sprzeglo

  1. Dane do projektu

Moc odbiornika:   P =  8, 4 kW

Prędkość obrotowa silnika: nS =  1000 obr/min

Przełożenie przekładni zębatej: i = 4, 0

Trwałość łożysk: T =  5000 h

Trwałość sprzęgła: T =  5000 h

Maszyna napędzająca: silnik elektryczny

Maszyna napędzana: prasa do cegiel

Liczba włączeń na godzinę: mw = 10

Czas włączania: th = 1, 5 s

Dane

Prędkość obrotowa silnika:

n = 1000 obr/min

Przełożenie przekładni zębatej:

i = 4,0

Prędkość obrotowa wału odbiornika:

n = 250 obr/min

Moc odbiornika:

P = 8,4 kW

Maszyna napędzana:

prasa do cegieł

Liczba włączeń na godzinę::

mw = 10

Nominalny moment obrotowy:
Mn = 321 Nm

Dane

Materiał wału:
stal C45

-wytrzymałość zmęczeniowa na skręcanie jednostronnie tętniące:

Zsj = 300 MPa

Współczynnik bezpieczeństwa:
xz = 3,5


Obliczeniowy moment obrotowy:
Mo = 386 Nm

Dane

Materiał wpustu:
stal C45

-doraźna wytrzymałość na rozciąganie:

Rm = 610 MPa

Obliczeniowy moment obrotowy:
Mo = 386 Nm

Współczynnik bezpieczeństwa:
xz = 3,5

Liczba wpustów:
n = 1

Dane
Dane

Para cierna:
tkanina bawełniana nasycona żywicą/stal

-współczynnik tarcia:

μ = 0,5

Minimalne naciski:
pmin = 0,2 MPa

Współczynnik określający zmniejszenie momentu (dla sprzęgieł pracujących na sucho):
ki = 1

Średni promień tarcia:
rm = 61,25 mm

Obliczeniowy moment obrotowy:
Mo = 386 Nm

Zewnętrzna i wewnętrzna średnica okładziny:
Doz = 141 mm

Dow = 104 mm

Maksymalne naciski:
pmax = 0,7 MPa

Minimalne naciski rzeczywiste:
pminrz = 0,22 MPa

Zewnętrzna i wewnętrzna średnica okładziny:
Doz = 141 mm

Dow = 104 mm

Dane

Prędkość kątowa sprzęgła:

ω = 26,18 rad/s

Obliczeniowy moment obrotowy:
Mo = 386 Nm

Liczba włączeń na godzinę:
mw = 10/h

Czas włączania:
th = 1,5 s

Zewnętrzna i wewnętrzna średnica płytki zewnętrznej:
Dz = 144,5 mm

Dw = 102 mm

Zewnętrzna i wewnętrzna średnica płytki wewnętrznej:
Doz = 141 mm

Dow = 100,2 mm

Zewnętrzna i wewnętrzna średnica okładziny:
Doz = 141 mm

Dow = 104 mm

Zewnętrzna i wewnętrzna średnica płytki dociskowej:
Dzpd = 141 mm

Dwpd = 100,2 mm

Grubości płytek zewnętrznych, wewnętrznych i dociskowych:
bz = 1,45 mm

bw = 2,3 mm

bpd = 4 mm

Prędkość kątowa sprzęgła:

ω = 26,18 rad/s

Średni promień na zewnętrznych powierzchniach wymiany ciepła:

rez = 70,85 mm

Średni promień na wewnętrznych powierzchniach wymiany ciepła:

rew = 39,11 mm

Temperatura otoczenia:

