Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 58
Текст из файла (страница 58)
20.40 г Рис, 20.39 365 чатые пружины с очень малой жесткостью на некотором участке их характеристики. Такую пружину ставят одну. Основные размеры фрикционных предохранительных муфт в зависимости от передаваемого момента принимают по ГОСТ 15622 — 77. В рассмотренных выше предохранительных муфтах при срабатывании происходит скольжение по поверхности о... Н7/~7, которая должна быть смазана. Подвод смазочного материала к этой поверхности обычно затруднен.
Кроме того, скольжение поверхностей происходит сравнительно редко (только при срабатывании муфты). Для таких условий вращающуюся деталь муфты лучше устанавливать на самосмазывающиеся подшипники скольжения, изготовленные из пористого материала (металлокерамика с включениями бронзы), пропитанного фторопластом. Сущность комбинирования компенсирующих муфт с предохранительными заключается в следую>цем. Выбирак>т наиболее подходяшие для данного случая компенсирующую (рис. 20.39, а) и предохранительную (рис. 20.39, 6) муфты; на рисунках-схемах обозначены: 1, 2 — полумуфты, 3 — плавающий или упругий элемент компенсирующей муфты; 4 и 5 — полумуфты предохранительной муфты, соответственно свободно сидящая на валу и соединенная с валом шпонкой или шлицами, 6 — предохранительный элемент.
Порядок комбинирования (рис. 20.39, в); — полумуфты 1 и 5 устанавливают на соединяемые валы без изменения конструкции; — полумуфты 2 и 4 объединяют в одно целое и свободно устанавливают на конец вала, обшего с полумуфтой 5. При этом стараются предельно уменьшить размер 1„; — объединенные в одно целое полумуфты 2, 4 связывают плавающим (или упругим) элементом 3 с полумуфтой 1, а предохранительным элементом 6 — с полумуфтой 5.
Очень важно, чтобы консоль вала (расстояние Л на рис. 20.39, в) была минимальна. Для ее уменьшения полумуфты 2 и 4 следует по возмо>кности располагать на полумуфте 5 (рис. 20.39, г). На рис. 20.40 показана комбинированная муфта в двух исполнениях. В исполнении по рис. 20.40, б осевые размеры муфты меньше, чем в исполнении по рис.
20.40, а. Рис. 20.41 366 На рис. 20.41 изображены комбинированные муфты, в которых упругая муфта с металлическими стер>киями объединена с предохранительной кулачковой (рис. 20.41, а) и фрикционной (рис. 20.41, 6). Во всех комбинированных муфтах так же, как и в предохранительных, вращающуюся часть лучше устанавливать на сгьиосмаэыва>ои1иеся поди>папики скольжения.
20.8. ПУСКОВЫЕ МУФТЫ Для пуска приводов с большими инерционными массами (грузоподъсмные машины, приводы конвейеров, прессов, цецтрифуг и др.) электродвигатели должны обладать большими пусковыми моментами. При жестком соединении звеньев кинематической цепи разгон масс происходит быстро, в течение долей секунды (обычно до 0,5 с). Это приводит к большим инерционным на>рузкам деталей привода. В таких приводах следует применять пусковые муфты.
Основой таких муфт могут быть автоматические самоуправляемые центробежные муфты различных конструктивных исполнений. Пусковые муфты позволяют электродвигателк> легко разоп>аться и по достижении им определенной частоты вращения начать плавный разгон рабочего органа. Одновременно пусковые муфты являются и предохранительными. На рис.
20А2 и 20.43 приведены центробежные муфты с колодками и со с сальными шариками. Ведомая часть муфты может быть расположена на подшипниках качения сверхлегкой серии диаметров (рис. 20.42) или па подшипниках скольжения (рис. 20АЗ). Центробежные муфты устанавливают на вал двигателя. При наличии ременной передачи между двигателем и рабочим органом наружную всдомук> часть муфты конструируют в виде шкива, Если оси валов электродвигателя и рабочего органа номинал>ию соосны, то для компенсации отклонений от соосности валов движение от двигателя к рабочему органу необходимо осуществлять от центробежной к компенсирующей муфте, которую конструктивно объединяют с центробежной.
