Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 54
Текст из файла (страница 54)
3,6 4,5 ... 5,0 5,6 ... 6,0 6,3 ... 8,0 60С2, 50ХФА 60С2Н2А 40Х13 5...42 8...42 1 ...42 900 900 450 Стержень круглого сечения 60С2А 60С2ХА 65С2ВА 1120 1260 1330 Пластина 1П"" 910 2П'* 1130 3П" 1430 Стальная пружин- ная термообрабо- танная холоднока- таная легпа (по ГОСТ 21996 — 76) Примечания: *Класс проволоки. **! руина ленты по прочности. Для муфт с металлическими упругими элементами радиальное смешение Ь является основным видом отклонений, вызываюгцим тем большуго радиальную силу Р„, чем больше лт. Величина этой силы зависит также от конструкции муфты. Сила, действуюшая па наиболее нагруженный упругий элемент, в Кр раз больше, чем при соосных валах.
В практических расчетах дополнительное нагружение упругих элементов, вызванное радиальным смещением валов, удобнее учитывать при определении расчетного вращающего момента: Т=К„т~ (20.2) 342 где Кр —— 1,1 ... 1,3 — для муфт с пружинами сжатия и муфт со стальными стержнями; Кр — — 1,2... 1,6 — для муфт с пакетами плоских пружин. Муфта с цилиндрическими пружинами сжатия. 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 П91г19. Сегменты изготовляют из износостойких пластмасс при централизованном производстве нлн из 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 по- Рис. 20,8 лумуфтах. Поверхность контакта сегмента с пальцем смазывают графитовым смазочным материалом. 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. 20.8): Р (20 22) з!Т.
Р (1'2" '1'3)Ре Ь'.=. 1,!5Р„; г = 1,2Р„; ! = Н вЂ” Х„; а = 0,5Х„„„„ где Т вЂ” расчетный вращающий момент, П. м !см. (20.1), (20.2)1; Є— наружный диаметр пружины; ! — длина пружины после предварительного сжатия; Нов длина пружины в пепагруженном состоянии; Хе = ) /2 — предварительная деформация пружины, равная половине общей деформации под нагрузкой; а— зазор между цилиндрическими направляюгцими двух соседних сегментов; Хая/ д пределы вая деформация пружины ( Х)>в~ д Не Няв) .
Пружины сжатия рассчитывают по силе Е, (Н), действующей на одну пружину, и необходимой деформации сжатия ) (мм): где а = и~2 — число ведущих пальцев на одной полумуфте; и — общее число пружин; е — коэффициент, зависящий от и (см. с. 244); Ч> — угол относительного поворота полумуфт при передаче момента (~р ( 0,087 рад). 343 р„н Шоо 500 66, мм 0,5 1,0 1,5 Рис. 20.9 Диаметр проволоки (мм) вычисляют по формуле 6 = 16,~~С-:-1,45)К /[ г Индекс пружины С = Р ( А задают. Обычно С = 4... 5. Допускаемые напряжения [т]„р, для расчета пружин на прочность при полном сжатии витков принимают по табл.
20.2, а допустимые рабочие напряжения [т] назначают [т] = (0,7...0,8)[т]прел. Полученный расчетом диаметр проволоки округляют в ближайшую сторону до стандартного (см. 13.2, с. 245). Определяют другие параметры пружины (модуль сдвига С = 8 10г МПа): число витков пружины г' = С61) гг[8СгР„); полное число витков г, =- г + (1,5... 2,0); шаг пружины р = 61 + (1,1 ... 1,2)Цг; наружный диаметр Р, = Р + 61; Р„, = Сд; длина пружины, сжатой до соприкосновения витков Н„„= (г, — 0,5) г1; длина пружины в ненагруженном состоянии Не = Н,р + г(р — д). На рис.
20.9 представлены зависимости между силой Г„и допускаемым смещением Л валов для муфт с различными значениями расчетных моментов. По приведенным графикам для каждой муфты можно определить силу Рк при конкретном значении радиального смещения г1, или по задаваемой величине силы г", найти допускаемое радиальное смещение Л валов и выбрать метод сборки (см. табл. 20.1).
Муфта со стальными стержнями. На рис. 20.10 представлена муфта, в которой упругими элементами являются аксиально расположенные цилиндрические стержни. Стержни устанавливают в отверстия полумуфт по посадке Н8/09, 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 смятия. Поэтому стержни изготовляют из рессорно-пружинных сталей, полумуфты — из углеродистых конструкционных сталей. Вследствие деформирования упругих элементов под нагрузкой, а также вследствие отклонений от соосности валов стержни перемещаются в отверстиях полумуфт.
