Расчёт предохранительной фрикционной муфты

Т_Д/Т_ном=1, 2

Т_ном=601 Нм

Тогда Т_Д =721, 2 Нм – наибольший момент допускаемый слабейшим звеном машины

Тпр≤ Т_Д/ (1+d)=721, 2/ (1+0, 13)=638 Нм- предельная величина вращающегося момента, при которой заканчивается срабатывание муфты

d=0, 13 (из табл. 6.1 [5])

Примем предохранительную фрикционную муфту, т.к. она обладает большой несущей способностью при малых габаритах, плавностью срабатывания и простотой эксплуатации.

Определяем число пар поверхностей трения:

где:

D_н – наружный диаметр кольца контакта дисков = 135 мм;

D­_в – внутренний диаметр кольца контакта дисков = 67, 5 мм;

D_ср – средний диаметр кольца контакта дисков = 101, 25 мм;

Металлокерамика по стали (без смазки)

[р]=0, 5 МПа – допускаемое давление на трущихся поверхностях;

f₀ =0б3– коэффициент трения покоя;

Сила сжатия пружины:

[1]Расчет пружины:

Определяем усилие, приходящееся на одну пружину при включенной муфте

Определяем силу, действующею на одну пружину при выключенной муфте:

Определяем из подобия:

;

Выбираем для пружины стальную углеродистую проволоку II класса по ГОСТ 9389-75; из табл. 16.1 [1] находим:

Задавшись индексом пружины и вычислив коэффициент:

, находим диаметр проволоки:

Принимаем

Определяем число рабочих витков пружины:

G – модуль сдвига = 8 × 10⁴ МПа

Полное число витков:

Z₁=1, 5+2=4

Шаг пружины в свободном состоянии:

где s_p – зазор = 0, 1 × d = 0, 1× 15=1, 5 мм

Высота пружины при полном ее сжатии:

Н₃ = (z₁ – 0, 5) × d = (4– 0, 5) × 15 = 52, 5 мм

Высота пружины в сводном состоянии:

Н₀ = Н₃ + z × (t – d) = 52, 2 + 2 × (25, 5 - 15) = 73, 5 мм

Длина заготовки проволоки для пружины:

Н₀/D₀=0, 8≤ 2, 6 следовательно

.

8. Выбор смазки, смазочные устройства, уплотнительные устройства

Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа, а также для предохранения от заедания, коррозии должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся поверхностей.

Для смазывания передач применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Принцип назначения сорта масла: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяем в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.

По табл. 11.1[4]: для зубчатых передач (при 40°) при σ _Н до 600 МПа и V=2…5 м/с – рекомендуемая кинематическая вязкость равна 28 мм²/с. По табл. 11.2[4] выбираем марку масла: И-Г-А-32

И - индустриальное

Г - для гидравлических систем

А - масло без присадок

32 - класс кинематической вязкости

Допустимый уровень погружения колеса в масляную ванну: h_М=(2m…0, 25 d_2T), но не менее 10 мм следовательно:

h_М=(10…50) мм. Чем медленнее вращение колеса, тем на большую глубину оно может быть погружено.

В соосном редукторе с расположением вылов в вертикальной плоскости в масло погружают шестерню и колесо, расположенные в нижней части корпуса. В нашем случае глубина колеса получается чрезмерной, поэтому устанавливаем специальное смазывающее колесо из пластика и снижаем уровень масла.

При картерном смазывании передач подшипники смазываются брызгами масла. Брызгами масла покрываются все детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с колес, валов и со стенок корпуса масло попадает в подшипники.

Смазочные устройства

При работе передач продукты изнашивания постепенно загрязняют масло. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Браковочным признаком служат увеличенное кислотное число, повышенное содержание воды и наличие механических примесей. Поэтому масло залитое в корпус редуктора периодически меняют. Для замены масла в корпусе предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой. Цилиндрическая резьба не создает надежного уплотнения. Поэтому под пробку с цилиндрической резьбой ставят уплотняющие прокладки из фибры, алюминия, паронита. Для этой цели применяют также кольца из маслобензостойкой резины, которые помещают в канавки, чтобы они не выдавливались пробкой при ее завинчивании.

Для наблюдения за уровнем масла в корпусе устанавливаем круглый маслоуказатель из прозрачного материала. Он удобен для корпуса, расположенного достаточно высоко над уровнем пола.

При длительной работе в связи с нагревом воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщаем с внешней средой путем установки отдушины в верхней точке. Устанавливаем отдушину которую можно использовать также в качестве пробки, закрывающей отверстие для залива масла.

Уплотнительные устройства

Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания извне пыли и влаги. Манжету устанавливаем открытой стороной внутрь корпуса. К рабочей кромке манжеты в этом случае обеспечен хороший доступ смазочного масла.