Файл: Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы.pdf

Если ранее плоские накладки трущегося материала в виде секторов приклепывали к дискам обычно из расчета до 50 см2 площади их трения на одну заклепку, то теперь накладки, напри­ мер в прессах Шмерал и др., сначала приклеивают специальным

Рис. 132. Медная заклепка, применяемая для расклепки фе­ родо в муфтах прессов НКМЗ

Большое влияние на срок службы муфт-тормозов со вставками оказывает их форма. Опыт эксплуатации прессов показал, что вставки могут изнашиваться и по боковой поверхности, т. е. в месте их посадки в ведомом диске. Большое значение оказывает неплотность посадки вставок в ведомых дисках. Допускается сколь­ зящая посадка вставок. При больших зазорах могут возникать ударные нагрузки и быстрое смятие боковых поверхностей вставок.

ЭЛЕМЕНТЫ РАСЧЕТА МУФТЫ

Различают проектировочный и поверочный расчеты муфты. Принимается, что муфта должна обеспечить передачу необходи­ мого расчетного крутящего момента. В связи с возможным измене­ нием сопротивления на главном валу и проскальзыванием дисков вводится поправочный коэффициент Р = 1,1 —е-1,3. При проекти­ ровочном расчете размеры муфты связываются с межцентровым расстоянием между главным и приемным валами, размерами глав­ ного вала в месте крепления на нем шлицевой ступицы, величиной удельного усилия qM на фрикционной паре трущихся поверхно­ стей, давлением воздуха, подаваемого на силовой поршень муфты, и др. При поверочном расчете муфты рассматривается готовая ее конструкция и разрабатываются мероприятия, повышающие срок ее службы [10].

203

Расчетный момент, передаваемый муфтой,

= 2,1</мт р (/?? — Я§),

где R x и Р 2 — наружный и внутренний радиусы трущихся поверх­ ностей муфты.

Вмуфтах со вставками, имеющими средний радиус трения Rcp, площадь трения F, расчетный крутящий момент определим по формуле

^р а с Я„/T ip /? cpF •

Вмуфтах с фрикционными накладками, выполненными в виде секторов, число трущихся поверхностей /п^>2. В муфтах со встав­ ками т = 2.

Вработающей муфте величину передаваемого крутящего мо­ мента можно увеличить за счет qu — удельного усилия на дисках, создаваемого механизмом включения муфты. На поршне муфты усилие (2общ создается давлением воздуха, подаваемого от меха­ низма управления прессом:

<?общ = kipFn,

где k x — коэффициент, учитывающий потери трения в манжете поршня и пропуски воздуха, k t = 0,9-Ю,95; р — давление воз­ духа, подаваемого в муфту, кгс/см2; Fn — площадь поршня при­ вода муфты, см2.

Усилие <2общ расходуется на обеспечение в муфте удельного усилия qM, на преодоление трения в шлицах дисков, на сжатие пружин:

<?общ = h q j ,

где k 2 — коэффициент, учитывающий затраты усилия Qo6u; на сжа­ тие пружин и преодоление трения в шлицах; F — площадь тру­ щейся поверхности, где создается удельное усилие qM. Так как

k iPFn = k 2qnF, то qu = ~ h - . ^ p кгс/см2.

В производственных условиях давление воздуха р в цеховой магистрали обычно не превышает 5—5,5 ат. Если принять, что k 1 = 0,95; k 2 = 1,30; р = 5 кгс/см2; qM= 18 кгс/см2, то площадь поршня включающего устройства

р _ k2qKF _ 1.3-18 р ^ гр

204

т. е. площадь привода включающего устройства при большом удельном усилии на вставках должна быть в несколько раз больше площади трения. Это вызывает рост габаритных размеров поршня включающего устройства муфты (см. муфту пресса ЗТМП модели К-8544 на рис. 118).

Приведем порядок расчета фрикционно-пневматической муфты пресса.

1. Рассчитаем крутящий момент, который должна передать муфта для выполнения технологических операций на прессе при номинальном усилии Ри, приведенном плече момента тКГ) при а

и выбранном материале накладки, допускающем заданное удельное усилие qMна дисках, при коэффициенте трения ц и т — числе трущихся поверхностей получим расчетный момент, передаваемый

вминуту по паспорту пресса; Сп= 0,3-Ю,5— число используемых ходов пресса; F — площадь трущейся поверхности, определяемая

взависимости от типа (в данном случае — дисковой) муфты по формуле

F = лт (R2\ — Rl),

205

kB3— коэффициент взаимного перекрытия, равный отношению площади трения вставки к площади трения кольца ведущего диска. Допустимую величину [&изн ] см. в табл. 38.

4. Определим силу Qo6ut, необходимую для обеспечения в муфте удельного усилия qu. Расчет проводится с учетом передачи номи­ нального крутящего момента при выполнении прессом техно­ логических операций:

^общ Qi + Q2,

где Qx — сила, с которой сжимаются пружины дисков муфты и поршня включающего устройства и преодолевается трение в шли­ цах при перемещении дисков; Q2 — сила, необходимая для обеспе­ чения удельного усилия на дисках муфты:

Qi = Qi + Qi>

где Qi — сила сжатия пружин для отрыва дисков и преодоления трения шлицев при их перемещении во время включения муфты; Q'i — сила сжатия пружин, необходимая для отвода поршня и первого диска муфты при ее выключении, причем Qi < Q'i (при­ мерно в 2 раза), так как число пружин, служащее для разведения дисков, примерно в 2 раза меньше числа пружин, необходимых для перемещения поршня:

где p-j— коэффициент трения в шлицах; принимаем при сухом

= к 2Мкр; примем k 2 = 0,3-Ю,5 [10]; Rml и Дш2 — наружный и внутренний радиусы шлицев ведущих и ведомых дисков муфты.

dnl и dn2 — наружный и внутренний диаметры манжеты поршня,

206

5.Найдем давление воздуха, необходимое для обеспечения

Фобщ-

Р(__ Qo6n; ат,

где k x — коэффициент, учитывающий возможные пропуски воз­ духа манжетой; принимаем k± = 0,9ч~0,95; F — площадь поршня

включающего устройства (привода); Fn = 0,785 (dni — dL) или Fп =---- 0,785 d n\] d ni и d n2 — наружный и внутренний диаметры поршня включающего устройства, см.

6.Проверим шлицы ведомых дисков муфты на контактное

напряжение (смятие) [10] по формуле

где ф —• коэффициент, учитывающий неравномерность распреде­ ления усилий по контактной поверхности, ф = 0,7—0,8; — число зубьев шлицевой ступицы; г3 — число дисков; Rcp шл — радиус делительной окружности шлицев; Fup — проекция рабочей поверхности; зуба длиной 1 см его на среднюю диаметральную плоскость, для эвольвентных зубьев

dn — диаметр делительной окружности; см; т — модуль зацепле­

шлицевой ступице. В расчет введен коэффициент4k ', определяющий перегрузку муфты при выводе пресса из распора.

Рекомендуется при расчетах принимать [orCM]sc: 150 кгс/см2 для термически обработанных зубьев шлицевой ступицы, изго­

где с = 1,6-н2,0 — коэффициент максимального напряжения [4];

— коэффициент динамичности; р — удельная сила смятия:

п == ^'-Мрас

^Rcptiha ’

Рср — средний радиус вставок; п — число вставок в диске муфты; йд — толщина ведомого диска в месте манжеты вставки. Считается

необходимым при этом соблюдение условия h > 0,7; /г — толЛв

щина вставки; L — длина вставки в направлении радиуса фрик­ ционного узла.

207