36

Больше нагружено второе сечение.

6. Проверяем статическую прочность при перегрузках по формуле

где и и – определяют по формулам (5) как для амплитудных переменных нормальных и касательных напряжений в опасном сечении; [ ] – предельно до-

Индивидуальное задание.

Провести уточненный расчет вала. Из силового и проектного расчетов, а также эскизной компоновки вала имеем крутящий момент Т = 125 Н м; силы:

Ft = 3750 Н, Fr = 1400 Н, Fa = 830 Н; диаметры: под полумуфту d м = 32 мм, под подшипники d п = 40 мм, делительный диаметр шестерни, выполненной заодно с валом d 1 = 66,7 мм; длина l = 82 мм. Вал схематично изображен на рис.5.

Отчет по практическому занятию.

Студент должен приобрести прочные знания по назначению и конструированию валов, а также устойчивые навыки проверочных расчетов валов деталей машин на выносливость.

70

3.10 Занятие №10

(Модуль "Валы, опоры и муфты")

Тема: «Выбор муфт»

Цель занятия: Повторение и закрепление лекционного материала по подбору муфт в приводах технологических машин.

Продолжительность занятия: 2 часа

Вопросы для подготовки к занятию:

1)Для чего используют муфты?

2)Какова классификация механических муфт?

3)Виды несооосностей валов, и какие муфты их уменьшают?

4)Какие упругие муфты наиболее распространены?

5)Каковы принципы подбора упругих муфт?

6)По каким напряжениям проверяют упругие муфты?

Задача: Выбрать муфту для соединения вала ротора электродвигателя и ведущего вала редуктора. Известна величина крутящего момента на валу ротора электродвигателя: Т1 = 125 Н м, угловая скорость вала = 100 с-1, диаметр ротора может быть 42 или 48 мм. Муфта является узлом привода ленточного конвейера.

Методические рекомендации по решению задачи.

-проводим анализ условия задачи или схему привода для установления необходимого типа выбираемой муфты;

-определяем расчетный момент муфты;

-сравниваем расчетный момент с номинальным вращательным моментом, который установлен стандартом и выбираем типоразмер муфты;

-проводим проверочный расчет выбранной муфты.

Данный алгоритм выбора муфты реализуем, решая выше приведенную задачу: 1. В проектируемых студентами приводах технологических машин обычно применяют компенсирующие разъемные муфты нерасцепляемого класса стандартного исполнения.

Для соединения выходных концов ротора двигателя и входного быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме, применяют упругие втулочно-пальцевые муфты и муфты со звездочкой. Эти муфты обладают достаточными упругими свойствами и малым моментом инерции для уменьшения пусковых нагрузок на соединяемые валы (см. рис. 6 и табл. 7 в приложении).

71

Для соединения выходных концов тихоходного вала редуктора и приводного вала рабочей машины применяют цепные муфты и муфты с торообраз-

ной оболочкой. Эти муфты обладают достаточной податливостью, позволяющей компенсировать значительную несоосность валов (см. рис. 7 и табл. 8 в приложении).

Врассматриваемой задаче для соединения вала ротора электродвигателя

ибыстроходного вала редуктора выбираем муфту упругую втулочнопальцевую (МУВП).

1.Определяем расчетный вращающий момент по формуле

Tp= Kp T1 T,

где Kp - коэффициент режима нагрузки, определяемый по табл. 6 в приложении; Т - номинальный момент, Н м. Подставляя данные получим:

Tp= 1,3 125 = 162,5 Н м.

где d1 и l - диаметр и длина полумуфты под вал, мм; z - число упругих элементов; D - наружный диаметр полумуфты, мм. Для выбранной полумуфты

Величина допускаемого напряжения [ см] = 1,5…2 МПа [2], таким образом, прочность муфты обеспечена.

Индивидуальное задание.

Выбрать муфту для соединения вала ротора электродвигателя и ведущего вала редуктора. Известна величина крутящего момента на валу ротора электродвигателя: Т1 = 250 Н м, угловая скорость вала = 130 с-1, диаметр ротора может быть 50 мм. Муфта является узлом привода цепного конвейера.

72

Отчет по практическому занятию.

Студент должен приобрести прочные знания по выбору муфт для приводов технологических машин и устойчивые навыки проверочного расчета упругих муфт для соединения валов узлов в привод машин.

73

ВВЕДЕНИЕ

Методические рекомендации составлены в соответствии с программой по прикладной механике и стандартом на учебную дисциплину для студентов инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. В рекомендации включены восемь тем, каждая из которых соответствует одному из модулей карты по курсу «Прикладная механика».

4.1. Тематический план

75

4.2Тема №1: Структура и классификация механизмов. Основные понятия

иопределения. Кинематические пары, классификация пар. Основные виды механизмов. Структурный анализ и синтез механизмов.

(Модуль «Структура»)

Ключевые слова: машина, механизм, звено, стойка, входное звено, выходное звено, начальное звено, ведущее звено, ведомое звено, кинематическая пара, низшая пара, высшая пара, число степеней свободы, структурная цепь, структурная схема, структурная группа, статическая и кинематическая определимость, план положения механизма, план скоростей, план ускорений, рычажный, фрикционный, зубчатый, кулачковый механизмы.

Вопросы для изучения теоретической части

1.Что называют машиной, механизмом? Чем отличается механизм от машины?

2.Что называют звеном, кинематической парой, структурной цепью?

3.По каким признакам классифицируют кинематические пары?

4.Приведите примеры низших и высших кинематических пар.

5.Дайте определение плоского и пространственного механизмов.

6.Назовите основной принцип построения структурной схемы механизма.

7.Дайте определение структурной группы. Как назначается класс и порядок структурной группы, класс механизма?

8.Назовите основные свойства структурных групп.

9.Приведите примеры механизмов, которые наболее часто используются

вмашинах.

10.Какие механизмы называют кулачковыми? Дайте определение кулачка. Назовите основные типы кулачков и кулачковых механизмов.

11.Назовите преимущества и недостатки зубчатых и кулачковых механизмов.

12.Какая передача называется волновой, какие ее достоинства?

Тесты

1. Чему равна степень подвижности механизма рис.4.1?

а)-1; б) 0; в) 1; г) 2

76

2.Какая структурная группа из изображенных на рис.4.2 входит в структуру кривошипно-ползунного механизма?

3.Укажите класс структурной группы, входящей в механизм, схема которого приведена на рис.4.3

а) первый; б) второй; в) третий; г) нулевой

○○

Задачи для отработки практической части темы

Задача 1.1. Для заданных структурных схем (рис.4.4) определить число звеньев, число и характеристики кинематических пар, число степеней свободы

механизмов.

○ ○

○

Рис.4.4

Задача 1.2. Для заданных структурных схем (рис.4.5) определить число звеньев, число и характеристики кинематических пар, структурные группы и их класс, число степеней свободы механизма.

77