Для уменьшения изнашивания муфту заполняют при сборке пластичным смазочным материалом, для удерживания которого применяют уплотнения. При необходимости стержни могут быть установлены в отверстиях, расположенных на окружностях разных диаметров (в два ряда). В зависимости от П 15' Рис. 20.10 формы отверстий для стержней муфты могут быть переменной (исполнение 1) или постоянной (исполнение П) жесткости.
В муфте исполнения 1 длина свободного участка стержня, а вместе с ней и крутильная жесткость, изменяется с изменением передаваемого момента. В муфте исполнения П длина свободного участка постоянна. При проектировании муфты принимают (размеры в мм, рис. 20.10): ')о =(15"'3)'~~' 17=(1 15 120)1'о' 5 6.11о (0 26" 0 27)1)о 1 015' 1о = 2:4Я' 1 = 0 0751 где Т вЂ” расчетный врашгпоший момент, Н м [см. (20.1), (20.2)). Далее определяют (см.
[15]): — диаметр стержней (мм) Ие = 4[о[„Р 5,'(3 — >[>')/(ЗЕр), где [о[, — допускаемое напряжение изгиба материала стержня (табл. 20.2), МПа; Е = 2,15. 10з — модуль упругости стали, МПа; 5, = 0,26... 0,27; >)> = а/Я, где а и Я вЂ” расстояния от средней плоскости муфты до точки начала контакта стержня с полумуфтой при передаче и отсутствии нагрузки соответственно (риг.
20.10). Для муфт постоянной жесткости з[> = 1,0, для муфт переменной жесткости ф = = 0,6... 0,7. Угол относительного поворота полумуфт — до е = 0,035 рад; — число стержней 6,1 10з5,Р7 >(„[о[ о>з). 345 — радиус кривизны (мм) гнезда в осевом сечении (для муфт перемешюй жесткости) к„н 2000 р = Ь'сГ„,/(2~ст~,). Гово 2 4 5 1 7 8 3 й,н7(д6 П Рис. 20.12 Муфты постоянной жесткости (исполнение П на рис. 20.10) характеризует меньшая жесткость при одинаковой с исполнеРис. 20.11 пнем У величине Я; они допускают примерно в три раза большие радиальные смещения валов при одинаковой силе Гх.
На рис. 20.11 приведены зависимости между силой Г„действующей со стороны муфты на валы, и допускаемым радиальным смещением Ь валов для муфт с различными расчетными моментами. Если требуется ограничить силу Га, то по графикам находят допускаемое радиальное смещение валов и назначают способ сборки (по табл.
20.1). Муфта с пакетами плоских пружин. На рис. 20.12 показана муфта с пакетами пластинчатых пружин, расположенных параллельно оси вала. Пакеты пружин 1 вставлены в хвостовикп 2 и 3 и удерживаются в них штифтами 4. Плоские 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. Р (13 14)зУТ Р = (1,З..Л,4)Ро 1 = О,ЗРо' 1 =04Ро' 18=0710 Ь 013Ро 1=4„,6мм, где Т вЂ” расчетный вращающий момент, Н м [см. (20.1), (20.2)].
Толщина одной пружины Ь = 1, 33[в[„1,/(ЕРоЧ>), число плоских пружин в пакете 1 = 16 10 Т1р((ЕхР„БЬ 0), где [о)ч — допускаемое напряжение материала пружины на изгиб (табл. 20.2), МПа; 1р — расчетная длина пружины, мм; Е = 2,15 108 — модуль упругости стали, МПа; о — угол относительного поворота полумуфт — до = 0,052 рад; г = = 8...12 — число пакетов пружин; 5— ширина пружины, мм. Р„,Н Толщина одного пакета пружин Я = 8000 = иь но не более 0,755. Для изготовления плоских пружин 2000 используют стальную пружинную хоТ= 800 ЕЬ лоднокатаную термообработанную лен- д000 ту по ГОСТ 21996 — 76. Для закрепления пакета пружин в по- Т=200Н м лумуфтах принимают: 0,5 ЦО 28 П,мм о (1'3' "1'4)5' а (1'35" '1'45)"о' Рис.
20.13 347 При отклонениях от соосности соединяемых валов и деформировании пру>кин под нагрузкой свободные концы кассет могут перемещаться по отверстиям полумуфты. Для уменьшения изнашивания в отверстия запрессованы втулки 8 из антифрикционного материала. При сборке поверхности отверстий и хвостовиков натирают графитовым 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, перпендикулярной радиальному смещению осей валов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
