ПТМ Семинар упр-N2 (2020) Дисковый тормоз (1175735)
Текст из файла
Пример расчета тормоза с осевым замыканием груза.На рис. 1 показана конструкция дискового тормоза, который обычноустанавливают на быстроходный вал, соединенный с валом электродвигателя. Нарисунке1 на вал 11 установлен диск 8, на который вращение передается от вала 11через шлицы. В осевом направлении диск зафиксирован с одной стороныпружиной 15, а с другой шайбой 12 и винтом 13. На диске закреплены накладки 7для повышения коэффициента трения.К корпусу 2 механизма (например, тали) прикреплена крышка 1, котораяявляется сердечником электромагнита. На крышку намотана катушка 9. В крышкеразмещены штифты 18 (3 штуки), по которым перемещается якорь 17. Междуякорем 17 и крышкой 1 размещены в отверстиях три пружины сжатия 3, которыеприжимают якорь 17 к диску 8, если электропитание отсутствует (вал 11заторможен).При подаче тока на катушку 9 под действием магнитного поля якорь 17,преодолевая действие пружин 3, притягивается к сердечнику 1, отходит оттормозного диска 8 и вал11 вместе с диском 8 свободно вращается.Для регулировки тормозного момента регулируют пружины 3 с помощьюнажимных элементов 4, регулировочным винтом 5 и фиксируют контргайкой 6.Шайба 10 защищает катушку от внешнего воздействия, а разрезная шайба 16фиксирует ее в осевом направлении.1Кожух 14 закрывает тормоз от внешней среды, а в нем размещенывентиляционные отверстия.
Для обеспечения вентиляции воздуха внутри кожухана тормозном диске размещены лопасти.Назначение пружин 15. По мере износа тормозных накладок7 необходимосмещать тормозной диск 8 для того, чтобы зазор ε не превышал допустимого(здесь εmax=0,64мм), тогда перемещают диск 8 установочным винтом 13 черезшайбу12.Исходные данные:Тт=9 Нм - требуемый тормозной момент;f = 0,42 – коэффициент трения на тормозных накладках;i = 1 – число пар поверхностей трения.Режим работы 4М.Dн=280мм.1.Наружный диаметр фрикционного диска Dн определяют конструктивно подиаметру двигателя, барабана, корпуса тали или другой части машины, в которуювстроен тормоз.
Внутренний диаметр диска Dв=(0,4…0,8) Dн (из опытаконструирования). Разность радиусов должна быть равной или менее 60мм(R н – Rв ) ≤ 60мм. Здесь 140-115=25мм.1. Определение размеров диска. Принимаем Dн=280 мм.Dв = (0,4…0,8) Dн ; если Dв = 0,8×280=224мм, принимаем Dв = 230мм.2. Расчет требуемой осевой силы, создаваемой пружинами сжатия, необходимойдля торможения вала 11.=Тт ∗ 2ср=9∗2∗1030,42∗255∗1= 168.
ср =280+2302= 255 мм.i - число пар поверхностей трения.3. Расчет силы, создаваемой одной пружиной (z=3).1681 = == 56 34. Давление на фрикционных накладках∗4=22 ≤ [];( −в )168=(2802 −2302 )= 0,0021 МПа ≤ [] = 0,2МПа, (табл.1).5. Начальный осевой зазор между трущимися поверхностями:εнач=0,3 мм+ i×0,1мм=0,3 мм+ 1×0,1мм= 0,4мм.Наибольший зазорεmax= 1,6× знач.= 0,64 мм.При достижении наибольшего зазора осуществляют регулировку зазора доначального значения.6. Расчет пружины.Пружину выполняют с целым числом рабочих витков. Опорные витки с каждойстороны осаживают на ¾ шага или до соприкосновения с последним рабочим2витком.
Торцы шлифуют перпендикулярно оси пружины так, чтобы на концахоставалось не менее половины диаметра проволоки.7.1 Расчет диаметра проволоки выполняют, задавая [τ].8 Расчетное напряжение = 1 3 .Введя индекс пружины с = , с= 6…8( для дисковых тормозов, Tн>50 Нм, с=6,1,51,5Tн ≤10 Нм, с=8), рассчитывают коэффициент кривизны = 1 + = 1 + =.8Расчетное напряжение с учетом рекомендуемых коэффициентов8×1 ××=≤ [].× 2Пружины изготавливают холодной навивкой из углеродистой стали маркиУ9А…У12А ГОСТ 9389 без закалки (d ≤ 4мм) или горячей навивкой из кремнистойстали марки 60С2А с закалкой до твердости HRC40…45(d ≥ 5мм).Допускаемое напряжение в обоих случаях [τ]=750 МПа.Преобразовав формулу для расчета напряжений для допускаемогонапряжения[τ]=750 МПа, получим упрощенную формулу для расчета диаметрапроволоки минимально допустимого.
С учетом коэффициента запасарассчитывают диаметр проволоки. = 0,15√1 = 0,15√56=1,2 мм.Выбираем диаметр проволоки по табл. на рис.2 с шагом 0,5 мм.Можно диаметр проволоки рассчитать по формуле381 8 ∙ 56 ∙ 8 ∙ 1,1875≥√= √= 1,34( = 8) ∙ 750[]С увеличением параметра “с” увеличивается диаметр проволоки.
Пружинастановится более жесткой и более устойчивой. Для повышения жесткостипружины увеличим диаметр проволоки до 2,5 мм.7.2. Расчет длины пружины.Рассчитывают осадку одного витка под действием силы 1 . Принимаем с=8,G=8×104 МПа (модуль сдвига или модуль упругости второго рода).∆1 =81 3 4=81 3=8∙56∙838∙104 ∙2,5= 1,15мм.7.3. Расчет шага витков пружиныt= ∆1 + (1,1…1,2)d, мм.∆1 - зазор между витками пружины в свободном состоянии. Эта величина равнаосадке одного витка под нагрузкой. Чтобы витки не садились друг на друга,вводят коэффициент 1,1…1,2.t = 1,15 + (1,1…1,2) 2,5=3,9…4,15ммШаг пружины округляют до размера кратного 0,25 мм, чтобы длина пружиныукладывалась в нормальный ряд чисел, t = 4,0 мм.7.4.
Диаметр пружины Dпр= сd=8* 2,5=20мм.7.5. Свободная длина пружины Lсв= (1…3) D = 20…60 мм. −(20…60) −2,57.6. Число рабочих витков = св==4,4…14,4.4Для повышения устойчивости пружины следует выбирать ее не слишкомдлинной, поэтому число рабочих витков следует округлять в меньшую сторону.С учетом не учтенных зазоров в опорных витках здесь целесообразно округлитьчисло рабочих витков до 7. Тогда свободная длина пружины будет равнаLсв=zt+d=7*4+2,5= 30,5мм.Рабочая длина сжатой пружины для обеспечения требуемого тормозного моментаLраб= Lсв-∆1 = 30,5 − 1,15 ∙ 7 = 22,45мм.45.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.