Выполнение курсовой работы по разделу Детали машин и основы конструирования

Муфты комбинированные

Конструкция комбинированных муфт состоит из двух частей. Одна из них – это наиболее распространенная упругая компенсирующая муфта (втулочно-пальцевая или с торообразной оболочкой). Другой частью является предохранительная муфта, которая может быть с разрушающимся элементом или фрикционной многодисковой. Компенсирующая муфта обеспечивает компенсацию несоосности двух соединяемых валов, а соосная предохранительная часть выполняет защитную функцию, автоматически отключая привод при перегрузках.

Комбинированные муфты не нормализованы. Поэтому при разработке таких конструкций необходимо использовать основные элементы нормализованных муфт, а именно: упругие элементы, фрикционные диски, предохранительные разрушающиеся элементы и др.

Рис. 13 Комбинированная торообразная муфта с фрикционной многодисковой частью на ведущем валу.

На рис. 13 представлена комбинированная муфта в которой пятидисковая фрикционная предохранительная часть расположена внутри упругой оболочки. Такая конструкция позволяет значительно уменьшить осевые габариты, хотя для этой цели требуется специальная широкая упругая оболочка.

Ведущие диски (7) прижимаются к ведомым подобранными шестью пружинами (9), действующими через подвижные втулки (12) на нажимной диск фрикциона. Для регулировки фрикционной муфты имеются резьбовые втулки (11) с резьбой М33х1,5 контрящиеся от отворачивания контргайками (10).

Распространенным примером комбинированной муфты является образец на  рис. 14. Но на нем представлена комбинация муфт: втулочно-пальцевой и со срезным штифтом. Первая выполняет задачу компенсирования несоосности валов, а вторая – является предохранительной. В случае срабатывания муфты и срезе предохранительного штифта (одного или нескольких) компенсирующая часть муфты может свободно вращаться на бронзовой втулке, запрессованной в соосную часть компенсирующей муфты. Для смазки поверхности трения имеется пресс-масленка, через которую в зазор нагнетается консистентная смазка.

Рис. 14 Комбинация муфт: втулочно-пальцевой и со срезным штифтом

Комбинированная муфта на рис. 15 является сочетанием двух муфт: центробежной и упруго-пальцевой. Центробежная часть комбинированной муфты предназначается для автоматического включения (или выключения) ведомого вала, при достижении ведущим валом определенной частоты вращения. Плавное включение, достигаемое при частых пусках и остановках, позволяет снизить расход электроэнергии, повысить долговечность работы привода, избежать аварий.

 

Рис. 15 Муфта комбинированная упруго-центробежная

Общей особенностью центробежных муфт является наличие фрикционных элементов – 4-х колодок (В) с накладками. Муфта передает крутящий момент благодаря силам трения, возникающим между внутренней поверхностью шкива (Ж) и фрикционными накладками колодок (В), свободно передвигающихся в направляющих пазах. Прижатие колодок к шкиву осуществляется центробежными силами, возникающими при вращении полумуфты (Е), Гибкие пластины (Г) служат для того, чтобы сцепление между накладками колодок и ведомым барабаном происходило с некоторым замедлением относительно момента пуска. Благодаря этому обеспечивается плавное нарастание крутящего момента. Включение муфты произойдет тогда, когда центробежная сила увеличится настолько, что, преодолев сопротивление пластин (Г), раздвинет все колодки.

 Упругая пальцевая часть муфт допускает небольшой перекос осей валов (до 1 ̊) и некоторое радиальное смещение валов в пределах 0,3…0,6 мм.

 На рис. 16 изображена другая конструкция комбинированной муфты, состоящая из двух частей: Упругой и предохранительной со срезным штифтом, который срезается при перегрузке муфты.

 

Рис. 16 Муфта комбинированная состоящая из двух частей: упругой и предохранительной со срезным штифтом

Упругая часть состоит из двух полумуфт (9,11) и серии резиновых цилиндров (10) размещенных между ними: Резиновые элементы, находятся в специальных углублениях, имеющихся в обеих полумуфтах. Их количество – 8, диаметр 30 мм, длина – до 25…30 мм. Опыты, проведенные по определению деформации (сжатия) резинового шара под нагрузкой, помещенного в эллипснное гнездо (5), показали возможность передачи значительного крутящего момента без опасности разрушения материала упругого элемента. Муфта допускает осевое, угловое и радиальное смещение валов.

 После отключения муфты при перегрузке, хвостовая часть может вращаться некоторое время во втулке (8), запрессованной в полумуфту (9), выполняющей роль подшипника. Муфта реверсивная, поэтому в работе принимает участие одновременно только половина от общего количества упругих элементов.

Комбинированная фрикционная предохранительная муфта в сборе с зубчатой сцепной муфтой показана на рис. 17.

Рис. 17 Комбинированная фрикционная предохранительная муфта в сборе.

