Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 53
Текст из файла (страница 53)
20.2, ж фиксирующие полукольца 1 и 2 крепят винтами к торцу полумуфты. Полумуфту, посаженную на гцлицевый конец вала, кроме способов, описанных выше, можно фиксировать агкацевым кольцом 1 (рис. 20.2, з). Кольцо 1 доводят до канавки вала, поворачивают на 1/2 углового шага зубьев и крепят одним-двумя винтами 2 к торцу полумуфты. При завинчивании конической пробки 1 (рис. 20.2, и) деформируют шлицевый конец вала, увеличивая его диаметр, и надежно фиксируют полумуфту от осевых смещений.
В способах по рис. 20.2, е, яс, з возможный зазор между торцами полумуфты и кольца 1, вызванный погрешностями размеров 1, 5 и в, устраняют тем, что толщину в кольца подбирают или подшлифовывают торцы кольца по результатам измерений при сборке. 20.2. СМЕЩЕНИЯ ВАЛОВ Вследствие погрешностей изготовления деталей и погрешностей сборки валы, соединяемые муфтой, как правило, имеют смещения: радиальное Ь, угловое (перекос) т и осевое ь>. На этапе проектирования числовые значения смещений находят из рассмотрения соответствующих размерных цепей, определяющих относительное расположение узлов, например, электродвигателя 1 и редуктора 2, установленных на общей плите (раме) > (рис. 20.3, а).
На схеме обозначены: 5„6, — размеры, определяющие радиальное (Ь;) и угловое(6,) смещения валов в вертикальной плоскости;ш, — размеры, определяющие осевое смещение между торцами полумуфт (или валов). Предельные отклонения размеров Ь и Л, установлены ГОСТ Р 50891 — 96 и ГОСТ 8592 — 79 при номинальном значении Ьр(Ь,) до 250 мм — ( — 0,5) мм; свыше 250 до 630 мм — ( — 1,0) мм. Предельные отклонения угловых размеров установлены следующими: (3в по ГОСТ Р 50891 — 96 — 0,1/100 мм/мм, 6, по ГОСТ 8592 — 79 для электродвигателей нормальной точности — 0,15/100 мм/мм.
Соосность валов в вертикальной плоскости определяют погрешности размеров 1>г, Ьо и Е„а также ~3р, 6с и 6,. Соосность валов в горизонтальной плоскости определяют погрешности расстояний от осей валов до линий располо>кения крепежных отверстий в лапах двигателя и корпуса редуктора. Радиальные с>нещения в вертикальной плоскости при необходимости уменьшают применением компенсаторных подкладок 4 (рис. 20.3, б).
Под каждую лапу электродвигателя ставят по одной подкладке толщиной > 8 мм, которые фрезеруют или шлифуют до требуемого размера, или набор из двух-трех прокладок, выбранных из ряда толщин (мм): 0,1; 0,2; 0,4; 0,8. Радиальные смещения в горизонтальной плоскости уменьшают выверкой положения узлов на базовых плоскостях. В этом случае возможное радиальное смещение А осей зависит от квалификации сборщиков. 337 Рис. 20.3 Параллельность осей валов в вертикальной плоскости нельзя достичь применением подкладок одинаковой толщины. Поэтому при повышенной точности сборки под лапы электродвигателя ставят подкладки разной толщины или при одинаковой толщине шлифуют с уклоном, а при высокой точности сборки— шабрят.
Параллельность осей валов в горизонтальной плоскости достигают выверкой— перемещением и поворотом узлов на базовых плоскостях. Осевое смещение уменыпают выверкой осевого положения узлов. В табл. 20.1 приведены максимально возможные числовые значения параметров точности, полученные в результате вероятностного суммирования предельных отклонений при различной точности сборки. Для удобства контроля перекос 1 осей валов в технических требованиях на монтаж задают линейным смещением Ы на длине 1(например, при Ы =- 0,6 мм на длине 1 = 100 мм пишут и = 0,6/100 мм/мм). В литературе и в стандартах допустимые угловые смещения валов для разных типов муфт задают в угловых минутах (или градусах).
Перевод производят по соотношению (при 1 = 100 мм); Ы, мм = и, мин,134,5. Таблица 20.1 Примечания: " При размере Ьр(6,) до 250 мм, *" При размере йр(Ь,) свыше 250 до 630 мм. **' Без выверки осевого положения узлов. *"" С выверкой осевого положения узлов. 338 Рис. 20А Например, для допустимого углового смешения 1 = 15' линейное смещение 21на длине 1 = 100 мм равно: Ы/100 = (15/34,5)/100 = 0,43/100 мм/мм. При работе приводов действуюшие нагрузки деформируют корпуса узлов (редукторов, электродвигателей и др.), а также плиты (рамы). Особенно значительны деформации кручения высоких рам. Эти деформации приводят к дополнительному, главным образом радиальному, смещению валов и, как следствие, к дополнительному нагружению элементов муфт, консольных участков валов. С учетом деформаций радиальное смещение валов может в 1,1...
