Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 70
Текст из файла (страница 70)
С торцов муфту закрывают дисками 7, которые прикрепляют к ступице или ободу для предохранения пружины и ограничителей от выпадения и загрязнения. Рис. 17.19 Рис. 17.18 В разгруженной муфте (рис. 17.18,а) каждый из ограничителей соприкасается своей цилиндрической поверхностью и с дисками, и ребром, а пружины предварительно сжаты. Под нагрузкой (рис. 17.18,6) ребро перемещается между дисками, а пружины дополнительно сжимаются. При этом один из ограничителей соприкасается только с ребром, а другой— только с дисками.
Такие муфты целесообразно применять как упругие звенья в системе соединения валов с зубчатыми колесами или цепными звездочками, В этом случае обод является зубчатым венцом, а муфта как бы встраивается в конструкцию зубчатого колеса. Для уменьшения износа деталей необходимо предусматривать смазку трущихся поверхностей муфты. Муфты с цилиндрическими пружинами применяют также для соединения валов. В этом случае их конструкция несколько изменяется. Характеристика муфты с цилиндрическими пружинами изображена на рис, 17.19.
Вследствие предварительного сжатия пружин силой Р, муфта работает как жесткая до нагрузки моментом Т,. При этом Т, =Е,гг, (17.28) где г — радиус расположения пружин (см. рис. 17.18); ~ — число пружин. При Т> Т, муфта работает как упругая с постоянной жесткостью. Деформацию пружин Х и напряжение т в ее витках определяют по формулам 358 Ьйр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Ь = 8Ж з1~(бй 4) т =И.,8Н)((пд з) (17 29) где à — осевая сила, сжимающая пружину; 0 — средний диаметр пружины; И вЂ” диаметр проволоки; ! — число рабочих витков пружины; 6 — модуль сдвига; Й,— коэффициент, учитывающий влияние кривизны витков.
Угол закручивания муфты при Т> Т~ Х вЂ” Хо 80~(à — У~1 80~1(Т вЂ” Т~) ф (17.30) са' " Г 6Ы~г и жесткость муфты С,! Т~~1р 6Д4ггг~(Щ з!) (17.31) Угол ~р,„на рис. 17.19 соответствует упору ограничителей, после чего муфта снова становится жесткой: с=0(д .. 4 5 6 8 10 12 й, ....... 1,37 1,29 1,24 1,17 1,14 1,! ! Следует учитывать: чем больше с, тем больше податливость пружины при одном и том же числе витков.
Упор ограничителей должен происходить до соприкасания витков пружины (минимальный зазор между витками около 0,1Ы). Значение С, д,„и Т, определяют при исследовании работы муфты в зависимости от ожидаемых изменений нагрузки (см. ~ 17,4). При этом значение угла закручивания при колебаниях располагается в пределах 0«рсфср,„, Несоблюдение этого условия приводит к ударам ограничителей в обеих крайних точках или в одной из них, Размеры пружины (В, И, ~'), соответствующие данной характеристике, определяют обычно методом подбора по формулам (17.30), (17.29) и (17.32) с учетом конструктивных размеров муфты. Условие прочности пружины т = Й,80 Т,„/(кд гг) с ~т~, (17.32) где Т,„— момент, соответствующий упору ограничителей.
Для изготовления пружин применяют специальные пружинные стали. Муфта зубчато-пружинная, или муфта со змеевидными пружинами. Полумуфты 1 и 2 (рис. 17.20) имеют зубья 3 специального профиля, между которыми размещается змеевидная пружина 4. Кожух 5 удерживает пружину в рабочем положении, защищает муфту от пыли и служит резервуаром для смазки. На практике используют две формы сечения зуба по образующему цилиндру (рис, 17.21, а, б). Первую форму зуба применяют в муфтах с постоянной жесткостью.
Здесь расстояние 2а между точками упора зубьев в пружину постоянно и не зависит от нагрузки муфты, Вторую форму зуба (круговую) применяют в муфтах с переменной жесткостью. 359 Ийр:ИгигзаиК-бт.пагод.ги Бгоагбт®и1.Ьу 1сд:464840172 3 Х В этих муфтах при увеличении нагрузки пружина, изгибаясь, вступает в контакт с зубом на ф все возрастающей длине. При этом уменьшается длина активной части пружины до 2х, а ее жесткость увеличивается (рис. 17.21, б). Основная область применения зубчато-пружинных муфт — тяжелое машиностроение (прокатные станы, турбины, поршневые двигатели и т.
п.). Рис. 17.20 Число зубьев обычно принимают в пределах 50...100. а), Бее нагрузки (с=0) Б Бее загрузка 1'Г-е) Муфты могут ком21 пенсиро вать несоосность валов. В зависимости от размеров муфты допускают Л, до 4...20 мм, Л„до га Е 0,5...3 мм, Л, до 1'15' 21 (см. рис. 17.5).
