О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Однако необходимо помнить, что чем больше расцентровка осей полумуфт, тем больше циклические деформации в упругом элементе и ниже его ресурс. Недостатками муфты являются большой размер по диаметру Ю и появление осевых сил, сближающих полумуфты при вращении муфты. Причиной появления осевых сил является деформация упругого элемента при его вращении под действием центробежных сил. После выбора габарита муфты [8] выполняют проверочные расчеты в следующей последовательности. Уточняют толщину Ь упругого элемента из расчета его по касательным напряжениям в сечении А — А 2Т. 10з 2Т.
10з нВ[Ь ' аВ[[т] ' где Т вЂ” расчетный вращающий момент, Н ° м; [т] — допускаемые напряжения (зависят от марки резины и числа слоев корда), МПа. Определяют необходимую силу прижатия края упругого элемента к полумуфте из условия Т„= вТ, где Т,р Ю„,1вП 2 ° 10з " — момент сил трения, Н ° м; à — сила затяжки ззт одного винта; 1' — коэффициент трения резины по металлу; в + в з — число винтов; Юср =; з — запас сцепления (1,2...1,5). Отсюда определяют силу затяжки винта 2 та ° 10з ззт з 0 Далее определяют диаметр винта [см. (19.1)].
Затем проверяют напряжения смятия на кольцевой поверхности контакта края упругого элемента с полумуфтой 4Р в ~ем (11 з з0 [) [~]см Допускаемое напряжение смятия [о] определяют в зависимости от конструкции края упругого элемента (наличне корда или металлических колец, ужесточающих край при его сжатии) и марки резины. Рис.
19.14. Муфта с упругим элементом в виде внутреннего тора На рис. 19.14 изображена муфта с упругим элементом в виде внутреннего тора. Две одинаковые полумуфты 1 соединены тороидальным упругим элементом 2, края которого прижаты к полумуфтам нажимными кольцами 3 и винтами 4, равномерно расположенными по окружности. Обладая такими же компенсирующими способностями, эта муфта лишена недостатков муфты на рис. 19.13.
При одинаковой несущей способности муфта имеет меньший наружный диаметр, а поэтому меньше подвержена влиянию центробежных сил, т. е. допускает большие частоты вращения. Центробежные силы, действующие на оболочку, воспринимают нажимные кольца. Муфта имеет меньше металлических деталей и проще при установке упругого элемента. После выбора габарита муфты выполняют расчеты в такой последовательности. Уточняют толщину Ь упругого элемента в сечении А — А из расчета по касательным напряжениям 2Т ° 10з < [ ]. 1 2Т-10з ( — 2г)знЬ ( — 2г)за[с] где Т вЂ” расчетный вращающий момент, Н-м; [т] — допускаемые напряжения (зависят от марки резины, диаметра нитей и числа слоев норда).
Определяют необходимую силу прижатия края упругого элемента к полумуфте из условия Ттр — — вТ, где Т, г ~'зВ '" — момент сил трения; Х' т — сила затяжки одного винта; 1 — коэффициент трения резины по металлу; з — число Вг + В винтов; В, = г; з — запас сцепления (1,2...1,5). 267 4Р,з си к(Рз Рз) " ск' с = Т!ср = кСР(Пз — Ю/24Н, У 2' ,э~~ Рэ 2 268 Отсюда определяют силу затяжки винта Р~, = 2 Та 16а ~гР далее определяют диаметр винта. Проверяют напряжения смятия на кольцевой поверхности контакта края упругого элемента с полумуфтой (рис.
19. 14): Муфта с резиновой конической шайбой изображена на рис. 19. 15. Резине-металлический упругий элемент 6 крепят к полумуфтам 1 и 2 винтами Б, равномерно расположенными по окружности. Современные способы привулканизации резины к металлу позволяют получить прочность соединения не ниже прочности самой резины. Привулканизация резины к металлу является предпочтительным способом крепления, так как отсутствует концентрация напряжения из-за сильного (до 30% ) сжатия краев упругого элемента (см.
рис. 19.14). По сравнению с муфтами на рис. 19. 13 и 19. 14 эта муфта не обладает высокими компенсирующими свойствами. Однако ее с успехом применяют в приводах машин для гашения вредных крутильных колебаний. Меняя угол конуса, можно получить необходимую крутильную жесткость муфты: Рис. 19.15. Муфта с резиновой конической шайбой где С вЂ” модуль упругости резины второго рода; остальные обозначения см. на рис. 19.15. Положительной особенностью муфты является равномерное распределение касательных напряжений т по объему резины при действии вращающего момента Т. На рис.
19.16 изображена схема работы резино-металлического упругого элемента. При действии вращающего момента резиновая коническая шайба испь1тывает крутильный сдвиг, при этом одно металлическое кольцо повернется относительно другого на угол д, а точка 2 на радиусе р сместится относительно точки 1 на рср. Если рассматривать малые деформации, то приближенно можно записать рср = 7Ь~ 7 = р'р/Ь. Тогда в соответствии с законом Гука т = Су м С(кр/Ь. Таким образом, при фиксированном угле ср напряжения т одинаковы на любом радиусе р, так как р/Ь = сопзФ.