to = 20◦C = 293K

Temperatura dopuszczalna:
tdop = 100◦C = 373K

Powierzchnia okładziny:
Aok = 7119,6 mm2

Zewnętrzna i wewnętrzna średnica okładziny:
Doz = 141 mm

Dow = 104 mm

Zużycie właściwe:
qV = 0,22×10-6 cm3/kW h

Minimalna trwałość sprzęgła:
Lmin = 5000 h

Praca tarcia:
Lt = 1,938 Wh

Liczba włączeń na godzinę:
mw = 10/h

  1. Dane dotyczące dźwigienki

Krótsze ramię:   a =  20 mm

Dłuższe ramię: b =  60 mm

Grubość dźwigienki: c =  10 mm

Przełożenie dźwigienki: $\frac{b}{a} = 3$

Liczba dźwigienek: li =  3

Materiał: stal 50HS

-granica plastyczności: Re = 1200 MPa

-wytrzymałość na zginanie: $\ k_{g} = \frac{1,1\ \ R_{e}}{2,15}$

kg = 614 MPa

Powierzchnia okładziny:
Aok = 7119,6 mm2

Maksymalne naciski:
pmax = 0,7 MPa

Liczba dźwigienek:
li = 3

Długość krótszego ramienia:
a = 20 mm

Długość dłuższego ramienia:
b = 60 mm

Siła na dłuższym ramieniu:
Pr = 554 N

Grubość dźwigienki:
c = 10 mm

Wytrzymałość na zginanie:
kg= 614 MPa

-wykres h(y) przybliżam wykresem właściwej wysokości dźwigienki hw(y) czyli prostą styczną do krzywej h(y) w punkcie y = b/2 i przyjmuję:


hw(0) = 2, 2 mm


hw(b) = 6, 2 mm

Współczynnik β odczytany z wykresu:
β = 2,25

Siła na dłuższym ramieniu:
Pr = 554 N

Siła na krótszym ramieniu:
Pw = 1661 N

Długości ramion i grubość dźwigienki:
a = 20mm

b = 60 mm

c = 10 mm


hw(0) = 2,2 mm

Moduł Younga dla stali:
E = 2,1×105 MPa

  1. Obliczenie ugięcia końców dźwigienki, sztywności obydwu ramion i zastępczej sztywności

-przemieszczenie końca dłuższego ramienia:


$$f_{r} = \beta\left\lbrack \frac{4\ P_{r}}{\text{E\ c}}\text{\ \ }\left( \frac{b}{h_{w}\left( 0 \right)} \right)^{3} \right\rbrack$$

-sztywność dłuższego ramienia:


$$k_{r} = \frac{P_{r}}{f_{r}}$$

-przemieszczenie końca krótszego ramienia:


$$f_{w} = \beta\left\lbrack \frac{4\ P_{w}}{\text{E\ c}}\text{\ \ }\left( \frac{a}{h_{w}\left( 0 \right)} \right)^{3} \right\rbrack$$

-sztywność krótszego ramienia:


$$k_{w} = \frac{P_{w}}{f_{r}}$$

-sztywność zastępcza obu ramion:


$$k_{z} = \frac{k_{r}\ k_{w}\ }{k_{r} + k_{w}}$$

fr = 2,151 mm

kr = 257,5 N/mm

fw = 0,239 mm

kw = 6951,2 N/mm

kz = 248,3 N/mm

Luz pomiędzy płytkami:
luz = 0,2 mm

Liczba płytek:
i = 9

Wysokość sinusoidy płytki wewnętrznej:
hsin = 0,35 mm

Długości ramion dźwigienki:
a = 20mm

b = 60 mm

Minimalne naciski rzeczywiste:
pminrz = 0,22 MPa

Maksymalne naciski:
pmax = 0,7 MPa

Minimalna trwałość sprzęgła:
Lmin = 5000 h

Rzeczywiste zużycie płytek:
scrz = 3,6 mm

  1. Obliczenie przemieszczeń końców dźwigienki potrzebnych do skasowania luzu i do włączenia sprzęgła oraz czasu do regulacji

-przemieszczenia potrzebne do skasowania luzu:

  • przemieszczenie krótszego końca:


$$s_{l} = luz\ \left( i - 1 \right) + h_{\sin}\left( \frac{i - 1}{2} + 1 \right)$$

  • przemieszczenie dłuższego końca:


$${s_{l}}^{*} = s_{l}\ \frac{b}{a}$$

-przemieszczenie dłuższego końca potrzebne do włączenia sprzęgła:


$$f_{\text{rc}} = f_{w}\frac{b}{a} + f_{r}$$

-przemieszczenia krótszego końca potrzebne do włączenia sprzęgła:

