Ряховский О.А. - Атлас конструкций узлов и деталей машин (1059808), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Основной характеристикой напруженности муфты является вращающий момент 17, 9). 21.1. Муфты глухие. Этн муфты применяют для передачи вращающего момента Т при соосных валах. В таблицах значения Т указаны для муфт, изготовленных из стали 40. Сборка фланцевой муфты возможна с помощью болтов, поставленных в отверстия с зазором и без зазора. Втулочные муфты исполнения ! (см. рис.
21. !.2) имеют крепление втулки с валами коническими штифтами; исполнений 2 и 3 — призматическими и сегментными шпанками; исполнений 4 — шлицевыми соединениями. Центрирование втулки относительно валов выполнено по наружному диаметру шпицев. 21.2. Муфты компенсирующие жесткие. Втулки и обоймы зубчатых муфт (см. Рис. 21.2.1) изготавливают из стали марок 40, 45 и 50 с термообработкой до твердости рабочих поверхностей зубьев 42...51 НКСт Болты фланцевого соединения — из стали 35.
Муфта работает с жидким смазочным материалом, имеющим большую вязкость. Допускаемые радиальные и угловые смещения валов составляют соответственно 1...3,5 мм н 30'...1'. На рнс. 21.2.2 представлена зубчатая муфта с неметаллической (пластмассовой) неразьемной обоймой, не требующая смазывания. Цепные муфты состоят из двух звездочек — полумуфт; одно- (см.
рис, 2!.2.3) или двухрядной (см. рис. 21.2.4) цепи, охватывающей обе звездочки; и кожуха, заполненного маслом. Боковой и радиальный зазоры между цепью и звездочками обуславливают компенсирующие свойства муфты. Радиальные и угловые смещения валов нс превышают 0,7 мм и 1' соответственно; твердость рабочих поверхностей звездочек составляет 40...45 НЕС,; материал кожуха — алюминиевый сплав. Одинарные шарнирные муфты (см. рнс. 21.2.5) применяют при угловом смещении валов до 45'. Недостаток муфты — неравномерность вращения ведомого вала.
Набежать этого можно применением синхронной шарнирной муфты (см. рис. 21.2.6). На конце одного вала находится чашка! со сферической полостью, на конце другого — шар 3. Па сферической полости чашки и на шаре выполнены канавки постоянной глубины одна против другой. В каждой паре канавок помещен один шар. Шары держатся сепаратором 4 в общей плоскости, проходящей через центр сферы, образуя шарниры.
Рычагом 2, связанным с валами, сепаратор поворачивается так, чтобы шары располагались в плоскости биссектрисы угла между валами, обеспечивая синхронное вращение валов. Число шаров равно 6, муфта допускает угол перекоса валов до 35'. 21.3. Муфты компенсирующие упругие. Муфты выпускают с нсметаллическнми упругимн элементами (резиновыми, резннокордными); в муфтах с резиновыми звездочками лучи последних работают через один па сжатие. Материал полумуфт — сталь или чугун, звездочек — резина с о, = 8,0 МПа; допускаемые радиальные и угловые смещения составляют 0,2 мм и 1'30' соответственно. Звездочку муфты, приведенной на рис. 2!.3.2, выпускают двух типов: рабочая поверхность лучей очерчена по сфере (первоначальный контакт в точке) и по цилиндру (контакт по линии); угловое смещение валов со звездочкой первого типа — до 16', второго — до 1О'.
Муфты с торообразными резиновыми и резинокордными оболочками по ГОСТ 50892 6 имеют два исполнения, отличающиеся формой упругого элемента (см. табл. 21.3.3). Муфты с элементом в виде внутренней части тора (глобоидной формы) допускают большие частоты вращения и создают существенно меньшие силы на валы и опоры, обусловленные центробежными силами. При монтаже такой муфты (см. исполнение 1) сначала с обеих сторон внутрь оболочки заводят полукольца и скрепляют их кольцами и винтами. Оболочки изготавливают из резины с о„ не менее 1О МПа и модулем упругости при 100У0-ном удлинении не ниже 5 МПа.
В табл. 21.3.4 приведены параметры и размеры муфты с разрезной рсзинокордной оболочкой, обеспечивающей повышенную несущую способность. Допускаемые осевое, радиальное и угловое смещения валов составляют не более 4 мм, 2 мм и 2' соответственно. Муфты с рсзинокордными лепестками, борты которых зажаты между фланцами полумуфт и внутренними кольцами (сьь рис. 21.3.3), обладают высокими компенсирующими свойствами. Возможна замена лепестков без смещения полумуфт.
Муфты с упругими элементами переменного сечения (см, рис, 21.3.4 и 21.3.5) обеспечивают равномерное напряженное состояние при действии вращающего момента. У муфты, приведенной на рис. 21.3.4, упругий элемент имеет форму оболочек, а у муфты, представленной на рис. 22.3.5, — форму конической шайбы, привулканизнрованной к коническим кольцам, которые винтами скреплены с полумуфтами. Допускаемые радиальное и угловое смещения валов составляют 0,8...3 мм и 1...2' соответственно. В муфте, изображенной на рнс. 21.3.6, упругнс элементы изготовлены из резины.
