Obliczenia do sprzęgła jednotarczowego ciernego z tłumikiem drgań skrętnych.

Dane techniczne :

Max. Moment obrotowy: M_max = 145 Nm

Prędkość obrotowa sprzęgła przy M_max: n_m = 1700 obr/min

Prędkość obrotowa, przy której silnik osiąga moc znamionową: n_n = ­3400 obr/min

Moc znamionowa: N_n = 40kW

Współczynnik przeciążenia sprzęgła przy prędkości = n_m­­­: k₁ = 1,3

Współczynnik przeciążenia sprzęgła przy prędkości = n_n­­: k₂ = 2,2

Max. Kąt skręcenia tarczy przy pełnym ugięciu sprężyn: φ_{max =} 0,1396rad

1. Średnica wału

Moment tarcia sprzęgła dla maksymalnego momentu obrotowego

(n=n_m)

M_tM=(P_s+ k₁*M_max

M_tM=1,3*145=188.5 Nm

Moment tarcia sprzęgła dla znamionowej mocy silnika (n=n_N)

M_tN=(P_s+ k₂*Mmax

M_tN=2,2*145=319 Nm

Do obliczenia średnicy wału sprzęgłowego podstawiam moment tarcia

sprzęgła dla znamionowej mocy silnika gdzie M_t=M_TN

Przyjmuję dw = 32 mm

M_s - moment skręcający

W_s - wskaźnik wytrzymałości przekroju na skręcanie [ m³ ]

k_sj - naprężenia dopuszczalne na skręcanie

Z_si- wytrzymałość zmęczeniowa, która dla obciążeń o określonej asymetrii cyklu wyznacza się z wykresu naprężeń granicznych np. Haigha, Serensena, Smitha (dla materiał wału stal 55 wg PN-75/H-84019 Z_si=390)

X_z- współczynnik bezpieczeństwa(dla obciążeń zmiennych x_z=3.5 - 4)

( „PKM” pod redakcją Marka Dietricha tom 2, rozdział 8 )

Dobieram wielowypust wg PN-63/M-85015

d=32 mm

D=36 mm

b=6 mm

Liczba wielowypustów z=8

dobieranie materiału na wałek i k_sj

( „Sprzęgła i hamulce” Z.Osiński, wydanie czwarte, rozdział 4)

Długość wielowypustu :

-warunek wytrzymałościowy

-siła obwodowa

z- liczba wypustów

h- wysokość wypustów

l - długość wypustu

(„PKM” W. Korewa, K. Zygmunt część 2, rozdział 5)

Grubość piasty

Przyjmując materiał na piastę stal 25 wg.PN-75/H-84019

c=0,12÷0,16

przyjmuję grubość 10 mm

Obliczani zewnętrznej średnicy piasty

Przyjmuję D_t­ =

Wymiary tarczy sprzęgłowej-okładzin.

(„Sprzęgła i hamulce” Z.Osiński, wydanie czwarte, rozdział 4)

r_z
76

r_z
≅103.15 mm

przyjmuje r_z = 110 mm

przyjmuje r_w = 80 mm

gdzie : r_z - promień zewnętrzny

r_w - promień wewnętrzny

i - liczba powierzchni ciernych

µ - współczynnik tarcia (Tablica 4.3„Sprzęgła i hamulce” Z.Osiński)

2.Promień średni (r_s) okładziny ciernej.

r_s =
95,8

Przyjmuje r_S=100

3.Siła docisku tarczy dociskowej dla dowolnej liczby obrotów silnika

pochodzącej od: siły odśrodkowej ciężarów dźwigienek (P_c)

i siły dociskowej sprężyn (P_s).

P_c= ; P_s=

P.= P_c + P_s =

λ=

P=
N

4.Nacisk jednostkowy.

P_j < P_dop

P_j=
0,25 MPa 0,25> 0,20

(„Sprzęgła i hamulce” Z.Osiński, wydanie czwarte, rozdział 4)

Obliczam sprężyny tłumika drgań skrętnych.

8. Siła dociskowa sprężyn działających na tarczę.

9.Wartość siły dociskowej dla jednej sprężyny.

Z_s- liczba sprężyn

Średnica drutu sprężyny.

Przyjmuje d = 3,5 mm

D-śr. Podziałowa

sprężyny - zakł. D=22mm

τ_dop- napr. dopuszczalne τ_dop= 0,5*R_m= 0,5*2000 = 1000 MPa

Drut wykonany jest ze stali węglowej wg.

PN-71/M.-80057. odmiany II rodz. c , o doraźnej wytrzymałości

na rozciąganie R_m=1780÷2030 MPa.

11.Wskaźnik sprężyny.

12.Liczba zwojów czynnych sprężyny.

f- strzałka ugięcia

13.Całkowita liczba zwojów.

z = z_c + z_n dla sprężyn zwijanych na zimno

z_n= 2

z = 8,9 + 2 = 10,9

14.Sztywność sprężyny.

---