Такая муфта применяется при частых кратковременных перегрузках, а так же при перегрузках ударного действия. По конструкции, как это ясно из рис. 17, фрикционные диски постоянно сжаты пружинами. Для регулирования муфты имеется возможность изменять затяжку пружин с помощью резьбовых стаканов. В такой предохранительной муфте в связи с кратковременным проскальзыванием допускаются более высокие давления. Дисковая часть муфты работает без смазочного материала (всухую) со стабильным коэффициентом трения фрикционных материалов, например: стали по фрикционному материалу на асбестовой основе. Фрикционные предохранительные муфты при срабатывании поглощают энергию, преобразуя ее в тепловую. Обычно передаваемый момент при срабатывании муфты меньше, т.к. для большинства материалов коэффициент трения скольжения меньше, чем коэффициент трения покоя.

 Зубчатая сцепная муфта, представляет собой две шестерни-полумуфты с наружными зубьями и одну с внутренними зубьями при одинаковом модуле и числе зубьев. Для уменьшения износа, ударов и шума муфту смазывают. Для этой цели служит резьбовое отверстие в корпусе комбинированной муфты, закрываемое заглушкой и манжеты – уплотнения, удерживающие жидкую смазку внутри муфты.

Механизмом называют систему твердых тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел (редуктор, коробка передач и др.).

Машиной называют механизм или устройство, выполняющее механические движения, служащие для преобразования энергии, материалов или информации с целью облегчения или замены физического или умственного труда человека и повышения его производительности.

Любая машина состоит из деталей.

Деталь – часть машины, которую изготовляют без сборочных операций. Детали могут быть простыми (винт, шпонка) или сложными (коленчатый вал, станина станка). Несколько деталей, собранных в одно целое, образуют сборочную единицу или узел. Среди множества разнообразных деталей и узлов можно выделить такие, которые применяют в разных машинах: крепежные винты, зубчатые колеса, валы, подшипники качения, муфты. Эти детали (узлы) называют деталями (узлами) общемашиностроительного применения и изучают в курсе "ОК и ДМ".

Другие детали – поршни, гребные винты, лопатки турбин и др. – применяют только в одном или нескольких типах машин. Их относят к деталям специального назначения и изучают в соответствующих курсах.

Детали и узлы общемашиностроительного применения изготовляют ежегодно в больших количествах (в одном легковом автомобиле более пяти тысяч типодеталей, более тридцати подшипников), поэтому знание основных методов расчета, правил и норм проектирования, подтвержденных статистикой эксплуатации, очень важно для конструкторской подготовки.

Среди общих правил конструирования можно отметить следующие три.

Первое. При проектировании рассчитывают на нормальные условия эксплуатации. Так, если рассчитывать детали велосипеда из условий их неповреждения при наезде на непреодолимое препятствие, то получится перетяжеленная конструкция, которая будет трудна в эксплуатации.

Второе. Конструирование есть поиск оптимального компромиссного решения. Часто при проектировании должны быть удовлетворены противоречивые требования. Так, у боевого самолета должно быть обеспечено и достаточное бронирование кабины пилота (что требует увеличения массы) и необходимая дальность и скорость полета (что требует снижения массы).

Третье. При конструировании должно быть выполнено условие равнопрочности. Очевидно, что нецелесообразно конструировать отдельные элементы машины с излишними запасами несущей способности, которые все равно не могут быть реализованы в связи с отказом конструкции из–за разрушения или повреждения других элементов.

Объекты изучения в курсе "ОК и ДМ":

1 Соединения и детали соединений. Соединения разделяют на разъемные и неразъемные. Разъемные соединения допускают многократную переборку. Их основные типы: резьбовые, шпоночные, шлицевые, клеммовые, на закрепительных конических втулках.

Неразъемные соединения не допускают многократной переборки. Для разборки такого соединения его нужно разрушить. Основные типы: сварные, клеевые, паяные, заклепочные, соединения с натягом. Последние относят к неразъемным условно, так как они позволяют проводить сборку и разборку, но не многократно.

2 Детали передач. В курсе рассматривают механические передачи: зубчатые, планетарные, волновые, червячные, фрикционные, ременные, цепные, винт–гайка.

3 Детали, обслуживающие вращательное движение – валы и оси, подшипники качения и скольжения, муфты приводов.

При изучении каждого из объектов будем рассматривать:

 Назначение объекта (передачи, муфты, соединения).

 Описание конструкции и принципа действия (работы).

 Области применения.

 Сравнительные достоинства и недостатки.

 Условия работы и действующие нагрузки.

 Характер и причины отказа – критерии работоспособности.

 Применяемые материалы и сведения о технологии изготовления.

 Методы расчета и конструирования (составление расчетной схемы; проектировочный и (или) проверочный расчет по основным критериям работоспособности; рекомендации по конструированию).

 Направления совершенствования конструкции и методов расчета.

10. Контрольные вопросы по теме.

При выполнении курсового проекта дополнительно изучают проектирование корпусных деталей (корпусов, рам, плит), деталей смазывающих устройств, упругих элементов и др.

Детали машин должны удовлетворять двум основным условиям: надежности и экономичности. Под экономичностью понимают минимально необходимую стоимость проектирования, изготовления и эксплуатации.

На главную