Проект по деталям машин: приводы ленточных и цепных конвейеров

Предохранительная муфта — это муфта, которая кроме соединения валов при необходимости ограничивает передаваемый крутящий момент и защищает детали машин от поломок при перегрузках. Предохранительные муфты располагают как можно ближе к месту возможного возникновения перегрузки. Муфты работают при строгой соосности валов.
Фрикционные предохранительные муфты автоматически восстанавливают работоспособность машины после прекращения действия перегрузки, однако точность их невысока вследствие непостоянства коэффициента трения на рабочих поверхностях дисков. Их применяют при частых кратковременных перегрузках и значительных частотах вращения. Силу нажатия создают пружиной, отрегулированной на передачу предельного вращающего момента. При срабатывании муфта поглощает механическую энергию, преобразуя ее в тепловую, передача же вращающего момента не прекращается.
Характеристика фрикционных пар предохранительной муфты.
1. Материалы пар трения – Фрикционная металлокерамика по закаленной стали.
2. Коэффициент трения f=0,4
3. Допускаемое давление [p] = 0,3 МПа.
Из конструктивных соображений в зависимости от посадочного диаметра муфты dп задаются диаметры поверхностей трения дисков. DH – наружный диаметр дисков; Dв – внутренний диаметр.
DH = (3…5) dп;
DH = 3∙70=210 [мм]
Dв = (0,5…0,6) DH;
Dв = 0,55∙210=115 [мм]
Максимальное осевое усилие, Fа на поверхность трения диска определяется из расчета по допускаемому давлению
Fа=[p]π∙(DH2- DB2)4
Fа=0,3π∙2102- 1152∙10-64=7274 [Н]
Приведенный радиус кольца трения Rпр, рассчитывается по следующей формуле:
Rпр= 13∙DH3 — DB3DH2- DB2
Rпр=13∙2103 — 11532102- 1152=0,0841
Ттр = Fа∙ f∙ Rпр
Ттр =7274×0,4×0,0841=244,8 [Нм]
Предельный момент, при превышении которого наступает проскальзывание фрикционной пары, Тпр [Н∙м], превышает расчетный момент Тр и рассчитывается следующим образом:
Тпр = s∙Тр,
где «s» — коэффициент запаса сцепления (s = 1,25…1,5)
Тпр = 1,3∙1621,5=2108 [Н∙м]
Z = Тпр Ттр;
Z = 2108244,8=8,61≅9
где «Z» — количество дисков сцепления (фрикционов).
Z<10 — муфта сухая;
Zн =0,5×8,61=4,31≅4
где «Zн» — количество наружных дисков сцепления (фрикционов).
Zвн =5,31 ≅5
где «Zвн» — количество внутренних дисков сцепления (фрикционов).
Найдем ширину фрикциона
δ=2×103×Tрасч×Крнdср×i×h×[σ]см
где «Крн» — расчетный коэффициент (Крн = 1,1…1,5) = 1,3
i — количество дисков сцепления (фрикционов).
σсм=85 МПа;
dср=210+1152=162,5 мм
h= D-d2-2f=210-1152-2×1,5=44,5 мм
где «f» — размер фаски (f=0,5…2 )
δ=2×103×1621,49×1,3162,5×9×44,5×85×106=0,76 мм
Примем значения ширины диска не меньшей и рекомендованной от 1 мм до 3 мм.
δодного диска=1,8 мм