  • maksymalne


$$f_{\text{wc\ max}} = f_{w} + f_{r}\frac{a}{b}$$

  • minimalne


$$f_{\text{wc\ min}} = f_{\text{wc\ max}}\ \frac{p_{\text{minrz}}}{p_{\max}}$$

-czas do regulacji:


Δfwc = fwc max − fwc min


$$t_{\text{reg}} = \frac{L_{\min}\ \text{\ Δf}_{\text{wc}}}{s_{\text{crz}}}$$

sl = 3,35 mm

sl* = 10,05 mm

frc = 2,868 mm

fwc max = 0,956 mm

fwc min = 0,3 mm

Δfwc = 0,656 mm

treg = 910,9 h

  1. Przemieszczenia nasuwy z punktu skasowania luzu

-przemieszczenie potrzebne do zluzowania płytek:


$$x_{\text{ns}} = \frac{{s_{l}}^{*}}{\text{tg\ α}}$$


xns = 10, 05 mm

Przyjmuję odległość bocznej powierzchni nasuwy od powierzchni pierścienia osadczego równą 10,5 mm.

-przemieszczenie potrzebne włączenia sprzęgła:


$$x_{\text{nf}} = \frac{f_{\text{rc}}}{\text{tg\ α}}$$


xnf = 2, 868 mm

Nasuwa może przesunąć się w tym kierunku o 10mm.

-wymiar fazy nasuwy:

Przyjmuję zapas 2 mm.


$$x_{\text{fazy}} = \frac{{{s_{l}}^{*} + f}_{\text{rc}} + 2\ mm}{\text{tg\ α}}$$


xfazy = 14, 918 mm

przyjmuję:


xfazy = 15 mm

xns = 10,05 mm

xnf = 2,868 mm

xfazy = 15 mm

Moduł Younga dla stali:
E = 2,1×105 MPa

Granica plastyczności dla stali 50HS:
Re = 1200 MPa

Siła na krótszym ramieniu:
Pw = 1661 N

  1. Naprężenia na powierzchni styku dźwigienki z płytką dociskową wg. wzorów Hertza

-promienie powierzchni dźwigienki:


r1w = 3 mm


r1w = 150 mm

-promienie powierzchni płytki (uznajemy ją za płaską):


r2w = ∞


r2w = ∞


$$a_{\text{Hw}} = \frac{1}{2}\ \left( \frac{1}{r_{1w}} + \frac{1}{{r_{1w}}^{'}} - \frac{1}{r_{2w}} + \frac{1}{{r_{2w}}^{'}} \right)$$


$$b_{\text{Hw}} = \frac{1}{2}\ \left( \frac{1}{r_{1w}} - \frac{1}{{r_{1w}}^{'}} + \frac{1}{r_{2w}} + \frac{1}{{r_{2w}}^{'}} \right)$$


$$\frac{b_{\text{Hw}}}{a_{\text{Hw}}} = 0,961$$

-wartość współczynnika η odczytana z tabeli:


ηw = 0, 587

-naprężenia dopuszczalne:


kdH = 2, 5 Re

-naprężenie:


$$\sigma_{\text{Hzw}} = 0,2448\ \eta_{w}\ \sqrt[3]{P_{w}\ E^{2}\left( \frac{1}{r_{1w}} + \frac{1}{{r_{1w}}^{'}} - \frac{1}{r_{2w}} + \frac{1}{{r_{2w}}^{'}} \right)^{2}}$$


σHzw = 2929 MPa  <  kdH

kdH = 3000 MPa

σHzw = 2929 MPa

Moduł Younga dla stali:
E = 2,1×105 MPa

Granica plastyczności dla stali 50HS:
Re = 1200 MPa

Siła na dłuższym ramieniu:
Pr = 554 N

Naciski dopuszczalne Hertza:
kdH = 3000 MPa

  1. Naprężenia na powierzchni styku dźwigienki z nasuwą

-promienie powierzchni dźwigienki:


r1r = 4 mm


r1r = 150 mm

-promienie powierzchni nasuwy:


r2r = ∞


r2r = 50 mm


$$a_{\text{Hr}} = \frac{1}{2}\ \left( \frac{1}{r_{1r}} + \frac{1}{{r_{1r}}^{'}} - \frac{1}{r_{2r}} + \frac{1}{{r_{2r}}^{'}} \right)$$


$$b_{\text{Hw}} = \frac{1}{2}\ \left( \frac{1}{r_{1r}} - \frac{1}{{r_{1r}}^{'}} + \frac{1}{r_{2r}} + \frac{1}{{r_{2r}}^{'}} \right)$$


$$\frac{b_{\text{Hr}}}{a_{\text{Hr}}} = 0,952$$

-wartość współczynnika η odczytana z tabeli:


