Основные вопросы связанные с расчетом электродвигателя привода и редуктора (стр. 6 из 7)
Общий вид редуктора должен содержать:
- необходимое число видов;
- разрез распределительного вала;
- виды, раскрывающие конструкции крепления шкивов и муфты на валы;
- техническую характеристику.
МУФТЫ
Муфтами называют устройства, с помощью которых соединяют между собой валы или валы с находящимися на них деталями для передачи вращающего момента.
Классификация муфт
Из большого конструктивного разнообразия можно выделить следующие группы муфт:
Глухие – соединяют два вала так, что полученное соединение работает как одно целое. Наиболее распространены глухие муфты втулочные и фланцевые (поперечно-свертные). Продольно-свертные муфты применяли для соединения отдельных частей длинных трансмиссионных валов. В настоящее время они имеют ограниченное применение.
Компенсирующие – соединяют валы, имеющие незначительные смещения – осевые, радиальные и угловые. Компенсирующие муфты жесткие не смягчают толчков; компенсирующие муфты упругие смягчают толчки за счет деформации упругих элементов, передающих вращающий момент.
К жестким компенсирующим муфтам относятся кулачковые расширительные муфты, кулачково-дисковые, зубчатые, цепные, шарнирные и др.
К упругим компенсирующим муфтам относятся муфты со змеевидными пружинами, муфты с гильзовыми пружинами, втулочно-пальцевые с упругой оболочкой и др.
Управляемые или сцепные муфты – соединяют и разъединяют валы во время работы при помощи механизма управления. В этих муфтах используется кулачковое или зубчатое зацепление – кулачковые муфты, или трение – фрикционные муфты.
Самоуправляемые – автоматически действующие муфты предназначаются для предохранения привода от перегрузок, передачи момента лишь в одном направлении, ограничения скорости, осуществления плавного пуска привода и т. д.
К этой группе относятся муфты со срезным штифтом, фрикционные предохранительные, центробежные и др.
Расчет муфт
На работу муфты существенно влияют толчки, удары и колебания, обусловленные характером работы приводимой в движение машины. Поэтому расчет муфт ведут не по номинальному моменту М, а по расчетному моменту Мр:
,где kр – коэффициент режима работы (таблица 11.1);
- вращающий момент, Нм; =290/157=1,8N – мощность, Вт;
- угловая скорость, рад/с;n – частота вращения, об/мин.
Муфты, имеющие распространение, стандартизованы. Основными характеристиками муфт являются величина момента, на передачу которого муфта рассчитана, и диаметры соединяемых валов.
Диаметр вала под муфту может быть определен расчетом на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям [τ]=20-35 Н/мм²:
Таблица 11.1 – Коэффициент режима работы
для привода от электродвигателя | Наименование машин | Коэффициент режима  |
| Динамомашины | 1,0-2,0 |
| Вентиляторы центробежные и воздуходувки | 1,25-1,5 |
| Насосы центробежные | 1,5-2,0 |
| Насосы и компрессоры поршневые | 2,0-3,0 |
| Конвейеры ленточные | 1,25-1,5 |
| Конвейеры винтовые, скребковые и цепные | 1,5-2,0 |
| Станки металлообрабатывающие с непрерывным движением | 1,25-1,5 |
| Станки металлообрабатывающие с возвратно-поступательным движением | 1,5-2,5 |
| Станки деревообделочные | 1,5-2,0 |
| Мельницы шаровые, дробилки, ножницы, молоты | 2,0-3,0 |
| Элеваторы, подъемники, краны | 3,0-4,0 |
Примечание. Для привода от поршневых двигателей значения
следует увеличить на 50-70%.Муфта с упругой оболочкой (рисунок 11.10) характерна тем, что в качестве упругого элемента используется резиновая оболочка, напоминающая автомобильную шину. Для облегчения сборки иногда применяют разъемную, состоящую из двух половин оболочку или заменяют последнюю несколькими упругими хомутами, имеющими такую же форму сечения.
Рисунок11.10 – Муфта с упругой оболочкой
Резиновая оболочка обладает большой упругостью, что придает муфте высокие компенсирующие свойства: осевое смещение от 3 до 6 мм, радиальное – от 2 до 6 мм и угловое – от 2 до 6º. Кроме того, одна полумуфта может повернуться относительно другой на угол до 30º.