На рис. 20.44 приведены конструктивные схемы комбинации центробежных муфт по рис. 20.42 и 20.43 с компенсирующими упругими муфтами: втулочнопальцевой (рис. 20А4, а), с пакетами плоских аксиально расположенных пру- Рис. 20А2 Зб7 Рис, 20.43 жнп (рис. 20.44, б), с торообразной оболочкой (рис. 20А4, в) и со стальными стержнями (рис. 20.44, г).
Во всех этих примерах наружную ведомую часть центробежных муфт видоизменяют, придавая ей конструктивные признаки соответствуюгдих компенсирующих муфт. Помимо приведенных могут быть использованы для комбинации н другие конструкции центробежных и компенсирующих муфт, см. 20.3, 20.4, а также 19, 15]. Передаваемый муфтой момент рассчитывают по формуле Т тгктп )Рз/1 800 где и — масса одного груза (колодки) или масса стальных шариков в одной полости, кг; т = 0,25(Р + И,,) — расстояние центра масс груза от оси вращения, м; и — частота вращения, мин-', 7" — коэффициент трения: 7' = 0,4 для нары сталь (чугун) — порошковая металлическая обкладка или закаленная сталь — металлокерамика, Г" =- 0,2 — для стальных шариков; Р— диаметр муфты, м (рис.
20.42 и 20АЗ); з — число грузов (колодок) или число полостей для шариков. После подбора электродвигателя выполняют расчет и конструирование центробежной и компенсирующей муфт. При конструировании центробежной муфты принима|от (см. рис. 20.42 и 20АЗ): Р = (35...60)й„; дс, = 155д.,; Ь =130,; Л = (06...07)1п где д, и 1, — диаметр и длина конца вала электродвигателя. Окончательно размер Р определяют при выполнении расчета муфты. Для плавного пуска рабочего органа вращающий момент Т,, центробежной муфты должен превышать номинальный момент Т, электродвигателя. При редких пусках (1 ...
4 раза в рабочую смену) время разгона масс рабочего органа не имеет существенного значения. И тогда центробежную муфту рассчитывают по моменту Т„= (1,2... 1,4) Т,. При частых пусках бывает важно ограничить время разгона рабочего органа. Тогда цептробежпу|о муфту рассчитывают по моменту Ти при заданном времени пуска г „при выполнении условия Тн > 1,2 Т,. 368 Рис. 20.44 Время разгона масс рабочего органа 1„(с): = я,1ввп([30(Т„, — Т,)] Отсюда требуемый момент муфты (Н м) Тв — Ус + 'азврп((301в), где,у„„— момент инерции разгоняемых масс, приведенный к валу муфты, кг мз; Т, = Т,акД(и,дв) — момент сил сопротивления, приведенный к валу муфты.
Здесь Т„„» — момент сопротивления на выходном валу рабочего органа, Н м; ея и т1, — общее передаточное число и общий КПД привода от электродвигателя до выходного вала. Пример. Подобрать центробежную муфту с колодками по следующим данным: мощность электродвигателя Р = 3 кВт; частота вращения ротора о = 955 мин ', размеры копна вала электродвигателя (табл. 24.7): 4, = 32 мм, й = 80 мм; пуск рабочего органа производят один раз в смену. Решение. Номинальный момент электродвигателя Ть = 9550Р/и =- 9550 3/955 = 30 Н м.
Требуемый момент псптробежпой муфты Т„= (1,2... 1,4) Т, = (1,2... 1,4) 30 = 36... 42 Н м. 369 Примем по приведенным выше соотношениям некоторые размеры колодочной муфты: Р = (3,5...6,0)б = (3,5...6,0)32 = 112...192 мм; И т 1,55ат = 1,55 32 = 50 мм; 5 — 1,3бт = 1,3 32 = 42 мм; В = (О 6... О 7)1 = (О 6... О 7)80 = 48...
