и«Механизация сельского хозяйств

Вид материала

Содержание

К лабораторной работе по муфтам
Т – передаваемый вращающий момент; d
А можно перемещать по валу в направлениях, указанных стрелками. При этом передаточное отношение плавно изменяется при изменении
D ≤ 3. Это объясняется тем, что при малых d
Торовый вариатор.
Дисковой вариатор.
D ≤ 5. Число ведущих и ведомых дисков достигает 20

Подобный материал:

1 2 3

«Изучение конструкций соединительных муфт для валов».

Цель работы: изучение конструкций соединительных муфт постоянной группы, недопускающих расцепления валов в процессе эксплуатации машин.

При выполнении работы необходимо:

Вычертить эскизы следующих типов муфт:
- глухой втулочной и фланцевой муфт;
- кулачково-дисковой и зубчатой компенсирующих муфт;
- упругих втулочно-пальцевой и с резиновой звездочкой муфт.
Описать конструкцию, принцип действия, область применения, компенсирующие свойства и принцип передачи крутящего момента.
Виды несоосности валов показать на схемах отклонений их осей от номинального расположения.
Определить слабое звено в соединении муфты с валами.
Перечислить преимущества и недостатки каждой из муфт.

Эскизы муфт:

Муфта втулочная

Краткая характеристика муфт.

Муфта втулочная: Их применяют в легких машинах при диаметрах валов до 60-70мм. Отличаются простотой конструкции и малыми габаритами. При монтаже и демонтаже требуется смещать валы (агрегаты) в осевом направлении. Слабое звено штифты или шлицы. Компенсирующими свойствами не обладает.
Муфта фланцевая: 1 и 2 – полумуфты; 3 – болт; 4 – гайка; 5 – шайба пружинная; 6 – шпоночная канавка. При I варианте крутящий момент передается силами трения, возникающими в стыке поверхностей полумуфт от затяжки болтов, при II варианте – непосредственно болтами, работающими на срез и смятие. Центровка болтами (II) и выступом (I). Слабое звено – шпонки или шлицы. Муфты с болтами без зазора более распространены, т.к. можно получить меньшие габариты муфт. Их применяют для соединения валов диаметром до 200мм и более. Достоинства – простота конструкции и небольшие габариты. Компенсирующими свойствами не обладает.
Муфта кулачково-дисковая: 1 и 2 – полумуфты; 3 – промежуточный диск; 4 – вал; 5 – шпонка. На полумуфтах образованы пазы, на диске выступы по взаимно диаметрам. Выступы располагаются в пазах диск соединяет полумуфты. Муфта компенсирует r (эксцентриситет): r до 0,04d; до 0⁰30¹. Выступы скользят в пазах, для исключения трения и износа поверхности смазывают. Слабое звено шпонки или изношенные выступы диска.
Муфта зубчатая: 1 и 2 – полумуфты; 3 – разъемная обойма. На полумуфтах наружные зубья на обойме внутренние. Распространен эвольвентный профиль зубьев. Муфта компенсирует все виды несоосности валов, за счет торцовых и боковых зазоров в зацеплении. Зубья при компенсации несоосности скользят и изнашиваются. Слабое звено - зубья. Зубчатые зацепления смазывают. Зубья имеют бочкообразную форму по длине, при этом приработка и износ меньше. Преимущества – компактность и хорошие компенсирующие свойства. Их применяют для передачи больших «Т».
Упругая втулочно-пальцевая муфта: 1 и 2 – полумуфты; 3 – палец; 4 – упругий элемент (резина); 5 – шайба; 6 – резьбовое соединение. Благодаря легкости изготовления и замены упругих элементов муфта получила распространение в приводах от электрического двигателя применяют для малых и средних «Т» и диаметров валов до 150мм и Т = 15кН^.м. Упругие элементы – гаффрированные резиновые втулки или резиновые кольца трапецеидального сечения. Компенсируют a ≈ 1÷ 5мм; r ≈ 0,3 ÷ 0,6мм; до 1⁰. Слабое звено резина (смятие), палец (изгиб). Все пальцы в муфте нагружены одинаково.
Муфта упругая с резиновой звездочкой: 1 и 2 – полумуфты с торцовыми выступами; 3 – резиновая звездочка зубья которой расположены между выступами. Зубья звездочки работают на сжатие. При передаче «Т» в каждую сторону работает половина зубьев. Муфта применяется для валов с n = до 3000 ÷ 6000мин^-1 и Т = 3 ÷ 120Н^.м и d = до 12 ÷ 45мм. Муфта компактна и надежна в работе. Компенсирует r ≤ 0,2мм; ≥ 1⁰30¹. Недостаток – смещение валов в осевом направлении при сборке и разборке. Слабое звено – резиновая звездочка – сминается.

