SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVESTROJNÍCKA FAKULTA

ÚSTAV DOPRAVNEJ TECHNIKY A KONŠTRUOVANIA

NÁVRH SPOJKY S PRUŽNÝMI ČLENMI

zadanie č. 1

VSMK 3. ročník Marta MurgašováZS 2011/2012 Krúžok: 12

1 Zadané hodnoty:

Menovitý výkon motora: P = 90 kWMenovité otáčky motora: n = 750 min-1

Moment zotrvačnosti motora: Im = 3,1 kg.m2

Pomer záberového a menovitého momentu motora: Mz/Mm = 2,7

Moment zotrvačnosti pracovného stroja: Ip = 15,1 kg.m2

Menovitý moment pracovného stroja: Mp = 750 Nm

Počet rozbehov za 1 hodinu: 6Pracovný cyklus s rázmi – rázový moment: MRÁZ = 1,2 Mp

Striedavý krútiaci moment hnaného stroja: MKWhs = 0,38 Mp

Montážna odchýlka uloženia hriadeľov axiálna: ΔWa = 0,2 mmMontážna odchýlka uloženia hriadeľov radiálna: ΔWr = 0,2 mmMontážna odchýlka uloženia hriadeľov uhlová: ΔWv = 0,3°Prevádzková teplota t = 15 °C

Teplotný súčiniteľ pre pružný člen spojky z prírodnej gumy: st (15°C) = 1Dovolené namáhanie v šmyku (volená hodnota): τDOV = 25 MPa

2 Výpočet parametrov pre návrh spojky

2.1 Menovitý moment

2.2 Priemer hriadeľa na strane hnacieho motora a na strane hnaného stroja

Pre šmykové napätie v krute platí:

Prierezový modul v krútení pre plný kruhový prierez:

pre určenie priemeru hriadeľa platí vzťah:

1

parametre motora (hnacieho stroja)

parametre pracovného stroja (hnaného)

parametre prevádzky

- priemer hriadeľa na strane motora:

- priemer hriadeľa na strane hnaného stroja:

2.3 Výsledný priemer

Zo strany hnacieho aj hnaného stroja volím rovnaký normalizovaný priemer hriadeľa (vyšší ako vypočítaný) podľa STN 01 4990:

dm = dp = 63 mm

2.4 Rázové momenty

súčiniteľ rázu hnacieho stroja: sam

súčiniteľ rázu hnaného stroja: sap

Celkový rázový výpočtový moment spojky:

2.5 Nominálny výpočtový moment spojky

2

sam = sap = 1,8

3 Voľba spojky

Pružnú spojku volím z katalógu na základe nominálneho výpočtového momentu Ms,n a celkového rázového výpočtového momentu spojky Ms,ráz. Pri voľbe spojky vychádzam z podmienky (podľa katalógových údajov):Tkmax2 = Ms,max Ms,ráz

Tkmax2 – maximálny krútiaci moment pri prechodnom mimoriadnom zaťažení

Volím spojku VULASTIK-L s pružným členom z gumy, rozmerová trieda 2210, veľkosť 2211, výrobca VULKAN – Kupplungs-und-Getriebebau.

3.1 Katalógové údaje

menovitý krútiaci moment

maximálny moment spojky

striedavý moment spojky

súčiniteľ dynamickej torznej tuhosti

súčiniteľ pomerného tlmenia

dovolená axiálna odchýlka

dovolená radiálna odchýlka

dovolená uhlová odchýlka

Rezonančný faktor:

3

4 Pevnostná kontrola spojky

4.1 Práca v rázovom režime

4.1.1 Rozdiel uhlových rýchlostí hnaného a hnacieho stroja pred rázom

4.1.2 Uhlové zrýchlenie

4.1.3 Doba rázu

4

4.1.4 Uhlová výchylka

Spojka vyhovuje, ak maximálna uhlová vôľa v spoji je .

4.2 Prevádzka v rezonančnej oblasti

4.2.1 Prechod cez rezonančnú oblasť

Vlastná uhlová frekvencia:

Obr. 1 Prípustné prevádzkové oblasti pružnej spojky

Frekvencia otáčania spojky:

Pomer s a - rezonančná oblasť:

VYHOVUJE, prechádza cez rezonančnú oblasť – spojka pracuje v nadkritickej

oblasti. (V rezonančnej oblasti pracuje, ak .)

5

4.2.2 Kontrola v rezonančnej oblasti

Zo strany motora (hnacieho stroja):

VYHOVUJE

Zo strany stroja (hnaného stroja):

VYHOVUJE

4.3 Prevádzka s periodicky premenlivým momentom

Frekvenčný faktor:

Koeficient zväčšenia zaťaženia:

Zo strany motora (hnacieho stroja):

VYHOVUJEZo strany stroja (hnaného stroja):

Ms,w

Mm,w , Mp,w

Mn

Mm

t

6

VYHOVUJE

4.4 Kontrola montážnych odchýlok

Predpísané uhlové odchýlky spojky nevyhovujú, je potrebné ich zmeniť:

5 Záver

Na základe zadaných údajov som vypočítala nominálny výpočtový moment spojky Ms,n a rázový moment spojky Ms,ráz, podľa týchto hodnôt som z katalógu zvolila pružnú spojku: VULASTIK-L s pružným členom z gumy, rozmerová trieda 2210, veľkosť 2211 (výrobca VULKAN – Kupplungs-und-Getriebebau).

Zo vzťahu pre šmykové napätie v krútení som určila normalizovaný priemer hriadeľa na strane hnacieho aj hnaného motora.

7

VYHOVUUE

VYHOVUUE

NEVYHOVUUE

Pre zvolenú spojku som urobila kompletnú pevnostnú kontrolu podľa metódy najnepriaznivej-šieho zaťaženia – spojku som skontrolovala pre rôzne prevádzkové režimy, v ktorých je spojka nepriaznivo namáhaná.

Zvolená spojka vyhovela vo všetkých kontrolovaných oblastiach, jedine nevyhovujúcu predpí-sanú uhlovú odchýlku, ktorá by mohla spôsobovať prídavné dynamické momenty, je potrebné

zmeniť na hodnotu , ktorá by vyhovovala maximálnej hodnote uhlovej odchýlky

dovolenej výrobcom.

Z pevnostnej kontroly, v ktorej spojka vyhovela vyplýva, že v skutočnej prevádzke bude spoľah-livo a správne fungovať.

8