Файл: Нефть играет важную роль в нашей жизни.docx

(1)

где - предельный крутящий момент, передаваемый пневмокамерной дисковой муфтой;

=0,7МПа - внутреннее давление в полости пневмокамеры;

₀=0.025МПа - давление, расходуемое на деформацию камеры при исключении зазора между дисками;

=0,72 м - наружный диаметр пневмокамеры;

=0,4 м - внутренний диаметр пневмокамеры;

=0,046 м - ширина баллона пневматической камеры в рабочем состоянии (с учетом величины рабочего хода);

C_пр=20 кН/м - жесткость отжимной пружины;

Z_пр=12 - число пружин;

20 мм - предварительный натяг пружин;

=6 - суммарный зазор между дисками муфты в выключенном состоянии;

=0,55 - коэффициент трения фрикционной накладки по стали 45;

R_ср - радиус равнодействующей всех сил трения;

Z=2 - число поверхностей трения;

=1,3 - коэффициент учитывающий воздействие возвратных пружин.

(2)

где R=0,38 м - наружный радиус поверхности трения кольца;

r=0,245 м - внутренний радиус поверхности трения кольца.

м

Предельный крутящий момент, передаваемый муфтой:

Нм

2.3 Расчёт удельного давления на трущиеся поверхности

Удельное давление на поверхность фрикционного материала играет большую роль в надёжности и долговечности работы фрикционной пары.

(3)

МПа

Допустимое удельное давление трения для фрикционных накладок НСФ-6 [q]=0,8МПа, таким образом, условие прочности и износостойкости фрикционной накладки НСФ-6 выполняется с двукратным запасом.

---

2.4 Расчет пневматической камеры на прочность

Конфигурация свободной части каркаса камеры дисковой муфты обусловливается равновесием его нитей под действием внутреннего давления воздуха. Величина усилия от давления воздуха N, приходящаяся на одну нить сечения:

(4)

где 35⁰ - угол наклона нитей корда к меридиану на среднем радиусе ( =35⁰ поскольку каркас корда дисковой муфты воспринимает только усилие от давления воздуха);

-расчетное число нитей в корде каркаса камеры дисковой муфты;

(5)

где =15⁰ - угол наклона нитей по нормали;

=3 - число слоёв корда;

=3 мм - шаг нитей на окружности диаметром D.



Н

Допускаемая нагрузка на одну нить для ткани кордной вискозной 23В ГОСТ 72661-69 - =230 Н, т.е. условие прочности нитей корда выполняется.

---

2.5 Расчет цилиндрического прямозубого зубчатого соединения

Прямозубое цилиндрическое зубчатое соединение предназначено для передачи крутящего момента от ступицы подъёмному валу лебёдки, путём трения ведомого диска с зубчатым диском находящимся в непосредственном контакте с зубьями ступицы.

Ширина зубчатого венца ступицы задаётся исходя из учёта перемещения зубчатого диска во время работы муфты на величину N:

(6)

где =0,006 м - рабочий ход пневматической камеры фрикционной дисковой муфты;



Ширина зубчатого венца ступицы определяется:

(7)

где =0,02 м - ширина зубчатого венца зубчатого диска;



Модуль зубчатого соединения определяется из формулы:

(8)
где =0,34 - коэффициент модуля для прямозубой цилиндрической передачи;

=0,89 - диаметр делительной окружности зубчатого диска;

=22 кНм - максимальный крутящий момент передачи;

=175 МПа - допустимое напряжение для стали 45, термообработка нормализация;



Значение модуля передачи, полученное расчетом, округлим в большую сторону до стандартного m=0,005 мм.

Определим число зубьев на ступице и зубчатом диске:

(9)

где и

---

- число зубьев на зубчатом диске и ступице соответственно



Определим диаметры окружностей вершин и окружностей впадин по формуле:

(10)

(11)





2.6 Прочностной расчет зубчатого соединения

Проверка зубьев диска по напряжениям изгиба

Предварительно определяем степень точности и значения коэффициентов.

Степень точности передачи принимаем в зависимости от окружной скорости колеса:

(12)

где =39,5 об/мин - число оборотов подъёмного вала лебёдки;



Степень точности прямозубых передач с окружной скоростью до 2м/с по ГОСТ 1643-81 равна 9-В, отсюда по справочной таблице определяем коэффициент точности =1.

Коэффициент =1.

Коэффициент концентрации нагрузки =1 для прямозубых колёс при окружной скорости до 15 м/с.

Коэффициент формы зуба =1 для прямозубых колёс.

Для прямозубых колёс при твёрдости зубьев менее 350 НВ принимают равным =1,4.

Окружная сила, действующая в зацеплении определяется по формуле:

(13)



Расчётное напряжение изгиба зубьев диска:

(14)

где z=178 - число зубьев находящихся в зацеплении

---

;



Изгибная прочность зубчатого зацепления выполняется, поскольку расчётное изгибное напряжение имеет намного меньшее значение чем допустимое изгибное напряжение

Проверка зубьев диска по контактным напряжениям

Расчётное контактное напряжение прямозубых колёс определяется по формуле:

(15)

где =1 - коэффициент распределения нагрузки между зубьями;

=1,07 - коэффициент концентрации нагрузки;

=1,2 - коэффициент динамической нагрузки;

=1 - передаточное отношение зубчатой прямозубой передачи;



Контактная выносливость зубчатого соединения выполняется, поскольку расчётное контактное напряжение много меньше допустимого контактного напряжения .

---