должен быть несколько большим с учетом поправки на обмятие неровностей на контактных поверхностях, т.к. измерения производят по вершинам неровностей:

где высоты неровностей сопрягаемых поверхностей;

По ГОСТ 25347-82 выбираем минимальную посадку. Этому наименьшему

0 и +30 мкм, отклонения вала +66 и +85 мкм;

наименьший натяг наибольший натяг

Проверяем допустимость такой посадки из условия работоспособности деталей. Опасными для данного случая являются точки на внутренней поверхности охватываемой детали. Проверку выполняем по наибольшему расчетному натягу, соответствующему выбранной посадке:

Находим максимальное давление, которое вызовет максимальный расчетный натяг:

Наибольшее эквивалентное напряжение:

Коэффициент запаса:

где предел текучести материала (65Г) охватывающей детали;

что приемлемо.

РАСЧЕТ ФРИКЦИОННОЙ МУФТЫ

Муфта должна передавать номинальный момент Коэффициент перегрузки , поэтому предельный момент срабатывания муфты:

В качестве материалов дисков выбираем металлокерамику по закаленной стали, диски будут работать без смазки. По табл. 14.9 [12, с. 477] определяем коэффициент трения , допускаемое давление .

Диаметры кольца трения дисков:

наружный диаметр ;

наружный диаметр ;

Приведенный радиус сил трения:

Допускаемое осевое усилие:

Число пар трения:

Округляем до большего четного

Число ведущих дисков ; ведомых

Номинальная сила прижатия при восьми трущихся поверхностях:

Толщину дисков из металлокерамики назначаем 3 мм, из стали 2 мм.

Подбор тарельчатой пружины.

Сила при максимальной деформации:

Наиболее подходящей является пружина с наружным диаметром 100 мм, развивающая при прогибе ( одного диска

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 319; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!