^ К лабораторной работе по муфтам:

Если соосность соединяемых валов в процессе монтажа и эксплуатации строго выдерживается, то допустимо устанавливать жесткие муфты: фланцевые и втулочные.
Типоразмер муфты выбирают по диаметру вала и по величине расчетного вращающего момента. Т_р. = К ^. Т_ном ≤ [Т] ГОСТ 20761-80.
Втулочные муфты проверяют на срез штифтов; муфты со шпоночными и шлицевыми соединениями проверяют по напряжениям смятие , где ; ^ Т – передаваемый вращающий момент; d – диаметр вала в месте установки шпонки; А_см – площадь смятия А_см= (h – t₁) ^.l_p; l_p– расчетная длина шпонки; t₁ – часть шпонки в теле вала или . Болты фланцевых муфт – без зазора проверяют в фланцевых муфтах только на срез .
Расчет МУВП: Пальцы рассчитывают на изгиб, а резину на σ_см. .

Z – число пальцев;

D₁ – диаметр по осям пальцев;

l – длина резиновой втулки;

d₁ – диаметр пальца.

Муфта с резиновой звездочкой. Рассчитывают звездочку по σ_см. .

Z – число зубьев звездочки;

h – длина контакта резины с металлом полумуфты;

D – диаметр звездочки;

d₁ – диаметр вала.

6. Кулачково-дисковая муфта. Рассчитывают на σ_смвыступы диска.

.

K – коэффициент динамичности режима нагрузки;

h – рабочая высота выступов;

D – диаметр полумуфт (диска);

d₁ – диаметр вала;

D/d = 2,5…3.

Муфту изготовляют ст5 (паковка) или 25Л (литье), тяжелонагруженные муфты изготовляют из легированных сталей 15Х; 20Х с цементацией рабочих поверхностей [σ_см] = 15÷20МПа.

Лабораторная работа № 5.

«Резьбовые соединения».

Цель работы: Изучение конструкций крепежных деталей, основных типов резьбовых соединений, основных видов стандартных резьб, способов стопорения крепежных деталей.

Основные крепежные детали.

Указать название деталей.

а) ГОСТ

б) ГОСТ

в) ГОСТ

г) ГОСТ

д) ГОСТ

е) ГОСТ

Основные типы резьбовых соединений

Указать тип соединения

а)

б)

в)

Указать наименование размера

h -

h₁ -

h₃ -

l₁ -

l₂ -

L -

L₁ -

l₃ -

l₄ -

Типы распространенных резьб

Указать размеры

d -

d₁ –

d₂ –

 = 60⁰ –

ρ –

1 –

2 –

Тип резьбы -

Тип резьбы –

1 –

2 -

Тип резьбы –

1 –

2 –

3⁰ -

Тип резьбы -

1 –

2 -

Стопорение крепежных деталей

1. Стопорение созданием дополнительного трения

1 - 1 - 1 –

2 - 2 - 2 –

3 - 3 - 3 –

4 - 4 - 4 -

2.Стопорение дополнительными элементами (начертить 2 вида стопо рения):

а) стопорение корончатой б) стопорение гайки

гайки шплинтом; специальной шайбой.