Муфты с шарами допускают угловое смещение валов до 16'. Пальцевые муфты передают вращающий момент пальцами и упругими втулками или дисками. Во втулочно-пальцевой муфте (см. рис. 21.3.7) допускаемые радиальное н угловое смещения осей составляют не более 0,3 мм и 0,5'. Материал полумуфт — СЧ21, пальцев — сталь 45, упругих втулок — резина с сопротивлением разрыва не менее 8,0 МПа и твердостью 60...70 единиц по твсрдомеру ТМ2. Пальцевая муфта (см.
рис. 22.3.8) имеет особую форму резинового диска !утолщения под пальцами), что обеспечивает оптималыюе распределение в нем напряжений. На рис. 21.3,9 показана муфта с резинометаллическим диском в форме многоугольника, в вершинах ушюв которого завулканизированы металлические скобы и втулки.
Резиновые участки имеют круглое или квадратное сечение. Муфта, представленная на рис. 21.3.10, имеет резинокордный диск, обеспечивающий высокую несущую способность. Для всех муфт с диском допустимые осевое, радиальное и угловое смещения валов составляют 1...3 мм, 0,2...1 мм и <1,5'. В муфтах с дисками участки между пальцами работают через одно на сжатие и растяжение. На рис. 21.3.11-21.3.13 представлены муфты с металлическими упругими элементами переменной крутильной жесткости, получаемой благодаря форме гнезда для упругого элемента.
На рис. 21.3.1! в муфте исполнения ! упругий элемент состоит из пакета пластин, расположенных радиально и закрепленных в одной полумуфте. При этом внешние концы пакетов входят в пазы трапецеидального профиля на другой полумуфте. При увеличении вращающего момента точка приложения окружной силы перемещается к центру муфты, уменьшая длину пластин и увеличивая крутильную жесткость муфты. В муфте исполнения 11 пакеты пластин расположены параллельно оси муфты, а пазы в полу- муфтах очерчены дугами окружности. На рис.
21.3.12 в муфте упругий элемент выполнен в виде цилиндрических стержней, уложенных в отверстия, образующие которых очерчены дугами окружности. Наконец на рис. 21.3.13 упругий элемент муфты состоит из нескольких секций зигзагообразной (змеевидной) ленточной пружины, расположенной в пазах на полумуфтах, профили которых очерчены дугами окружности.
Для всех муфт допускаемые радиального и углового смещения валов составляют 0,8...2 мм и <1,5' соответственно. 21.4. Муфты ецепные. Представлены элемешы кулачковых муфт. Передача вращающего момента осуществляется зацеплением кулачков или зубьев ведущей полумуфты с кулачками или зубьями ведомой. Преимущества таких муфт: малые габаритные размеры, простота конструкции и изготовления, низкая стоимость, Полумуфты па торцовых поверхностях снабжены выступами-кулачками. Прямоугольный профиль применяют в муфтах для ручного включения при остановленных валах. Осевая составляющая силы от давления на кулачках пс возникает.
Трапецеидальный профиль, облегчающий включение и выюпочение, используют для передачи больших вращающих моментов, причем симметричный для передачи моментов в обоих направлениях, а несимметричный — в одном. Число кулачков изменяется от 6 до 12. Треугольный профшь удобен для передачи небольших вращающих моментов.
Число кулачков составляет 15...60. Для облегчения включения муфт с прямоугольным и трапецеидальным профилем кулачков последние выполняют с дополнительными скосами. В муфтах с механическим переключением одна из полумуфт имеет внешнис, а другая — внутренние зубья при одинаковых модуле и числе зубьев. На рис. 21.4.6, а при расцеплении муфты промежуточная втулка центрируется по пояску на левой полумуфте, а на рис.
21.4.6, б для цензрирования промежуточной втулки при расцеплении муфты на левом конце подвижной полумуфты установлен подшип- ник качения, входящий в кольцо в промежуточной втулке, Зубчатая муфта с мелким торцовым зубом (см. рис. 21.4.7) управляется короткоходовой магнитной системой. 21.5. Муфты предохранительные. Эти муфты предохраняют детали машин от перегрузок, Муфты с разрушающимся элементом в виде цилиндрического штифта, работающего на срез (см. рис, 21.5.1), применяют в машинах с редкими случайными перегрузками. Втулки 1 (см. рис, 2!.5.1, а) изготавливают из стали 40Х с твердостью 50...60 НКС,, штифт 2 — из стали марок У8А, У10А, 40, 50, 60. Для облегчения замены штифта на наружную поверхность полумуфт наносят риски 3, при совмещении которых отверстия втулок совпадают.
Возможны применения пггифтов с проточкой в рабочей зоне (см. рис. 21.5.1, б). Такие штифты проще удалять, так как заусенец не выступает за пределы диаметра штифта. На рис. 21.5.2 представлена предохранительная шариковая муфта по ГОСТ 15621 — 77*. На втулке!, соединенной с валом шпонкой (см. табл. 21.5.4, исполнение!) или шпицами (см. табл. 21.5.4, исполнения П, П!), установлены свободно полумуфта 4, а на шлицах— полумуфта 6. Полумуфты 4 и 6 соединены шариками 5, поджатыми пружинами 7. Гайка 9, перемещая нажимную шайбу 8 по шпицам, сжимает пружины 7. Шпонка 3 и пружинное колы!о 2 служат для установки детали передачи на полумуфте 4.