П.Ф.Дунаев, О.П. Леликов-Конструирование узлов и деталей машин (947314), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Для изготовления плоских пружин (пластин) используют стальную пружинную холоднокатаную термообработанную ленту групп прочности 1П, 2П, ЗОб Чмт.КУГВаргй-дт.ПаГОд.Ги 3П с механическими свойствами по ГОСТ 21996 — 76. В'соответствии со стандартом лента имеет ширину от 3 до 100 мм, толщину от 0,05 до 1,2 мм. Ее изготовляют из стали марок У7А, 65Г, 60С2А, 70С2ХА, 13Х. Твблиив 202 Прааалалав Ь 'Клвсс провалалк 2 Грипп осипа по проаиасск Допускаемые напряжения в зависимости от вида упругого элемента и марки материала можно принимать по табл.
20.2. Для муфт с металлическими упругими элементами радиальное смещение Ь является основным видом отклонений, вызывакяцим тем большую радиальную силу Р„чем больше Ь. Величина этой силы зависит также от конструкции муфты. Сила, действующая на наиболее нагруженный упругий элемент, в Кр раз больше, чем при соосных валак В практических расчетах дополнительное нагружение упругих элементов, вызванное радиальным смещением валов, удобнее учитывать при определении расчетного вращающего момента: Т=КТ„, (20.2) где К = 1,1...1,3 — для муфт с пружинами сжатия и муфт со стальньвии стержвами; Кр = 1,2...1,6 — для муфт с пакетами плоских пружин. Муфта с цилиндрическими пружинами снятия.
На рис. 20. 8 дана конструкция муфты «Карделис» (Германия) с цилиндрическими витыми пружинами сжатия 1. Пружины посажены на несущие сегменты 2, имеющие возможность качательного движения на пальцах 3. Посадка в сопряжении пальца с сегментом Я97с9. Сегменты изготовляют из износосгойких пластмасс при централизованном 1 производстве или нз чугуна при мелкосерийном и единичном производстве. Пружины ставят с предварительным сжатием. При передаче момента осадка половины пружин увеличивается, остальных — уменьшается. Пальцы закрепляют коническими хвостовиками попеременно в ведущей и ведомой полумуфтах. Поверхность контакта сегмента с пальцем смазывают графитовым смазочным материалом. чют.Кугвамй-дт.пагод.ги Рис.
20Л Муфта допускает сборку соединяемых узлов без их осевого перемещения. При этом пальцы устанавливают через соответствующие отверстия второй половины муфты. При перегрузке пружины сжимаются до соприкосновения витков и муфта становится практически жесткой. При конструировании муфт принимают (размеры в мм, рис. 20.В): 2), = (20...22) ЧТ; 2) = (1,2...1,З) .О„ 5=1,15В;, г= 1,2Ю' 1=Ню — лю; а =0,5л где Т вЂ” расчетный вращающий момент, Н м (см. (20.1), (20.2)); Ю, — наружный диаметр пружины; 1 — длина пружины после предварйтельного сжатия; ггс— длина пружины в ненагруженном состоянии; ле = л/2 — предварительная деформация пружины, равная половине общей деформации под нагрузкой; Ь вЂ” зазор между цилиндрическими направляющими двух соседних сегментов; Л предельная деформация пружины. Пружины сжатия рассчитьгвают по силе гти (Н ), действующей на одну пружину, и необходимой деформации сжатия Л (мм): ги = 2 100еТ((00Г)' Л = ~0.00, где г= л~2 — число ведущих пальцев на одной полумуфте; и — общее число пружин; и — коэффициент, зависящий от и (см, стр.
217); Р— угол относительного поворота полумуфт при передаче момента (Р я 0,087 рад). Диаметр лроволаки (мм) вычисляагг по формуле ~ = 1,б платта)Г„/ и . Индекс пружины С=Юф зааюот. Обычно С=4 — 5. Допускаемые напряженна (т)ии „дла Расчета пРУжин на пРочность пРи полном сжатии витков принимают по табл. 20.2, а допустимые рабочие напряжения и назначакп 308 чют.Кугвартй-дт.пагод.ги Ц=(0,2...0,В)1 ) „. гьн Полученный расчетом диаметр проволоки округляют в ближайщуто сторону ' 10 О О т 1ООИм стандартного (см. 13.2). Определяют другие лараггетры пружины тоО (модуль сдвига се= В 10~ МПа): кчгтлм *гога число витков пРУжины 1= огух((ВС'гс)' ог и оо Е мм полное число витков (, = 1+ (1,5...2,0); шаг пружины р = д+ (1,1...1,2)Х,Ч; наружный диаметр Ю, = Н+ д; длина пружины, сжатой до соприкосновения витков Н, = (о1 — 0,5ф; длина пружины в ненагруженном состоянии Но = Н, + 1(р — 4.
На рис. 20.9 представлены зависимости между сйлой Г„и допускаемьпг смещением Л валов для муфт с различными значениями расчетных моментов. По приведенным графикам для каждой муфты можно определить силу Г„при конкретном значении радиального смещения Ь или по задаваемой величине силы гх найти допускаемое радиальное смещение Л валов и выбрать метод сборки (см. табл. 20.1). гас. 20я Рвс. 20.10 Муфта се стальяыми стержнями.