Условие прочности оболочки на сдвиг в сечении около зажима:
,где Мр – расчетный момент, Нмм;
- окружная сила в сечении около зажима, Н; 
- диаметр окружности в сечении около зажима, мм; 
- длина окружности, мм;τ – толщина оболочки, мм;
Н/мм² - допускаемое напряжение на сдвиг для материала оболочки.В таблице 11.6 приведены основные размеры муфт с упругой оболочкой.
Таблица 11.6 - Основные размеры муфт с упругой оболочкой, мм
| Диаметр вала d | Допускаемый расчетный момент Мр, Нм |  , об/мин | Размер,мм | |||||||||
| от | до | D | L | Dо | d 1 | l | l1 | B | H | δ | ||
| 10 | 18 | 15 | 400 | 84 | 62 | ---- | 32 | 26 | 16 | 23 | 14 | 5 |
| 12 | 22 | 30 | 4000 | 104 | 64 | 50 | 34 | 28 | 16 | 28 | 18 | 6 |
| 18 | 30 | 80 | 4000 | 136 | 88 | 65 | 45 | 35 | 18 | 38 | 24 | 6 |
| 25 | 35 | 150 | 3000 | 178 | 125 | 85 | 60 | 47 | 35 | 50 | 31 | 10 |
| 30 | 50 | 300 | 3000 | 210 | 150 | 110 | 80 | 59 | 38 | 60 | 37 | 12 |
Особенности смазки редуктора
В местах сопряжения подвижных деталей механических передач неизбежно возникают силы трения, на преодоление которых расходуется часть передаваемой полезной мощности. Лучшим средством, позволяющим резко снизить отрицательное действие сил трения, является смазка сопряженных деталей и узлов смазочными маслами и мазями. В отдельных случаях, когда механизм долгое время находится в бездействии (в резерве, ремонте и т. д.), смазывают не только места сопряжений, но и все детали и поверхности механизма, подвергающиеся коррозии (обычно техническим вазелином или пушечной смазкой). В закрытых передачах смазка деталей, как правило, производится непрерывно, а в открытых — периодически. Смазка благоприятно влияет на работу зацеплений, смягчает удары в зубчатых и других передачах, снижает шум и нагрев механизма во время работы и защищает открытые места деталей от коррозии. Подбор сорта масла и его качества является серьезной задачей, от .правильности решения которой во многих случаях зависит нормальная работа механической передачи.
Важнейшими свойствами смазочных масел являются маслянистость и вязкость. Маслянистостью называют способность смазки прилипать к поверхности металла, обеспечивающая, в частности, образование на трущихся поверхностях сплошной и прочной адсорбированной пленки.
Вязкостью масел называется сила взаимного сцепления между отдельными частицами, определяющая способность масла сопротивляться перемещению и выдавливанию его из зазоров между твердыми поверхностями. Различают вязкость динамическую и кинематическую.
Отношение динамической вязкости масла к его плотности при той же температуре называется кинематической вязкостью.
В приборостроении широко распространено применение растительных масел (льняное, касторовое и др.), а также масел животного происхождения (костное, спермацетовое). Наиболее распространено касторовое масло, имеющее высокую маслянистость и значительную вязкость. Масла животного происхождения обладают более высокой маслянистостью, но малой вязкостью.
Эти масла часто применяют для смазки точных приборов и механических передач очень малой мощности (часовые механизмы, самопишущие приборы и т. д.).
Если подача жидкого масла на трущиеся поверхности затруднена, для смазки этих узлов используют консистентные смазки, составленные из минеральных масел с небольшими добавками растительных или масел животного происхождения. Загущение этой смеси достигается путем добавок к ней кальциевого или натрового мыла.
В условиях работы механических передач малой мощности для смазывания поверхностей трения применяют как жидкие, так и консистентные смазки (мази), при этом смазка должна быть нейтральна, т. е. не должна действовать на металл химически и не создавать условия для образования коррозии и по своим физическим и химическим свойствам устойчива на длительное время.
Жидкие масла применяют при высоких угловых скоростях машины и при большом диапазоне температуры окружающего его воздуха, например, масло приборное, которое имеет температуру вспышки в закрытом тигле не ниже 120°, а температуру застывания не выше —60° С. Вместе с этим необходимо учитывать, что жидкие масла имеют и существенные недостатки. Так, например, в связи с быстрым вытеканием масла из мест сопряжения деталей, необходимо применение сортов масла, имеющих большую маслянистость или применение более сложных уплотнительных устройств.