2.5.2. Остановы для стопорения вращающихся валов.
2.5.2.1. Храповой останов.
Останов служит для стопорения механизмов, скорость которых близка к нулю. Самостоятельно они не применяются, а входят в состав более сложных тормозных устройств. Обычно останов ставится на самом быстроходном валу привода.
Храповой останов состоит из собачки и храпового колеса.
Недостатки храпового останова:
· шум при переходе с одного зуба на другой;
· резкое возрастание нагрузки при стопорении (динамические нагрузки).
Борьба с динамическими нагрузками в момент стопорения сводится к установке по периметру нескольких собачек, смещенных на долю шага. Так, вход в зацепление на расстоянии 1/3 шага при трех собачках снижает втрое динамические нагрузки.
Работа останова возможна при выполнении условия
тогда
и при f = (0,25...0,3) угол a составит 14...20 градусов.
Окружное усилие:
где D - внешний диаметр храпового колеса, z - число зубьев колеса, m - модуль зацепления храпового колеса, Mk - крутящий момент.
Ширина собачки B выбирается с запасом на неточность монтажа
B = b + (2...3) мм,
где b - ширина храпового колеса.
Зуб храпового колеса рассчитывают
· на смятие кромок,
· на изгиб,
а собачку
· на смятие кромок,
· на сжатие
· на изгиб.
Расчет контактирующих кромок на смятие производится по формуле
где q и [q] - соответственно удельное давление и его допустимая величина [даН/см], P - окружное усилие [даН], b- ширина кромки зуба [см].
Параметры для расчета храпового соединения
Примечания. 1. Значения [q] приведены для механизмов с ручным приводом и для легкого режима работы механизмов с машинным приводом. Для более напряженных режимов эти значения рекомендуется снижать на 25...30%. 2. Значения запасов прочности приведены для чугуна относительно предела прочности sв, а для сталей - относительно предела текучести sт.
Из приведенных выше соотношений определяют величину модуля зацепления (проектный расчет)
Момент, изгибающий зуб
Момент сопротивления изгибу зуба (по схеме консольной балки)
Напряжения изгиба
Тогда модуль зацепления по условиям изгиба
Сравнивая значения модуля зацепления по условию смятия (1) и по условию изгиба (2), выбирают наибольшее из них.
Храповое колесо может быть выполнено с внутренним зацеплением
Зубья таких храповиков оказываются прочнее, так как здесь a = 3 m , причем
Собачки изготавливаются, как правило, из стали 40Х.
Собачка испытывает сжатие и изгиб. Напряжение в опасном сечении