ηr = 0, 612

-naprężenie:


$$\sigma_{\text{Hzr}} = 0,2448\ \eta_{w}\ \sqrt[3]{P_{r}\ E^{2}\left( \frac{1}{r_{1r}} + \frac{1}{{r_{1r}}^{'}} - \frac{1}{r_{2r}} + \frac{1}{{r_{2r}}^{'}} \right)^{2}}$$


σHzr = 1770, 1 MPa  <  kdH

σHzr = 1770,1 MPa

Materiał kołka:
stal C45

-granica plastyczności:

ReC45 = 360 MPa

Granica plastyczności dla stali 50HS:
Re50HS = 1200 MPa

Siła na dłuższym ramieniu:
Pr = 554 N

Siła na krótszym ramieniu:
Pw = 1661 N

Grubość dźwigienki:
c = 10 mm

  1. Obliczenie średnicy kołka dźwigienki

-dopuszczalne naprężenia ścinające:


$$k_{t} = \frac{0,62\ R_{e}}{2,3}$$

-siła ścinająca:


$$P_{t} = \sqrt{{P_{r}}^{2} + {P_{w}}^{2}}$$

-naprężenia ścinające w kołku:


$$\tau = \frac{P_{t}}{2\left( \frac{\text{π\ }{d_{k}}^{2}}{4} \right)} \leq k_{t}$$

-średnica kołka:


$$d_{k} \geq \sqrt{\frac{2\ P_{t}\ }{\text{π\ }k_{t}}}$$


dk = 3, 389 mm

Przyjmuję


dk = 4 mm

-naciski dopuszczalne dla stali C45:


kdC45 = 0, 5 ReC45

-naciski dopuszczalne dla stali 50HS:


kd50HS = 0, 5 Re50HS

-sprawdzenie nacisków w otworze dźwigienki:


$$p_{d\text{dzw}} = \frac{P_{t}}{d_{k}\text{\ c}}$$


pddzw = 43, 8 MPa


pddzw < kd50HS


pddzw < kdC45

sprawdzenie nacisków w otworach zabieraka:


$$p_{d\text{zab}} = \frac{P_{t}}{d_{k}\ 2e}$$


pdzab = 54, 7 MPa


pdzab < kdC45

ktC45 = 97 MPa

Pt = 1751 MPa

dk = 4 mm

kdC45 = 180 MPa

kd50HS = 600 MPa

pddzw = 43,8 MPa

pdzab = 54,7 MPa

Wymiary przekroju:
hprz1 = 4,06 mm

hprz2 = 6,36 mm

Grubość dźwigienki:
c = 10 mm

Średnica kołka:
dk = 4 mm

Siła na krótszym ramieniu:
Pw = 1661 N

Długość krótszego ramienia:
a = 20 mm

Wytrzymałość na zginanie dla stali 50HS:
kg50HS= 614 MPa

  1. Obliczenie naprężeń w przekroju niebezpiecznym dźwigienki z warunku na zginanie

-środek ciężkości przekroju


$$y_{c} = \frac{c\text{\ h}_{prz1}\ \left( \frac{h_{prz1}}{2} + \frac{d_{k}}{2} \right) + c\text{\ h}_{prz2}\ \left\lbrack - \left( \frac{h_{prz2}}{2} + \frac{d_{k}}{2} \right) \right\rbrack}{c\text{\ h}_{prz1} + c\text{\ h}_{prz2}}$$