Ответить на следующие вопросы:

Что такое резьба (сформулировать).
Шаг резьбы (сформулировать).
Назвать основные параметры резьбы.
Назвать основные крепежные детали.
Назвать основные типы резьбовых соединений и объяснить их конструктивное исполнение.
Из представленных типов резьб назвать крепежные и винтовые резьбы.
Угол профиля резьбы (сформулировать).
Дать объяснение сущности стопорения созданием дополнительного трения для представленных вариантов.
Дать объяснение сущности стопорения дополнительными элементами.
Объяснить сущность стопорения крепежных деталей приваркой и пластическим деформированием.

Лабораторная работа № 6.

«Изучение конструкций фрикционных вариаторов».

Цель работы: Ознакомление с основными типами вариаторов, принципом их работы и определением параметров.

Лобовой однодисковой вариатор.

Кинематическая схема

Ведущий ролик ^ А можно перемещать по валу в направлениях, указанных стрелками. При этом передаточное отношение плавно изменяется при изменении рабочего диаметра d₂ ведомого диска Б. Если перевести ролик А на левую сторону диска Б, то можно получить изменение направления вращения вала диска – вариатор обладает свойством реверсивности.

В лобовом вариаторе max и min передаточные отношения равны:

Диапазон регулирования лобового вариатора

Практически диапазон регулирования ограничивают значениями ^ D ≤ 3. Это объясняется тем, что при малых d₂значительно возрастает скольжение и износ, а КПД понижается. Простота реверсирования обеспечила достаточно широкое применение лобовых вариаторов в маломощных передачах приборов.

Для повышения диапазона регулирования применяют двухдисковые лобовые вариаторы с промежуточным роликом, получая D = 8….10.

Вариатор с раздвижными конусами

Передающим элементом служит клиновой ремень 1. Конуса 2 раздвигаются и сдвигаются винтовым механизмом управления на одну и ту же величину вдоль осей валов. При этом ремень 1 перемещается на другие рабочие диаметры без изменения своей длины.

Передаточное отношение

Диапазон регулирования

Возможный по условиям конструкции диапазон регулирования зависит от ширины ремня. Стандартные приводные клиновые ремни позволяют получить D до 1,5, а специальные широкие – до 5. Конструкция вариатора с клиновым ремнем достаточно проста и надежна.

^ Торовый вариатор.

Кинематическая схема

На ведущем и ведомом валах закреплены соосные катки с торовыми рабочими поверхностями 1 и 2. Между катками зажаты ролики 3. Изменение передаточного отношения достигается поворотом роликов 3 вокруг осей 0. Оси роликов закреплены так, что они всегда располагаются симметрично относительно друг друга. Текущее значение передаточного отношения равно

Из всех вариаторов торовые наиболее компактны и совершенны, но имеют сложную конструкцию и требуют высокой точности изготовления. Диапазон регулирования 6….3.

^ Дисковой вариатор.

Кинематическая схема.

В вариаторе момент передается за счет трения между набором ведущих и ведомых дисков. Изменение передаточного отношения достигается перемещением ведущего вала 1 относительно ведомого вала 2, в направлениях, указанных стрелками. При этом изменяется межосевое расстояние «а» и рабочий диаметр d₂. Передаточное отношение

диапазон регулирования ^ D ≤ 5. Число ведущих и ведомых дисков достигает 20. Передаваемая мощность Р ≤ 40 кВт.

Лабораторно-практическая работа № 7.

«Уплотнения подвижных соединений»

Цель работы: Изучение назначения, конструкций, способов установки, материалов уплотнений подвижных соединений.

Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания извне пыли и влаги.

Тип уплотнения подвижных соединений определяется скоростью и направлением относительного перемещения уплотняемых деталей, видом, температурой и давлением уплотняемой среды, состоянием окружающей среды, допускаемой утечкой жидкости и газа.

