Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
(нормальные напряжения от изгиба в этой точке равны нулю).
§ 49. ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
Пример 38. Продольно-свертная муфта поставлена на трансмиссионный вал диаметром d = 50 мм, выполненный из стали Ст. 3; проверить прочность скрепляющих болтов.
P Є III ЄНИ е.
1. По табл. 28 имеем: наружный диаметр муфты D = 125 мм; число скрепляющих болтов примем Z = 6.
Диаметр болтов определяем по эмпирической формуле
d6 = 0,2 d 4- 10 мм = 0,2-50 4- 10 = 20 мм,
такие болты изготовляются (резьба М20 по ОСТ 32).
2. Для вала из стали Ст. 3 можно допустить напряжение Ix]n = 200 кГ/см2, поэтому момент, допускаемый по условиям прочности вала,
[Мк] = [т]« 0,2 ds = 200 • 0,2 • 53 = 5000 кГсм.
По моменту Mn = [MkI будем вести расчет болтов.
3. Необходимая сила затяжки болта по формуле (83)
Q1 = 1-25A;f* = f"? = 1040 «Г, Y zfd 6-0,2-0
ЧИСЛОВЫЕ ПРИМВРЫ
219
где для спокойной нагрузки принято кр = 1, и рабочее напряжение в болтах
Op =
это напряжение допустимо, — по диаграмме фиг. 105 для таких болтов [с]р = 520 кГ/см2.
Пример 39. Для того же приводного вала d = 50 мм проверить болты дисковой муфты для двух вариантов: а) при постановке черных болтов (с зазором) и б) точеных болтов, пригнанных к отверстиям.
Решение. По табл. 29 имеем диаметр окружности болтов D0 = 155 мм; число болтов z = 4; их диаметр d = 16 мм (М16). Для случая постановки болтов с зазором имеем, принимая те же условия, что и в примере 38,
hpMK
0P — —~--X- і
г) ltd
2 ' 4
5000 CQ„ г. „
Op = —pr-p-= 587 к! /см2,
-^-4-0,2-1.373
где принято —= 1,373 см2 (по табл. 12).
Напряжение велико, так как [о]р = 420 кГ/см2 (по графику фиг. 105).
Для варианта б имеем
_ к„Мк
принимая диаметр болта в плоскости среза d = 16 жл, имеем
Т" = 15.5^344-1.6* 80 КГ/СЖ2' — 4-4—
что незначительно.
Пример 40. Электромотор мощностью TV= 120 л. с, работающий при п = 1200 об/мин, связан с валом центробежного насоса упругой втулочно-иальцевой муфтой (фиг. 182), имеющей следующие размеры (муфта МН4 по ГОСТ 2229-55) в мм:
Наружный диаметр муфты Dn............... 190
Диаметр окружности пальцев Di ............. 140
Диаметр нала d...................... 50
Диаметр пальца di.................... 18
Диаметр отверстия для плльпа d2 ............ Л6
Длина пальца /..................... 42
Число пальпеи z .................... 8
220
МУФТЫ
JIa пальцы надеты резиновые кольца. Проверить прочность пальцев и колец. P е 111 е H Il е.
1. Передаваемый муфтой момент
А/к = 71 620 -J = 71 620 \Ш = 7162 кГсм"
Ввиду спокойной работы примем передаваемый момент Мк за расчетный, т. е. kp = 1.
2. Усилие по окружности пальцев
2
3. Усилие, приходящееся на одип палец,
=-f - *f» = 128 *Л
4. Палец рассматриваем как балку с жестко защемленным концом длиной I = 4,2 cjit п нагрузкой C^i, равномерно распределенной по длине. Напряжение изгиба
Al QiI 128-4,2 ._ „
ті7 = —-—т = о п t л оч = 47 кГ см2 W 2•0Id 2-0,1-1,83 '
очень незначительно.
Напряжение смятия резиновых колец на поверхности соприкасания с пальцем
что ниже допускаемого \о]см = 20 кГ/см2.
Пример 41. Определить основные размеры простой чугунной дисковой фрикционной муфты, сидящей на валу d = 40 мм, работающем с напряжением хк = 200 кГ 1см2. Работа периодическая с попаданием смазки.
Решение.
1. Момент, передаваемый валом,
Mn = XnWp = 200• 0,2• 43 = 2560 кГсм.
2. Расчетный момент при коэффициенте режима kp = 1,4
МР = крМп = 1,4 • 2560 = 3580 кГсм.
ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
221
3. Задаваясь отношением диаметров диска = 0,5 и принимая
Iq] = 10 кГ/см2 и / = 0,15, найдем D (паружный диаметр диска) по уравнению (86)
MP = ±f[(i]n(D>-D$
или
3580 _ 0,15-10-3,14(1-0,53) D3
откуда D = 21,8 см и Di = 10,9 см.
4. Сила нажатия между дисками по формуле (87)
Q =-J- (21,82 - 10,92) 10 = 2800 кГ.
Для обеспечения такой силы нажатия потребуется применение винтового механизма.
Пример 42. Определить момент, который может передать двухдисковая фрикционная муфта (фиг. 188), и потребную при этом силу нажатия Q, если обкладка из феродо на внешних дисках имеет диаметры D = 295 мм и Di = 140 мм.
Решение.
1. Обкладка из феродо допускает удельное давление Iq] до 2,5 кГ/см2 (табл. 30). Примем Iq] = 2 кГ/см2 и / = 0,3 (но табл. 31). Найдем момент Mi, передаваемый одной плоскостью трения:
Mi = [q] f л (Ds - D[) = -і- 2 • 0,3 • 3,14 (29,53 - 143) =3600 кГсм.
При четырех плоскостях трения передаваемый момент M = 3600 -4 = 14 400 кГсм.
2. Необходимая осевая сила, которую должен обеспечить нажимной механизм,
Q = ~ (D2 — D[) [q] = ~ (29,52 — 142) 2 = 1058 кГ.
ЧАСТЬ III ПЕРЕДАЧИ
§ 50. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ
Как известно, для приведения в движение машин-орудий, непосредственно выполняющих полезную работу по преобразованию формы тел или перемещению их и пр., необходима механическая энергия. Энергия эта получается в машинах-двигателях — паровых, электрических и т. д.
Механическая энергия, вырабатываемая двигателями, представляет обычно энергию вращающегося вала двигателя. Непосредственная связь вала двигателя с рабочим органом машины хотя и возможна, но вообще осуществима лишь в редких случаях (например, центробежный насос и турбо- или электродвигатель), в обычных же условиях между валом двигателя и приемным органом машины вводятся промежуточные устройства, которые называются передачами.
