О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 39
Текст из файла (страница 39)
На рнс. 19.5, а показан характер адяе,', *; смещения зуба втулки в плоскости перекоса валов,парис. 19.5, б — положение зуба втулки в плоскости, перпендикулярной чертежу. Одну парная муфта допускает угловое и осевое смещение валов. Однако соРис. 19.б. Схема сме евин емасмещеввя четание двух одинарных муфт дозубьев в зубчатой муфте: пуснает как угловое, так и радиальа — смещение в плоскости нос смещение валов (рис. 19.6, б). шой несущей способностью и надежностью из-за большого числа зубьев, передающих вращающий момент. Эти муфты хорошо работают при значительных частотах вращения. При угловом смещении валов зуб втулки скользит по зубу обоймы по дуге длиной 0,5тзу, занимая крайнее положение через наждую половину оборота. Таким образом, при работе муфты имеет место систематический износ боковой поверхности зубьев, а из-за сил трения между зубьями на валы действует изгибающий момент М„м 0,1 Т, где Т вЂ” передаваемый вращающий момент.
Заготовки втулок и обойм бывают коваными или литыми (при больших размерах). Кованые заготовки делают из сталей марок 35ХМ„40, 45, а литые из сталей марок 4ОЛ, 45Л. Для повышения износостойкости твердость поверхностей зубьев втулок и обойм должна быть (42...50) НИСе. Муфты смазывают жидким маслом большой вязкости. Размеры муфт выбнра- 260 а) А Рис. 19.9. ШаРниРнаЯ мУФта: а — констРУкциа полгмУФ™' б — комбинация двух муфт ют по таблицам 12; 81 в зависимости от величины вращающего момента и ожидаемого смещения валов.
Шарнирные муфты. В шарнирных муфтах использован принцип действия шарнира Рука. Эти муфты служат для передачи вращающего момента между валами с большими углами перекоса у ~ 40...45'. Муфта (рис. 19.6, а) состоит из двух одинаковых полумуфт 1 и 2 в виде ступицы с вилкой (вилки полу- муфт повернуты на 90') и крестовины 3, соединяющей полу- муфты. Крестовина соединена с вилками полумуфт шарнирамн. Это обеспечивает свободу поворота каждой полумуфты относительно крестовины (угловая податливость). Комбинация двух муфт, соединенных промежуточным валом переменной длины, позволяет соединять валы, имеющие радиальные смещения ор и значительные углы перекоса (рис. 19.6, б). Следует подчеркнуть, что для шарнирной муфты, выполненной по схеме (рис.
19.6, а), при угловом смещении валов ведомая полумуфта 2 вращается неравномерно при равномерном вращении ведущей полумуфты 1. На рис. 1Я.Тпоказаны угловые скорости для двух положений муфты (во втором поло- мз Рис. 19.7. Угловые скорости в шарнирной муфте 261 а) Т 4 6 Т„ 263 262 женин муфта повернута вокруг оси вращения на 90'). Учиты- вая, что при вращении валов крестовина периодически пово- рачивается относительно вилок полумуфт, из плана угловых скоростей можно написать юз „= озг(сазу; соз .
= о»геену. Таким образом, за один оборот муфты угловая скорость ведомой полумуфты дважды ставится больше и дважды меньше угловой скорости ведущей полумуфты. Имеются конструкции «синхронных» шарнирных муфт [81, у которых при угловом взаимном смещении полумуфт обе полумуфты вращаются с одинаковой угловой скоростью. Пальцевая муфта с металлическими дисками (рис. 19.8, а) состоит из одинаковых полумуфт 1 и Б и пакета плоских металлических дисков 3, которые присоединяются к полумуфтам пальцами 6, установленными во фланцах полумуфт. Закаленные втулки 4 и гайки 2 (рис. 19.8, 6) позволяют надежно зажимать пакеты дисков с торцов. Муфта не требует ухода в процессе эксплуатации.
Одна муфта компенсирует только угловое смещение валов. При этом пакет упругих дисков изгибается из своей плоскости. Чем меньше пальцев на полумуфтах, тем больше свободные участки дисков и, следовательно, выше компенсирующая способность муфты. Сочетание двух муфт с промежуточным валом позволяет компенсировать как угловые, так и радиальные смещения валов (см. рис. 19.6„6). При угловом смещении валов вращающийся диск испытывает циклические деформации изгиба. Это может привести к его усталостному разрушению. Муфты находят применение в безлюф- Рис.
19.8. Пальцевая муфта с металлическими дисками: а — конструкция; 6 — закрепление дисков товых приводах высокой крутнльной жест- т кости с неточно установленными агрегатами. У п р уги е м уф ты. Упругиемуфтыотличаются наличием упругого элемента и яв- 1 ляются универсальными: обладая крутильной податливостью, они также являются компенсирующими. Упругие муфты способ- Ч ствуют: смягчению толчков и ударов, вы- Рис.