Ориентировочный выбор уплотнения для валов

Окружающая среда	Смазка	Окруж. скорость, м/с	Уплотнительные устройства
Чистая и сухая	Пластичная	до 5	Проточки, лабиринты, войлочные кольца.
Чистая и сухая	Жидкая	> 5	Проточки, лабиринты, маслоотражательные устройства.
Загрязненная	Пластичная	до 5	Войлочные кольца.
	Жидкая	до 5	Войлочные кольца в комбинации с проточками и лабиринтами.
	Пластичная и жидкая	до 8	Резиновые манжеты.
Сильно загрязненная и влажная	Пластичная	до 5	Лабиринты.
	Пластичная и жидкая	от 5 до 9	Сложные лабиринты, кожаные уплотнения.
	Жидкая	любые скорости	Сложные лабиринты комбинированного типа.

Сальниковые войлочные кольца.

Сальниковые кольца из грубошерстного войлока, изготовляемого по ГОСТ 6418-81 и полугрубошерстного – по ГОСТ 6308-71, предназначены для уплотнения валов, работающих при окружных скоростях ≤ 2 м/с, из тонкошерстного войлока по ГОСТ 288-72 предназначены для уплотнения валов, работающих при окружных скоростях ≤ 5 м/с.

при работе сальниковых колец в среде, вызывающей повышенный износ валов, рекомендуется устанавливать на вал защитные втулки (рис. 1).
при установке в подвижные сальники кольца можно сдваивать (рис. 2).

Рис. 1

1 – вал с диаметром d_B,

2 – сальниковое кольцо,

3 – корпус,

4 – втулка.

Рис. 2

Рис. 3

На рис.3 показана установка сальникового кольца в теле крышки подшипникового узла. 1 – вал, 2 – сальниковое кольцо, 3 – крышка подшипникового узла, 4 – корпус редуктора, 5 – роликовый подшипник, 6 – кольцо.

Манжетные уплотнения.

Манжетные уплотнения широко применяют в современном машиностроении. Манжеты изготовляют 2-х типов I-однокромочные (рис 4.), II-однокромочные с пыльником. Манжеты I типа предназначены для предотвращения вытекания уплотняемой среды. Манжеты II типа (рис. 5) предназначены для предотвращения вытекания уплотняемой среды и защиты от проникновения пыли.

Рис. 4 Рис. 5

1 – резина; 2 – каркас; 3 – пружина; 4 – рабочая кромка; 5 – вал; d - диаметр вала; D – диаметр манжеты; h – ширина манжеты; Р – уплотняемая среда.

Резиновые армированные однокромочные манжеты с пружиной предназначены для уплотнения валов. Манжеты работают в минеральных маслах, воде, дизельном топливе при избыточном давлении до 0,05МПа, скорости вращения вала до 20м/с и температуре от – 60 до + 170⁰С в зависимости от группы резины.

Манжету обычно устанавливают рабочей кромкой внутрь корпуса (рис. 6), так чтобы обеспечить к ней хороший доступ масла. Каркас придает корпусу манжеты жесткость. Браслетная пружина стягивает уплотняющую часть манжеты, вследствие чего рабочая кромка расширяется до 0,4 ÷ 0,6мм, плотно охватывая поверхность вала.

1 – вал;

2 – крышка подшипникового гнезда;

3 – корпус редуктора;

4 – подшипник качения;

5 – манжета;

Р – уплотняемая среда.

Мазеудерживающие кольца.

При окружных скоростях зубчатых колес ≤ 4м/с предусматривают смазку подшипников пластичными смазочными материалами (консталины, солидолы), конструкция подшипникового узла при этом предусматривает наличие мазеудерживающего кольца, со стороны внутренней полости редуктора исключающего вытекание смазочного материала (рис. 7)).

1 – вал; 2 – манжета; 3 – крышка подшипникового узла; 4 - отверстие для нагнетания пластичной смазки; 5- корпус редуктора; 6 – подшипник качения; 7 – мазеудерживающее кольцо.

Лабораторно-практическая работа № 8.

Blog

Содержание