Конструирование современных мотор-редукторов (Иванов_АС Муркин_СВ)2012г (1257632), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Чтобы исключить появление фреттинга, фирмаSEW (Германия) рекомендует при сборке наносить наконтактирующие поверхности противозадирную пасту NOCO,итальянские фирмы – пасту «Klűberpaste-46MR401», фирмаОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»17Henkel – противозадирный состав Loctite 8009 (подробнее см.приложение Б).Методика расчета реакций в опорах при использованиисоединения «вал в вал» и пример расчета приведены вприложении В.
Учитывая вышесказанное и результаты этогорасчета, делаем выводы:При соединении «вал в вал» в опорах двигателя иредуктора, ближних к соединению, возникают значительныерадиальные силы, вызванные погрешностями расположенияповерхностей. Эти силы при работе мотор-редуктораскладываются с реакциями в опорах, возникающими отрабочего процесса, и способны снизить ресурс подшипников.Поэтому детали двигателя и редуктора требует повышеннойточности изготовления.
Желательно, чтобы подшипники опор,ближайших к соединению, имели радиальный зазор.Вответственныхслучаяхсоединениеследуетрассчитывать по методике приложения В, назначая допускирасположения поверхностей из условия уменьшения додопустимого уровня сил в опорах.Чтобыисключитьпоявлениефреттинга,наконтактирующие поверхности соединения перед сборкойследует наносить противозадирную пасту.2.2 Соединение компенсирующей муфтой.
КлеммовыесоединенияДля соединения валов двигателя и редуктора применяютжесткие или упругие компенсирующие муфты. Жесткиекомпенсируют угловые, радиальные и осевые смещениясоединяемых валов. Упругие кроме компенсации смещенийОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»18валов способствуют смягчению толчков и ударов,возникающих в процессе работы мотор-редукторов, а такжемогут защитить привод машины от крутильных колебаний.Жесткие компенсирующие муфты.
Одним из наиболеераспространенных видов жесткой компенсирующей муфтыявляется зубчатая муфта. Она состоит из обоймы и двухполумуфт. Её широкое применение в мотор-редукторахобусловлено: высокой нагрузочной способностью вследствиемногоконтактностизацепления;допускаемойвысокойчастотой вращения (допускается окружная скорость на зубьях25 м/с) благодаря практическому отсутствию в нейдисбаланса; повышенной компенсирующей способностью,объясняемой разнесённостью зубчатых венцов по длинемуфты и особой формой зубьев эвольвентного профиля(форма поверхности зуба полумуфт – криволинейная в двухплоскостях).
Это увеличивает пятно контакта и уменьшаетдавление на кромку зуба при компенсации перекосов, чтопозволяет значительно уменьшить износ соприкасающихсяповерхностей. Муфта обеспечивает минимальное расстояниемежду торцами соединяемых валов. При наличии перекосасоединяемых валов муфта создает изгибающий момент навалы вследствие возникновения сил трения между зубьями.Величина этого момента зависит от угла перекоса валов.Допускаемый угол [γ] перекоса валов при использовании этоймуфты ≈ 1o [28, 35]. Допускаемое осевое смещение [δa] валов –в пределах осевого монтажного зазора, изменяющегося от 1 до5 мм. Допускаемое радиальное смещение [δr] валовобусловлено значением [γ] и вычисляется по формуле[δr] = π[γ]l/360,где l – расстояние между зубчатыми венцами полумуфт.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
«Конструирование современных мотор-редукторов»19Зубчатым муфтам KTR [35] серий BoWex характерноизготовление обоймы из полиамида, а полумуфт – из стали(рис. 2.6). Пара контактирующих материалов полиамид-стальне требует смазывания зоны контакта зубьев. В этом случае вмуфте не предусматривают уплотнения, обойму делаютнеразъемной, муфта получается простой в изготовлении,электроизолирующей и мало инерционной. Благодаряразрезным кольцам, вставленным в обойму, муфта серииBoWex I (рис. 2.7, а) не позволяет обойме выйти из зацепленияс полумуфтами, муфта серии BoWex AS (рис. 2.7, б)предохраняет муфту от произвольного разъединения, муфтасерии BoWex Spec-I (рис.
2.7, в) даёт возможностьпроизводить «слепой монтаж». Осевая фиксация полумуфтобеспечивается установочными винтами, предотвращаетсамоотвинчивания которых паста Loctite 222.Рис. 2.6абвРис. 2.7ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»20Выбор типоразмера зубчатой муфты производят подопускаемому вращающему моменту на валу, указанному всправочниках [28, 35].Упругие муфты. Отличительной особенностью упругихмуфт является наличие упругого элемента, деформациикоторого обеспечивают не только компенсацию смещенийсоединяемых валов, но и смягчение ударов, гашениеколебаний и вибраций. Как показал анализ конструкцийсовременных мотор-редукторов, наибольшее применение вних получили муфты со звездочкой и втулочно-пальцевая.Муфта со звездочкой состоит из одинаковых полумуфт,имеющих на фланцах торцовые кулачки, и упругого элемента,выполненного в форме звездочки.