19.9. з»а- званных технологическим процессом или рактеристика выбором зазора при пусках и остановках машины; защите привода машины от вредных р й уф крутильных колебаний; соединению валов, имеющих взаимные смещения. В этом случае деформируется упругий элемент муфты, и муфта функционирует как компенсирующая. Рассмотрим основные характеристики упругих муфт. 1. Жесткость при кручении с равна отношению вращающего момента Т к величине угла ф поворота полумуфт (рис. 19.9). В зависимости от конструкции муфты эта характеристика может быть линейной (прямая 1) или нелинейной (кривая 2). Для муфты с линейной характеристикой жесткости имеем Т = сф.
Для муфты с нелинейной характеристикой жесткость различна в каждой точке кривой 2 и определяется как с = с)Т(аф, т. е. является касательной к кривой жесткости в данной точке характеристики. 2. Демпфирующая способность, т. е. способность необратимо поглощать часть энергии деформации упругими элементами муфты при действии циклически изменяющегося вращающего момента с амплитудой ЬТ, наложенного на постоянный вращающий момент Т„,„(рис. 19.10, а). Количественно демп- Рнс.
19.10. Демпфирующая способность упругой муфты: а — закон нагружсния; 6 — работа, поглощенная за один цикл нагружения На рис. 19.12 представлены резонансные кривые для муфт одинаковой крутильной жесткости, но различной демпфирующей способности. Видно, что в резонансной зоне крутильных колебаний (го/го, = 1) амплитуды колебаний ~р (угол относительного поворота попумуфт) зависят от демпфирующей способности муфты.
С ростом демпфирования амплитуды колебаний снижаются. Следует подчеркнуть, что амплитуда крутильных колебаний зависит от отношения возмущающей частоты к собственной частоте крутильных колебаний системы. Таким образом, правильно подобранная по крутильной жесткости с и демпфирующей способности ~у упругая муфта О,б 1 1 м/га, Рно. 19.11. Схема двухмассовой колебательной системы Рис. 19.12.
Амплнтудно-резонансные кривые упругих муфт фирующая способность может оцениваться величиной коэффициента относительного рассеивания ~~ = А,/А„,р, где Ад— работа, поглощенная за один цикл нагружения муфты переменным моментом (рис, 19.10, б) (площадь петли гистерезиса); А„„р — работа сил упругой деформации муфты за четверть периода полного колебания. На простейшем примере двухмассовой колебательной системы (рис. 19.11) рассмотрим влияние упругой муфты с линейной жесткостью с и с демпфирующей способностью 1у. Примем, что крутильная податливость валов пренебрежимо мала по сравнению с крутильной податливостью муфты.
На массы с моментами инерции 31 и )г действуют переменные вращающие моменты с одинаковой круговой частотой. Собственная круговая частота рассматриваемой системы без учета демпфирования равна существенно снижает величину вредных крутильных колебаний в приводах машин. Это обстоятельство в свою очередь снижает уровень переменных нагрузок на детали в приводах, что повышает их ресурс. Муфты с неметаллическими (резиновыми) упругими элементами. Упругие муфты с резина-кордными и резиновыми упругими элементами получили широкое распространение благодаря простоте конструкций, эксплуатации (не требуют ухода), дешевизне изготовления, высокой податливости при кручении н хорошей демпфирующей способности.
Два последних важных свойства определяются свойствами резины, из которой изготовлен упругий элемент муфты. Однако из-за невысокой прочности резины эти муфты имеют большие размеры. Муфты с упругим элементом в виде резиновой тороидаланой оболочки. Эти муфты имеют два исполнения по форме упругого элемента. На рис. 19. 13 изображена муфта с упругим элементом в виде внешнего тора. Две одинаковые полу- муфты 2 соединены тороидальным упругим элементом 1, края которого прижаты к полумуфтам нажимными полукольцами 3, н винтами 6, равномерно расположенными по окружности. Нзжимные кольца 3 разделены на два полукольца, для удобства монтажа, и притянуты винтами Б к кольцу 4. Тороидальный упругий элемент изготовлен из резины, армированной нитями корда, уложенного слоями.
В зависимости от числа слоев корда и угла его наклона по отношению к меридиану торовой оболочки меняется крутильная жесткость муфты. В неответственных ма- л шинах с малыми нагрузками упругий элемент делают резиновым (без корда). Он дешевле и проще в изготовлении. Благодаря особой Форме упругого элемента эта муфта обладает также повышенной компенсирующей способностг ю т е допускает значи РНО. 19.13. Муфта О УПРУГИМ тельные взаимные смещения в виде внешнего тора 264 альное 2...5 мм, осевое х2 мм и их комбинацию).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