1,6 раза превышать значения, приводимые в табл. 20.1: большие значения при монтаже узлов на высоких рамах, меньшие — на низких рамах и литых плитах. Выверка точности относительного положения узлов — трудоемкая операция, которую выполняют квалифицированные сборщики. Чтобы не повторять ес при последующих демонтаже и монтаже, положение каждого узла на плите (раме) желательно зафиксировать двумя контрольными коническими штифтами, установленными в специально предусмотренные для этого места (рис. 20А, и). При отсутствии таких мест фрезеруют наклонные площадки и конические п~тифты ставят под углом (рис. 20.4, б). Штифты, которые ставят в глухие отверстия или без доступа для их выколачивания, должны иметь резьбу (наружную или внутреннюю) для удаления при демонтаже привода, Для фиксации узла применяют также четыре горизонтально расположенных цилиндрических штифта, поставленных в стык базовых плоскостей (рис.
20А, в). В этом случае оси каждой пары штифтов располагают в плане под углом 90' друг другу. 20.3. КОМПЕНСИРУЮЩИЕ МУФТЫ Из компенсирующих в машиностроении наиболее часто применяют зубчатые и цепные муфты. Расчет компенсирующих муфт проводят по формулам, приведенным в учебниках и специальной литературе 19, 13, 15~. Зубчатые муфты (рис. 20.5) широко применяют для соединения валов, особенно в тяжелом машиностроении, где передают большие моменты и затруднена точная установка узлов. Компенсирующую способность муфты обеспечива- 339 Ь, мм 15' 30' 45' 1' 1'15' 1'30' П Рис.
20.6 Рис. 20.5 ют созданием зазоров между сопряженными зубьями и приданием бочкообразной формы зубьям зубчатых венцов втулок. Зубчатые сопряжения муфт работают в масляной ванне. В муфтах предусмотрены отверстия для слива и залива в них масла, уплотнения для герметизации. Смещение Ь и отклонение 1 от параллельности осей валов вызывают поворот обоймы относительно втулок.
Допускаемая комбинация радиальных Ь н угловых 1смещений осей втулок для муфт с различным номинальным вращающим моментом приведена на рис. 20.6. Зубчатые муфты выбирают по ГОСТ Р 50895 — 96. Муфты должны обеспечивать 90%-ный ресурс не менее 17000 ч. Цепные муфты. В цепных муфтах в качестве соединительного элемента применяют цепи роликовые однорядные (рис. 20.7), двухрядные, а также зубчатые. Рис. 20.7 340 Т„,Н м... Ь, мм ........
св. 63 ло 250 0,2 св. 250 ло 1000 св. 1000 ло 4000 0,4 0,6 Так как допускаемые смещения Ь малы (сравните со значениями в табл. 20.1), то для достижения требуемой соосности валов, соединяемых цепными муфтами, должны быть применены компенсирующие подкладки. Силу, с которой муфта воздействует на вал, можно принимать в долях от 7>э— окружной силы на делительном диаметре звездочки: Р„= 0 25Го. 20.4.
УПРУГИЕ МУФТЫ Упругие муфты состоят из двух полумуфт, соединенных упругими элементами, которые выполняют из стали или резины. 20.4.1. Муфты с металлическими упругими элементами Для металлических упругих элементов применяют углеродистые пружинные стали марок 60, 65, 70 и 85 и легированные стали марок 40Х13, 50ХГА, 60С2, 50ХГФЛ, 60С2ХФЛ и др. В машиностроении наиболее часто для витых цилиндрических пружин растяжения — сжатия используют стальную углеродистую холоднокатаную проволоку круглого сечения диаметром от 0,2 до 8 мм по ГОСТ 9389 — 75. Для изготовления плоских пружин (пластин) используют стальную пружинную хололнокатаную термообработанную ленту групп прочности ! П, 2П, ЗП 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 У7Л, 65Г, 60С2А, 70С2ХА, 13Х. Допускаемые напряжения в зависимости от вида упругого элемента и марки материала можно принимать по табл. 20.2. Достоинство муфт: при монтаже и демонтаже не требуется осевого смещения узлов. Цепные муфты станлартизованы — ГОСТ 20742 — 93. Для удержания смазочного материала муфту закрывают кожухом 1, разъемным в осевой плоскости. Чтобы предотвратить утечку масла, в кожух встраивают уплотнения. Кожух обычно выполняют литым из легких сплавов.
При сборке между плоскостями разъема ставят уплотняющую прокладку. Так как вслелствие отклонений от соосности валов звездочки-полумуфты имеют радиальные и угловые смещения, кожух надевают на ступицы звезлочек с некоторым зазором. Чтобы кожух вращался вместе со звездочками, его фиксируют на ступице установочным винтом или штифтом, который одновременно удерживает кожух от смещения в осевом направлении.
Так как в шарнирах самой цепи и в сопряжении ее со звездочками имеются зазоры, цепные муфты не применяют в реверсивных приводах, а также в привалах с большими динамическими нагрузками. За счет выборки зазоров цепные муфты допускают перекос валов ло 1', а также радиальные смещения Ь, зависящие от передаваемого момента: Таблица 202 Диаметр проаолоки или проката, мм Допускаемые напряжения Вил упругого элемента Марка материала кручения ~т|,ж,.„, МПа изгиба ~а1„, Мпа Пружина растяжения— сжатия Стальная углеродистая пружинная проволока (по ГОСТ 9389 — 75) 1* 990 960 900 870 1!* 930 900 840 810 750 3,2 ...