56 мм. Примем В = 50 мм. Вращающий момент центробежной муфты Т„= тгтттпт/Рх/1800. Отсюда находим произведение (тРт) для пары сталь — порошковая металлическая обкладка (/ = 0,4) и четырех грузов-колодок (х = 4): птРг =1800Тч/(тт п Я = 1800(36...42)/(314 955~ 04 4) = 00045...00052 кг.м~. Здесь ти — масса в кг; Р н г — в м. Масса одного стального груза ти = 0,5(Р— о„)Вьр, где р = 7800 кг/мз — плотность стали. Подбором параметров т, Р и т обеспечивают необходимые инерционные характеристики центробежной муфтпы. Примем в первом ттриблихсрнии Р = 120 мм (ранее определено Р = 112...
192 мм). Тогда т = 0,5 (0,120 — 0,050) 0,050 0,042 7800 =0,5733 кг; г = 0,25(Р + Ы„т) = 0,25(0,12+ О, 05) = О, 0425 м; тийт = О, 5733 0,12 О, 0425 = О, 00292 кг м~, что меньше требуемой величины 0,0045 ... 0,0052 кг мт. Выполним второе приближение — примем Р = 140 мм. Тогда ти = 0,5 (0,140 — О, 050) О, 050 О, 042 7800 = 0,737 кг; г = 0,25(0,14+ О, 05) = О, 0475 м; птРг = 0,737 ° 0,14 О, 0475 = О, 00490 кг м, что находится в требуемом интервале: 0,0045 ... 0,0052 кг мт. Определим момент, передаваемый муфтой, Т = тгтттпт/Рх/1800 = 0,737 0,0475 3,14т 955т 0,4 0,14 4/1800 = 39,2 Н.м, что находится в требуемом интервале (36 ... 42 Н. м). По моменту Т„= 39,2 Н м рассчитывают детали центробежной и компенсируютцей муфт.
Расчет момента центробежной муфты со стальными шариками производят аналогично. При определении массы шариков, расположенных в одной полости муфты, объем полости умножают на коэффициент заполнения К, учитывающий пустоты между шариками. Обычно принимают К = 0,5... 0,7. Размеры центробежных муфт можно подбирать также по 19, 15).
Глава 21 РАМЫ И ПЛИТЫ. КРЕПЛЕНИЕ К ПОЛУ При монтаже приводов, состоящих из электродвигателя и редуктора (коробки передач, вариатора и пр.), должны быть выдержаны определенные требования точности относительного положения узлов. Для этого узлы привода устанавливают на сварных рамах или литых плитах. В случае единичного производства экономически выгоднее применять сварные рамы из элементов сортового проката: швеллеров, уголков, полос, листов.
При серийном выпуске изделий выгоднее применять плиты. В отдельных случаях выбор плиты или рамы определяет конструкция машины и требования точности. Рассмотрим методику конструирования рам и плит для установки на них электродвигателя и редуктора. 21.1. РАМЫ Конфигурацию и размеры рамы определяют тип и размеры редуктора и электродвигателя. Расстояние между ними зависит от подобранной или сконструированной соединительной муфты. В связи с этим на листе бумаги первоначально вычерчивают тонкими линиями в масштабе 1: 2 контуры муфты в разрезе (рис. 21.1). Одну полумуфту соединяют с валом электродвигателя, а другую — с валом редуктора. Таким образом определяют размер «а» между торцами валов.
Затем подрисовывают тонкими линиями контуры электродвигатсля и редуктора. При этом определяют и наносят на чертеж размеры 1„1„электродвигателя и 1р, 1,р редуктора. Вычерчивают контуры рамы и наносят на черте>к размер Ьв— разность высот опорных поверхностей рамы. На рис. 21.1 вычерчен контур простейшей рамы для установки электродвигателя и коническо-цилиндрического редуктора.
Под главным видом рамы размещают вид сверху. При построении вида сначала проводят осевые линии вала электродвигателя и соосно расположенного с ним входного вала редуктора. Затем изображают на расстоянии 1отверстия д, и др в лапах электродвигателя и в редукторе, их координаты С„С>„Ср, Сгр, Сзр. По каталогу электродвигателей (см. табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