На рис. 20.10 представлена муфта, в которой упругими злементами являются аксиально расположенные пилиндрические стержни. Стержня устанавлвваот в отверстия полумуфт по посадке ЛВ1'Л9, которая допускает определенную подвижность стержней. Монтаж и демонтаж муфты можно выполнять без осевого смещения соединяемых узлов. При передаче муфтой вращающего момента в местах контакта стержней с отверстиями возникают высокие напряжения снятия. Позтому стержни изготов- 300 Уют.Кугваутй-дт.пагод.ги гвво р = Ес(,1'(2[а[„). Муфты постоянной жесткости (исполнение П на рнс. 20.10) характеризует меньшая жесткость прн одинаковой с исполнением 1 величине Х онн допускают примерно в три раза большие радиальные смещения валов при одинаковой силе к. На рис.
20.11 приведены зависимости между силой Гю действующей со стороны муфты на валы, и допускаемым радиальным смещением Л валов для муфт с различными расчетными моментами. Если требуется ограничить силу Р„ то по графикам находят допускаемое радиальное смещение валов н назначают способ сборки (по табл. 20.1). Муфта с пакетамп плоских иружип. На рнс. 20.12 показана муфта с пакетами пласжнчатых пружин, расположенных параллельно оси вала.
Пакеты пружин 1 вставлены в хвостовики 2 н 3 н удерживаются в них штифтами 4. Плоские зте лают нз рессорно-пружинных сталей, полу- муфты — нз углеродистых конструкционт-явлин г ьйх сталей. Вследствие деформнровання упругих элементов под нагрузкой, а также т-ввв н =- из-за отклонений от соосностн валов стержни перехтещаются в отверстиях полу- муфт. Для уменьшения изнашивания муфту т-еввнм заполняют прн сборке пластичным смазоч- ным материалом, для удерживания которого цв применяют уплотнения Прн необходимости стержни могут быть установлены в отверстиях, расположенных на окружностях разных диаметров (в два ряда). В зависимости от формы отверстий для стержней муфты могут быть переменной (исполнение.
1) илн носнгоянной (исполнение 11) жесткости. В муфте исполнения 1 длина свободного участка стержня, а вместе с ней и крутильная жеспсость, изменяется с изменением передаваемого момента. В муфте исполнения П длина свободного участка постоянна. Прн проектировании муфты принимают (размеры в мм, рис. 20.10) 17е = (15...1В) ~/Т; Ю= (1,15...1,20)27е, Я=сЮе =(0,26...0,27)17е, 1=0,1Д 1,=2,46; 1с и0,0751„ где Т вЂ” расчетный вращающий момент, Н м [см.
(20.1), (20.2)[, Далее определяют (см. [14[): — диилтенгр сгнержней (мм) л 4[а[ 17етг(З дуг)7(ЗД,) где [а[„— допускаемое напряжение изгиба материала стержня (табл. 20.2), МПа; Е= 2,15 10з — модуль упругости стали, МПа; ч = 0,26...0,27; у = а76, где а и Я вЂ” расстояния от средней плоскости муфты до точки начала контакта стержня с полумуфтой прн передаче н отсутствии нагрузки соответственно (рис.
20.10). Для муфт постоянной жесткости р = 1,0, для муфт переменной жесткости р = 0,6...0 7. Угол относительного поворота полумуфт — до р и 0,035 рал; — число стнержней х = ба ~у т7(л [а[иА); — радиус кривизны (мм) гнезда в осевом сечении (лля муфт переменной жеспсости) чют.Кугвамй-дт.пагод.ги г л 5 ! 7 8 ю гас. 2сл2 пружины, собранные с хвостовиками, образуют кассеты, Кассета одним концом связана с полумуфтой 5 плоским пружинным кольцом 6, а другим свободно вставлена в отверстие полумуфты 7.
При отклонениях от соосности соединяемых валов и деформировании пружин под нагрузкой свободные концы кассет могут перемешаться по отверстиям полумуфгы. Для уменьшения изнашивания в отверстия запрессованы втулв;и 8 вз антифрикционного материала. При сборке поверхности отверстий и хвостовиков натирают графнтовым смазочным материалом. Дополнительная нагрузка на упругие элементы, возникающая при отклонениях от соосности соединяемых валов, распределяется неравномерно между отдельными пакетами пластин.
Большая нагрузка приходится на элементы, расположенные в плоскости, перпецдикулярной радиальному смещению осей валов. Поэтому коэффициент Хр для муфт с пакетами пластинчатых пружин отличается большими значениями, чем для муфт с пружинами сжатия или со стальными стержнями (см. (20.2)). Необходимую жесткость при кручении достигают изменением количества .
пакетов, толзцины пружин н подбором их материала. Прн исполнении 1 (рис. 20.12) паза хвосговика муфта имеет линейную зависимость изменения жесткости при кручении. 'Для получения нелинейной характеристики пазу придают криволинейный профиль (исполнение П). Муфта допускает монтаж и демонтаж без осевого смещения узлов. При проектировании муфты принимают (размеры в мм, рис. 20.12) Рз = (13...14) Ч Т; Р= (1,3...1,4) Рз., !1 О,ЗРз, 1а = Оз4 Ра1 1, = ОД1а; Ь и 0,13Рс; Г = 4- 6 мм> ' где Т вЂ” расчетный вращающий момент, Н и 1см.