МУ к ДЗ №1 (1245081)
Текст из файла
Московский государственный технический университетимени Н. Э. БауманаМетодические указанияПРОЕКТИРОВАНИЕФРИКЦИОННЫХ МУФТВКЛЮЧЕНИЯ КРИВОШИПНЫХПРЕССОВ И ЦИЛИНДРОВГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВИздательство МГТУ им. Н. Э. БауманаМосковский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаПРОЕКТИРОВАНИЕФРИКЦИОННЫХ МУФТВКЛЮЧЕНИЯ КРИВОШИПНЫХПРЕССОВ И ЦИЛИНДРОВГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВМетодические указания к выполнению домашних заданийпо курсу «Кузнечно-штамповочное оборудование»Под редакцией Э.Ф. Богданова, Е.Н. СкладчиковаМоскваИздательство МГТУ им. Н.Э.
Баумана2011УДК 621.777.06ББК 34.623П79Рецензент С.А. ЕвсюковП79Проектирование фрикционных муфт включения кривошипных прессов и цилиндров гидравлических прессов : метод. указания к выполнению домашних заданий покурсу «Кузнечно-штамповочное оборудование» / Э.Ф. Богданов, А.В. Власов, Е.Н. Складчиков, И.Н. Черкасова ; подред. Э.Ф.
Богданова, Е.Н. Складчикова. – М. : Изд-во МГТУим. Н. Э. Баумана, 2011. – 53, [3] с. : ил.Приведены теоретические сведения, расчетные формулы, методикирасчета фрикционных муфт и цилиндров гидравлических прессов, атакже начальные сведения о программном комплексе Ansys ED9.0в объеме, достаточном для выполнения заданий без привлечениядругих источников.
Даны условия по вариантам заданий.Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих курс «Кузнечно-штамповочное оборудование».Рекомендовано Учебно-методической комиссией факультета МТ.УДК 621.777.06ББК 34.623c МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011Цель домашних заданий — закрепить и углубить знания,полученные при изучении курса «Кузнечно-штамповочное оборудование», и приобрести навыки самостоятельной работы попроектированию дисковых фрикционных муфт включения кривошипных прессов и цилиндров гидравлических прессов.1.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФРИКЦИОННЫХ МУФТВКЛЮЧЕНИЯ КРИВОШИПНЫХ ПРЕССОВ1.1. Основы методики определения момента трениядисковых фрикционных муфт1.1.1. Классификация и применениедисковых фрикционных муфтВ кривошипных прессах наибольшее применение получилифрикционные муфты двух типов: одно-, двух-, трехдисковые муфты с кольцевыми фрикционными накладками (рис. 1.1) и однодисковые малоинерционные муфты с фрикционными вставкамиразличной формы и размеров (рис. 1.2).При проектировании муфты вначале необходимо выбрать типмуфты и место ее установки в приводе. Муфты с кольцевыминакладками используют, как правило, в приводах кривошипныхгорячештамповочных прессов (КГШП) и горизонтально-ковочныхмашин (ГКМ).
У КГШП двухдисковые или трехдисковые муфтыустанавливают на главном (эксцентриковом) валу, у ГКМ — на главном валу или при больших ее габаритных размерах на приемномвалу. Применение двухдисковых и трехдисковых муфт в КГШП иГКМ позволяет уменьшить габаритные размеры муфт.Однодисковые малоинерционные муфты с фрикционнымивставками используют в приводах различных прессов, в основ3Рис. 1.1. Двухдисковая муфта КГШП с кольцевыми фрикционными накладками:1 – ведомый диск с кольцевыми накладками; 2 – разжимающая пружина; 3 – кольцевой поршень с ведущим нажимным диском; 4 – воздухоподводящая головка;5 – ступица; 6 – ведущий промежуточный диск; 7 – зубчатое колесо с ведущимопорным дискомном листоштамповочных, и устанавливают по возможности ближек электродвигателю, что существенно уменьшает габаритные размеры муфты и передаваемый ею необходимый крутящий момент.При установке муфты на главном валу КГШП она имеет большой момент инерции и как дополнительный маховик, жестко связанный непосредственно с главным валом, снижает влияние ударной нагрузки на зубчатую передачу привода в начальный момент4Рис.
1.2. Однодисковая муфта с фрикционными вставками:1 – маховик; 2 – шпилька; 3 – ведущий нажимной диск; 4 – ведущий опорныйдиск; 5 – ведомый диск; 6 – разжимающая пружина; 7 – вставка; 8 – цилиндрдеформирования поковки, особенно в окончательном (чистовом)ручье. Кроме того, зубчатое колесо ведущей части муфты, установленной на главном валу, передает крутящий момент главномувалу во время каждого рабочего хода пресса различными участками зубьев, что гарантирует равномерное изнашивание всех зубьеви увеличивает работоспособность зубчатой передачи.
Боковая поверхность кольцевых накладок не участвует в передаче крутящегомомента и не изнашивается. У фрикционных вставок именно боковая поверхность передает крутящий момент ведомому диску, под5вергается вдавливанию со стороны ведомого диска с образованиемканавки и последующим скалыванием кромок вставок. В приводеКГШП муфты с фрикционными вставками не применяют.1.1.2.
Момент трения и средние радиусы трения муфтыИсходной величиной при проектировании фрикционной муфтыявляется расчетный момент муфты Мр :kмф Мном,(1)iηгде Mном — номинальный крутящий момент пресса; kмф — коэффициент запаса сцепления муфты; i и η — передаточное число иКПД зубчатой передачи от вала муфты к главному валу пресса.Для двухступенчатой зубчатой передачи (рис. 1.3) i = i1 i2 иη = η1 η2 , где i1 , i2 и η1 , η2 — передаточные числа и КПД тихоходной и быстроходной передач соответственно.Номинальный крутящий момент прессаМр =Мном = Рном (mкαном + mfк ),(2)mкαном— идеальное привегде Pном — номинальная сила пресса;денное плечо крутящего момента при номинальном угле поворотаРис.