В ответственных приводах в муфте применяют кольца 3 и 4 с торцевыми кулачками, которые, зацепляясь, продолжают передавать вращающий момент даже после разрушения резиновой шайбы (см. рнс. 19.15). Муфты с металлическими упругими элементами обладают меньшими габаритами, хорошо работают при изменениях температуры в большом диапазоне. Однако они сложны по конструкции, дороже, требуют ухода при эксплуатации. На рис. 19.17 изображена муфта с упругими элементами в виде стальных стержней, работающих на изгиб при действии вращающего момента. Полумуфты 1 и У соединены цилиндрическими стальными стержнями (пружинами) Б, равномерно расположенными по окружности диаметром .0о. Крышка 3 и кожух 4 удерживают стержни от выпадения и смазку в муфте благодаря уплотнениям 2 и 8.
Для уменьшения износа Рис. 19.16. Схема работы резино-металлического упРугого элемента с 4 5 б Т 3Е 7я1Я ср 8яе а) бс' ДД' 37'зрз <йр Ее РяеВ 1 х 45' х 45' Рне. 19.18. Схема деформацнн стального стержня 270 Рнс. 19.17. Муфта со стальными стержнями пружин и их гнезд муфту заполняют маслом с антизадирными присадками через масленку 6. Полумуфты изготавливают из сталей 45, 40Х, стержни — из высоколегированных пружинных сталей, крышку и кожух — из чугуна Сч12.
При действии вращающего момента характеристика муфты на первом этапе линейна (до тех пор пока кривизна оси стержня не станет равной кривизне профиля гнезда) (рис. 19.18). В этом случае крутильная жесткость муфты где Š— модуль упругости материала стержня," У вЂ” момент инерции сечения стержня; я — число стержней; Во и Я см. на рис. 19.17 и 19.18. На втором этапе нагружения муфты (нелинейный участок характеристики муФты) крутильная жесткость где р — радиус кривизны профиля гнезда (рис. 19.18). Минимальный диаметр стержня 4[о)„Логе(3 — ме) 3Ер где И вЂ” допускаемое напряжение изгиба материала стержня; г, = Я/О, геометрический параметр; Я вЂ” размер на рис. 19.18; ~у = а/Я (принимают ~у = 0,6...0,7 для нелинейных муфт, у =- 1,0 для линейных муфт); ф — угол относительного поворота полу- муфт; Š— модуль упругости первого рода материала стержня.
Ед Радиус кривизны профиля гнезда р =- ' . Основные разме- 2(а)„ ры муфты в зависимости от величины вращающего момента приведены в (2; 81. 19.3. Муфты сцепные управляемые Сцепные муфты соединяют и разъединяют валы по команде. Эти муфты делят на муфты с профильным замыканием (кулачковые) и Фрикционные. Последние используют при необходимости изменения режима работы машины без остановки двигателя. Муфты сцепные кулачковые применяют для передачи больших вращающих моментов при нечастых включениях.
Они имеют значительно меньшие габаритные размеры и массу, чем Фрикциоиные муфты сцепления. Однако они соединяют валы, угловые скорости которых равны. При этом требуется точная соосность соединения полумуфт. На рис. 19.19 изображена муфта с торцевыми кулачками и некоторые профили Рнс. 19.19. МуФта с торцевыми кулачками: а — конструкция; б — профнлнкулачкое кулачков.
Выбор формы кулачков определяется в основном условиями включения муфты (одинаковые угловые скорости полумуфт илн несколько различные) и передаваемой нагрузкой. Материал кулачковых муфт должен обеспечивать высокую твердость рабочих поверхностей кулачков. Используют стали марок: 20Х, 12ХНЗА с цементацией и закалкой до твердости (54...60) НКС,. При частых включениях используют стали: 40Х, 40ХН, 35ХГСА с закалкой рабочих поверхностей зубьев до твердости (40...45) НВС,. Приближенным расчетом проверяют контактные напряжения на рабочей поверхности кулачка включенной муфты в предположении равномерной работы всех кулачков 2Т ° 10 он ~Ы ° д, вА где Та — расчетный вращающий момент, Н. м; д,„— средний диаметр муфты по кулачкам, мм; А — площадь проекции опорной поверхности кулачка на диаметральную плоскость, ммз; з — число кулачков.
Муфты сцепные фракционные передают вращающий момент эа счет сил трения на рабочих поверхностях, создаваемых плавнь1м прижатием рабочих (фрикционных) поверхностей. Меняя силу прнжатия, можно регулировать момент снл трения. За время включения фрикционной муфты рабочие поверхности проскальзывают. После включения муфты скольжение отсутствует. На рис. 10.20, а изображена многодисковая муфта сцепления. Она состоит из полумуфт 1 и 2, расположенных строго соосно, и внутренних 3 н наружных 4 дисков, которые сжимают- 3 4 Рис. 19.20. Многодисковая муфта славления 272 ся силой Г, приложенной нормально к трущимся поверхностям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