-momenty bezwładności przekrojów względem osi kołka:


$$I_{y1} = \frac{\text{c\ }{\text{\ h}_{prz1}}^{3}}{12}$$


$$I_{y2} = \frac{\text{c\ }{\text{\ h}_{prz2}}^{3}}{12}$$

-moment bezwładności przekroju względem osi obojętnej:


$$I_{\text{yc}} = I_{y1} + \text{\ h}_{prz1}\text{\ c\ }\left( \frac{\text{\ h}_{prz1}}{2} + \frac{d_{k}}{2} \right)^{2} + I_{y2} + \text{\ h}_{prz2}\text{\ c\ }\left( \frac{\text{\ h}_{prz2}}{2} + \frac{d_{k}}{2} \right)^{2}$$

-wskaźnik wytrzymałości na zginanie:


$$W_{x} = \frac{I_{\text{yc}}}{\frac{\text{\ h}_{prz1}}{2} + \frac{d_{k}}{2}}$$

-moment gnący:


Mg = Pw a

-naprężenia gnące:


$$\sigma_{g} = \frac{M_{g}}{W_{x}}$$


σg = 50, 8 MPa < kg50HS

yc = -1,591 mm

Iyc = 2,636 × 10-9 m4

Wymiary gwintu nakrętki M95x1,5:
D = 95 mm

D1 = 93,376 mm

D2 = 94,026 mm

p = 1,5 mm

Siła na krótszym ramieniu:
Pw = 1661 N

Granica plastyczności dla materiału nakrętki E295:

ReE295 = 295 MPa

  1. Obliczenie liczby zwojów nakrętki dociskowej

-siła działająca na nakrętkę:


Pn = 3 Pw

-naciski dopuszczalne:


kdE295 = 0, 5 ReE295

-dopuszczalne naprężenia ścinające:


ktE295 = 0, 33 ReE295

-liczba zwojów nakrętki z warunku na naciski dopuszczalne:


$$z_{1} \geq \frac{4\ P_{n}\ }{\text{π\ }\left( D^{2} - {D_{1}}^{2} \right)k_{dE295}\ }$$

-liczba zwojów nakrętki z warunku na ścinanie:


$$z_{2} \geq \frac{4\ P_{n}\ }{\text{π\ }D_{2}\text{\ p\ }k_{tE295}\ }$$

Przyjmuję najmniejszą możliwą liczbę zwoi z=6.

Wysokość nakrętki H=p×z= 9 mm.

Pn = 4983 N

kdE295 = 147,5 MPa

ktE295 = 97,4 MPa

z1 = 0,141

z1 = 0,462

z = 6

H = 9 mm

Siła ręki przyłożona do końca dźwigni:
Pręki = 300 N

Odległość między osią kołka widełek a osią śrub w pierścieniu przesuwnym:
rdzw1 = 110 mm

  1. Obliczenie długości dźwigni poruszającej nasuwą:

- równanie momentów względem osi kołka widełek:


ΣM =  Preki rdzw2 − 3(Pr rdzw1) = 0

-długość całej dźwigni (od osi kołka widełek do osi gałki):


$$r_{dzw2} = \frac{3\left( P_{r}\text{\ r}_{dzw1} \right)}{P_{reki}}$$


rdzw2 = 609 mm

Przyjmuję dźwignię o długości 700 mm.

rdzw2 = 700 mm

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Przekladnie i sprzegla
Sprzęgła
Pomoc SPRZĘGŁA
Charakterystyka sprzęgła hydrokinetycznego przy stałej prędkości
Mathcad Sprzeglo id 287200
sprzęgło, Samochody i motoryzacja, silniki spalinowe,
sprzeglo dobre
sprzeglo
Sprzęgło sztywne z?zpiecznikiem
04 Sprzęgło
8 Walek Lozyska Sprzegla id 471 Nieznany
03 Sprzeglo
ZMIANA KONSTRUKCJI SPRZĘGŁA NAPĘDU PRZEDNIEGO MOSTU W CIĄGNIKACHpdf (2)
INSTRUKCJA REGULACJI NIEZALEśNEGO SPRZĘGŁA WŁĄCZANIA WOM W (2)
Dobór łożysk i sprzęgieł
Sprawozdanie Pkm Sprzęgło
Sprzęgło podatne 2
Sprzęgacz kierunkowy Lange
tinkas Sprzęgacze2 sprawozdanie

więcej podobnych podstron