1.3. Кинематическая схема двухступенчатого привода листоштамповочного пресса:1 – кривошип; 2 – муфта; 3 – тормоз; JI – момент инерции главного вала; JII –момент инерции промежуточного вала; М – двигатель (мотор)6кривошипа αном ; mfк — приведенное плечо трения крутящего момента, причемλαном= r sin αном + sin 2αном ;(3)mк2mfк = f [(1 + λ) rA + λrB + rO ].Номинальный ход ползуна прессаλSном = r (1 − cos αном ) + sin2 αном .2(4)(5)В формулах (3)—(5) (рис. 1.4) r — радиус кривошипа пресса;rA и rB — радиусы шарнирных соединений шатуна с главнымвалом и ползуном соответственно; rО — радиус опорной шейкиглавного вала; f — коэффициент трения в кинематических парахкривошипно-ползунного механизма пресса; λ = r/l — коэффициент шатуна; l — длина шатуна.Рис.
1.4. Схема кривошипно-ползунного механизма:l – длина шатуна; lC – расстояние от центра масс шатунаC до центра шарнира АУ КГШП муфта установлена на главный вал, поэтому для нихi = η = 1. Коэффициент kмф в формуле (1) учитывает снижениедавления воздуха в ресивере пресса и другие явления при включении муфты.У КГШП муфта не является предохранителем привода по допустимому крутящему моменту. Предохранительное устройствовстроено в маховик.
Для КГШП можно принять kмф = 1,1. Моменттрения муфты Mтр определяется выражениемМтр = mQμRтрM = Мр ,(6)7где m — число пар поверхностей трения (для однодисковых муфтm = 2); Q — сила сжатия дисков; μ — коэффициент трения между ведущими дисками и фрикционными поверхностями ведомыхдисков, при расчете принимается постоянным независимо от относительной скорости проскальзывания пар трения; RтрM — средний радиус трения муфты по условию передачи расчетного момента Mр .Кроме среднего радиуса трения RтрM необходимо вычислитьсредний радиус трения муфты по работоспособности RтрK .
Величина RтрK определяется по показателю износа Kизн [1]:Kизн =Атр nвкл kвз6 [Kизн ],Fтр(7)где Aтр — работа трения муфты за одно включение; nвкл — число включений муфты в минуту (наибольшее число включенийсоответствует паспортному числу одиночных ходов пресса в минуту nод.х ); kвз — коэффициент взаимного перекрытия; для муфт скольцевыми накладками kвз = 1; Fтр — суммарная площадь тренияфрикционных накладок или вставок; [Kизн ] — допустимое значение показателя износа, Дж/(м2 ∙ мин).
Физический смысл показателя износа — допустимая удельная работа трения фрикционных поверхностей муфты при паспортном числе одиночных ходов пресса.Если не учитывать работу электродвигателя и работу сил трения в ведущей и ведомой частях привода за время включения муфты, то работа трения муфтыАтр =J1 J2 ω2н.х,2 (J1 + J2 )(8)где J1 и J2 — моменты инерции ведущей (в основном маховика) иведомой части привода пресса, приведенные к валу муфты; ωн.х —приведенная к валу муфты угловая скорость главного вала прессапри непрерывных ходах пресса.К ведущей части привода относятся все элементы кинематической схемы привода: от ротора двигателя до ведущей части муфты (включительно), к ведомой части — все элементы кинематической схемы привода: от ведомой части муфты до ползуна пресса(включительно).8Для однокривошипных прессов, имеющих одноступенчатую зубчатую передачу между маховиком и муфтой (рис.
1.5),J1 = Jм i2 , где Jм — момент инерции маховика; i — передаточное число зубчатой передачи. Для однокривошипных прессов, муфтакоторых конструктивно встроена в маховик,J1 = Jм .При определении приведенного момента инерции ведомой части привода J2 момент инерции кривошипно-ползунного меха- Рис. 1.5. Кинематическая схема однонизма обычно учитывают приближенно.
На- ступенчатого привопример, для однокривошипных прессов, име- да КГШП: 1 – кривоющих двухступенчатую зубчатую передачу шип; 2 – муфта; 3 – тормежду муфтой и главным валом (см. рис. 1.3), мозJIJII(9)J2 = K Jмф + 2 2 + 2 ;i1 i2i2где K — коэффициент, учитывающий инерционные свойства кривошипно-ползунного механизма, обычно принимают K = 1,1;Jмф — момент инерции вала муфты с установленными на нем ведомыми деталями муфты и тормоза, а также шестернями; JI и JII —моменты инерции соответственно главного вала и промежуточного вала с установленными на них зубчатыми колесами (на рис. 1.3главным валом является кривошип с прикрепленными к нему деталями);i1 и i2 — передаточные числа ступеней зубчатой передачи, начиная от главного вала.Более точно учесть инерционные свойства кривошипно-ползунного механизма можно, используя формулуJк.м JIIJ2 = Jмф + 2 2 + 2 ,(10)i1 i2i2где Jк.м — приведенный к главному валу момент инерции кривошипно-ползунного механизма, включающего кривошип с закрепленными к нему деталями, шатун и ползун.Во время включения муфты, когда α ≈ 180◦ [2],lC2 JшJк.м = Jкр + r+ mш 1 −,(11)l2l9где Jкр — момент инерции кривошипа с прикрепленными к немудеталями; mш и Jш — масса и момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через центр его массы; lC — расстояниеот центра масс шатуна С (см.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