Рекомендации по выбору гео- 2х метрических параметПра перегруеке ров и расчет муфты см. 1381. Б Неметаллические упругие элементы муфт, ОсГ новным материалом Рис. 17.21 неметаллических упругих элементов является резина. Она обладает следующими положительными качествами: 1) высокой эластичностью; в пределах упругости резина допускает относительные деформации аж0,7...0,8, а сталь — только вм0,001...0,002; при таких деформациях единица массы резины может аккумулировать большое количество энергии (в 10 раз больше, чем сталь); 2) высокой демпфирующей способностью вследствие внутреннего трения; относительное рассеяние энергии в муфтах с резиновыми элементами достигает 0,3...0,5; 3) электроизоляционной способностью.
Муфты с резиновыми упругими элементами проще и дешевле, чем со стальными. Недостатки резиновых элементов: 1) меньшая долговечность, чем стальных; вследствие структурных изменений, ускоряемых внешними воздействиями и нагреванием при переменных деформациях, резина постепенно теряет свою прочность ПЮ наеруакеа 360 Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Рис. 17.22 и упругие свойства; 2) меньшая прочность, которая приводит к увеличению габаритов муфт; для передачи больших крутящих моментов такие муфты становятся нерациональными. Муфты с резиновыми упругими элементами широко распространены во всех областях машиностроения для передачи малых и средних крутящих моментов. Основные типы резиновых упругих элементов муфт и схемы их нагружения изображены на рис, 17.22, а — и.
При выборе типа упругого элемента учитывают следующее: упругие элементы с равномерным напряженным состоянием по объему обладают большей энергоемкостью; кручение и сдвиг дают большую энергоемкость, чем изгиб и сжатие; выгодно, чтобы упругий элемент занимал большую долю объема муфты.
Этим условиям в большей степени удовлетворяют типы упругих элементов, показанные на рис. 17.22,ж, з, и. Типичные конструкции муфт рассмотрены ниже. Муфта с резиновой А звездочкой (рис, 17.23). 11 Состоит из двух полумуфт с торцовыми 6 выступами и резинот ач вой звездочки, зубья Р~ которой расположены между выступами, Зу- Т бья звездочки работают на сжатие. При передаче момента в каждую сторону работает половина зубьев.
Муфта стандартизована и широко применяется для соединения Рис. 17.23 361 Ьйр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 быстроходных валов (и до 3000...б000 мин ' при Т до 3...120 Н м и диаметрах валов И до 12...45 мм соответственно). Муфта компакгпна и нидежна в эксплуатации, допускает радиальное смещение осей ~Л„<0,2 мм); перекос осей Ля<1 "30'.
Соотношение основных размеров: Л = 2,5И; И, ж (0,55...0,5) В; Ь~(0,3...0,22)Ю; Ь=ЗН. Недостатки — при разборке и сборке необходимо смещение валов в осевом направлении, Работоспособность резиновой звездочки определяется напряжением смятия и может быть рассчитана по формуле о ,„м 240КТ/~гЬ Я' — й Я <1сг,„Д, (17.33)* где г — число зубьев звездочки. Принимают [о,Д=2...2,5 МПа. Муфта упругая втулочпо-пальцевая (МУВП). Благодаря легкости изготовления и замены резиновых элементов эта муфта (рис. 17.24) полуЛ дараанш чила распространение, особенно в приводах от электродвигателей с малыми и средними крутящими моментами. Муфты нормализованы для диаметров валов до 1 аариапп 150 мм и соответствен- но крутящих моментов Рис.
17.24 до 15000 Н м. Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки (1 вариант) или кольца трапецеидального сечения (11 вариант). Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах (Л,и1...5 мм; Л„ж0,3...0,б мм; Л,' до 1"), Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину — по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами.
При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки: сг,„= 2ТК/(4И),) < ~сг,„~, где ~ — число пальцев, Рекомендуют принимать 1о,„=1,8...2 МПа. уфта с упругой оболочкой. Упругий элемент муфты (рис. 17.25), напоминающей автомобильную шину. работает на кручение. Это придает муфте большую энергоемкость, высокие упругие и компенсирующие свойства (Л,ж2...б мм, ~ Вывод формулы (17.33) аналогичен выводу формулы 1173).
Студентам рекомендуется выполнить его самостоятельно. 362 Ийр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Л,ъ2...6', угол закручивания до 5...30'). в Муфта стандартизована и получила широкое распространение. Исследования (38~ показали, что нагрузочная способность муфты ограничивается потерей устойчивости и усталостью резиновой оболочки. В первом приближении можно рекомендовать расчет прочности оболочки по напряжениям сдвига в сечении около зажима (по Х1,): т =2ТК~(и0 ~б) < Я (17 35) По экспериментальным данным, 1т]= и0,4 МПа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