Выступы звездочкирасполагаются между кулачками полумуфт и работают насжатие через один при передаче ею вращающего момента.В России полумуфты изготавливают из стали 35 иличугуна СЧ 21, а звездочку – из резины. Такая муфтастандартизована (ГОСТ Р 50894 – 96) в диапазоне вращающихмоментов от 2,5 до 400 Н⋅м и диаметров от 6 до 48 мм. Привыборе типоразмера муфты проводят расчет по напряжениямсмятия в контакте, принимая допускаемое напряжениеблизким 2 МПа.
Допускаемые частота вращения муфты 1500мин-1, угол перекоса равен 1o.В зарубежных мотор-редукторах широко применяют [35]муфты KTR серии Rotex с алюминиевыми или стальнымиполумуфтами и со звездочкой, изготовленной из полиуретана.Эти муфты характеризуются малыми размерами, малоймассой,низкойинерционностьюизначительнымипередаваемыми вращающими моментами.
Они компенсируютОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»21осевые смещения соединяемых валов в пределах 0,7÷4,8 мм,радиальные смещения в пределах 0,17÷1,2 мм иугловыеoсмещения порядка 1,5 при посадочных диаметрах муфты от14 до 180 мм. Звездочка окрашена в зеленый, синий, желтыйили красный цвет в зависимости от твердости ее материала (сповышением твердости цвет меняется от зеленого к красному).Типоразмер муфты выбирают по справочнику [35].Многие европейские производители мотор-редуктороввыпускаюткомпенсирующиемуфтысобственнойконструкции.
Входной конец вала редуктора делается в формеполумуфты. В комплект предлагается звездочка и ответнаяполумуфта с нужным посадочным диаметром. Например,итальянская компания Varvel предлагает червячные ицилиндрическиередукторы,входныевалыкоторыхадаптированы (рис. 2.8) с помощью компенсирующей муфтыпод сборку с электродвигателем любой допустимой мощности.Рис. 2.8Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) передаетвращающий момент (рис.
2.9) пальцами и сидящими на нихОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»22резиновымиэлементами,выполненнымивформегофрированных втулок. Пальцы закреплены своимиконическими концами в одной полумуфте и входят вцилиндрические отверстия другой полумуфты (встречаютсятакжеконструктивныеисполнениясзакреплениемцилиндрического конца пальца в полумуфте). Полумуфтыизготавливаются из высокопрочного чугуна или стали.Муфту рассчитывают по напряжению смятия[σсм] ≥ 2KT/(Dсрzdпl),возникающему на поверхности контакта пальца с резиновойвтулкой, и по напряжению изгиба пальца в его опасномсечении[σ] ≥ 2KT(0,5l + Δ)/(0,1Dсрzdп3),где K ≈ 1,5 – коэффициент динамичности; Dср – диаметрмуфты, на котором расположены пальцы; z – количествопальцев; dп – диаметр пальца под упругим элементом;l – длина упругого элемента; [σсм] = 2÷4МПа – допускаемоенапряжение смятия для резины; [σ] – допускаемое напряжениеизгиба для материала пальца; Δ – длина втулки, распирающейупругий элемент и полумуфту.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В.
«Конструирование современных мотор-редукторов»23Рис. 2.9В России муфты стандартизованы (ГОСТ 21424 – 93) вдиапазоне вращающих моментов от 6,3 до 16000 Н⋅м. В нихпредусматривается установка 6 пальцев. Муфты допускаютрадиальные смещения валов не более 0,04 мм на каждые 10 ммдиаметра посадочного отверстия муфты, угловой перекосвалов до 1o и осевые смещения валов в пределах осевогомонтажного зазора, изменяющегося в пределах÷5 мм.1Считается, что при радиальном смещении валов муфта создаетрадиальную нагрузку на валы, составляющую около 0,2суммарной окружной силы на ее пальцах.Создателям муфт KTR серий Revolex удалось при тех жегабаритных размерах, что и у муфты МУВП, добитьсяповышения несущей способности за счет увеличенияколичества пальцев.
В серии Revolex KX (рис. 2.10)устанавливается максимально возможное из условияобеспечения равнопрочности элементов муфты количествопальцев, доходящее до 10. За счет этого муфты превосходятотечественные по несущей способности приблизительно в1,6 раза. Муфты компенсируют осевые в пределах ÷42 мм,радиальные в пределах 0,25÷0 ,75 мм и угловые порядка 0,1oсмещения соединяемых валов при посадочных диаметрахмуфты от 30 до 225 мм.ОглавлениеИванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современных мотор-редукторов»24Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
