Основные правила конструирования узлов и механизмов в передаче крутящего момента
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?ся зажимные ступицы готовым блоком.
Применяются зажимные ступицы для передачи крутящего момента с вала на шкив в ременных передачах; с вала на звездочку в цепных передачах; с вала на зубчатое колесо; на барабаны ленточных конвейеров; для фиксации кривошипов; соединения валов (выполняют роль жесткой муфты). А поскольку зубчатые, ременные и цепные передачи имеют широкое распространение в машиностроении, то, соответственно, зажимные ступицы можно встретить в самых разных машинах.
Основное преимущество зажимных ступиц - возможность бесступенчатой регулировки осевого положения приводимого элемента (шкива, звездочки, зубчатого колеса, барабана). К другим достоинствам следует отнести: снижение стоимости изготовления валов и шкивов (звездочек); увеличение прочности вала, т.к. сечение не ослабляется шпоночным пазом или шлицами; соединение нечувствительно к динамическим и вибрационным нагрузкам; сравнительная простота сборки с использованием стандартных инструментов; механизм защищен от превышения крутящего момента проскальзыванием по валу (однако, такого режима следует избегать). Недостатками зажимных ступиц являются: сравнительно высокие требования к культуре сборки агрегата; возможное увеличение стоимости привода в целом (определяется для каждого случая индивидуально).
Винтовая зажимная ступица состоит из наружного кольца; внутреннего кольца и затяжных винтов . Кольца сопрягаются по коническим поверхностям и имеют разрез. При затягивании винтов внутреннее и наружное кольца надвигаются одно на другое. При этом наружное кольцо растягивается и плотно прижимается к ступице, а внутренне кольцо сжимается и плотно прижимается к валу. Вследствие этого на поверхности вала и отверстия возникает натяг и соединение способно передавать крутящий момент силами трения на трех поверхностях. Момент затяжки винтов нормируется производителем. Для демонтажа ступицы предусмотрены резьбовые отверстия.
Требования к посадочной поверхности валов и отверстий приводных элементов сравнительно невысоки. Максимально допустимые отклонения валов по h8, отверстий - H8. Допустимая шероховатость поверхности - Rz16.
Производители предлагают конструкторам-машиностроителям целую гамму винтовых зажимных ступиц, имеющих различные области применения. Прежде всего, существуют ступицы внутренней и наружной установки.
Различают также самоцентрирующие и нецентрирующие зажимные ступицы. Самоцентрирующие ступицы не требуют дополнительных конструкторских мероприятий для обеспечения центровки шкива относительно вала. Величина несоосности указана в каталогах производителей и обычно находится в пределах 0,02…0,04 мм. Нецентрирующие зажимные ступицы центровки не дают, поэтому необходимо предусматривать центрирующую поверхность на охватывающей детали.
Наиболее универсальными являются ступицы, имеют компактную и простую конструкцию. При установке ступицы, она упирается буртом в охватывающую деталь. В этом случае при затяжке отсутствует осевое смещение охватывающей детали. Ступицы не передают больший крутящий момент, однако, при затяжке ступиц происходит небольшое осевое смещение деталей. Данный тип ступиц самоцентрирующийся. Диапазон передаваемого крутящего момента для подобных конструкции зажимных ступиц T=428…44 056 Нм, допускаемая осевая сила F=43…640 кН при диаметре вала d=20…180 мм соответственно.
Существует так же ступицы, которые обеспечивают более точную центровку и больший передаваемый момент (примерно на 10…30%). Это достигается за счет увеличения длины посадочной поверхности. Диапазон передаваемого крутящего момента для подобных конструкции зажимных ступицT=513…57 642 Нм при диаметре вала d=20…180 мм соответственно.
Для приводных элементов, которые по конструктивным ограничениям имеют ограничение по наружному диаметру (толщине стенки), применяют винтовые зажимные ступицы. Это достигается за счет переноса резьбового фланца за посадочное место ступицы и увеличения длины посадочного места. Передаваемый крутящий моментT=14…23 911 Нм при диаметре вала d=6…130 мм соответственно.
В приводах, где действуют большие динамические или вибрационные нагрузки, применяют винтовые зажимные ступицы с удвоенным количеством поверхностей трения. Для этого добавляется еще одно внутреннее коническое кольцо, а наружное кольцо выполняется с двумя ответными поверхностями трения. Данные ступицы являются самоцентрирующимися. Передаваемый крутящий момент T=714…797 384 Нм, допускаемая осевая сила F=59…3 987 кН при диаметре вала d=24…400 мм соответственно. Например, такие конструкции применяют в барабанах ленточных конвейеров. Следует иметь ввиду, что при установке нескольких ступиц для высоких нагрузок на один вал, необходимо ввести уменьшающий коэффициент передаваемого момента.
В качестве недостатка рассмотренных выше конструкций указывалась относительно высокая трудоемкость сборки. представлена коническая зажимная ступица с центральной шлицевой гайкой. Сборка аналогична установке подшипников на затяжных втулках. Эти ступицы допускают изготовление валов с отклонением по h9, отверстий - H9. Передаваемый крутящий момент T=10,1…2 320 Нм при диаметре вала d=5…50 мм соответственно. Ступица самоцентрирующаяся.
Рассмотренные выше зажимные ступицы центровали приводной элемент с валом. нецентрующая ступица с двумя внутренними кольцами и одним наружным. Эта конструкция имеет меньшие габариты.