Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Поэтому коэффициент К„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, толгцины пружин и подбором их материала. При исполнении 1 (рис. 20.12) паза хвостовика муфта имеет линейную зависимость изменения жесткости прн кручении. Для получения нелинейной характеристики пазу придают криволинейный профиль (исполнение 11).
Муфта допускает монтаж и демонтаж без осевого смещения узлов. При проектировании муфты принимают (размеры в мм, рис. 20.12) Радиус кривизны паза хвостовика (для муфт переменной жесткости) р = ЕЬД2~о)а). На рис. 20.13 представлены зависимости силы Еа, действу|ошей со стороны муфты на валы, от радиального смещения Л для муфт с различными расчетными моментами. По графикам для допускаемого смещения Ь определяют силу Г„и назначают способ сборки по табл. 20.1.
20.4,2. Муфты с резиновыми упругими элементами Упругие свойства резины характеризуют модулями упругости Е первого и С второго рода, между которыми в силу постоянства объема резины при деформировании существует зависимость С = Е/3. Прочность технической резины существенно зависит от ее состава, поэтому допускаемые напряжения, приведенные в табл. 20.3, являются приближенными. Меньшие значения величин в каждом интервале принимают для резин с меньшими значениями модуля упругости Е. Прочность привулканизации резины к металлу близка (при хорошем ее качестве) к прочности самой резины.
Напряжения в упругих элементах муфты, вызываемые радиальным и угловым смещениями валов, являются циклическими. Нагрузку на упругие элементы, вызванную отклонениями от соосности валов, и особенности напряженного Таблица 203 348 состояния, зависящего от конструкции муфты, учитывают понижением допускаемых напряжений по сравнению с указанными в табл.
20.3. Рекомендуемые значения для каждого типа муфт оговорены особо. Муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП) (рис. 20.14) получили широкое распространение вследствие относительной простоты конструкции и удобству замены упругих элементов. Однако их характеризует невысокая компенсирующая способность, а при соединении несоосных валов — достаточно большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом резиновые втулки быстро разрушаются.
Муфты МУВП стандартизованы — ГОСТ 21424 — 93. Размеры муфты по заданному моменту подбирают по справочникам и атласу [2, 9, 15). Если необходимо уменьшить размеры муфты по сравнению с размерами по стандарту, проектируют специальную муфту, в которой размещают большее число упругих элементов. При этом пальцы и кольца оставляют стандартными, размещая их так, чтобы было выполнено условие гссго ~ 2 3сго где г, — число пальцев; с(о — диаметр отверстия под упругий элемент; Ро — диаметр окружности расположения пальцев (см. [2)), мм. Наружный диаметр муфты: Р = )го + (1,5...1,6)4>.
Упругие элементы такой специальной муфты проверяют на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами есн = 2 ' 10 2с/(гсЦс(п)вт) с— '. [е)см где Т, — вращающий момент, Н м (20.1); ̈́— диаметр пальца, мм; 1„— длина упругого элемента, мм; [е),„= 2 МПа — допускаемые напряжения.
Рис. 20.14 349 Пальцы муфты изготовляют из стали 45 и рассчитывают на изгиб: о„= 2 10 7;(0,51 „+ с~/(зьР„О,И~) < (а)в. Допускаемые напряжения изгиба ~о]в = (0,4... 0,5)о„где о, — предел текучести материала пальпев, МПа. Зазор между полумуфтами с = 3...
5 мм. Так как муфты данного типа обладают большой радиальной и угловой жесткостью, их применение целесообразно при установке соединяемых узлов на плитах (рамах) большой жесткости. Кроме того, сборку узлов необходимо производить с повышенной точностью и с применением подкладок.
Предельные смещения валов следует принимать: радиальные Ь = 0,10... 0,15 мм; угловые "1 = 0,6/100 мм/мм; осевые ь> = 3 мм. Так как возможные угловые смещения валов даже при обычной точности монтажа незначительны, то нагрузку от угловых смещений на элементы муфты, валы и их опоры можно не учитывать. Прибли>кенно принимая характеристику радиальной жесткости муфты линейной, радиальную силу Р„, вызванную смещением с>, можно определить по соотношению Г„= СрЬ, где Ср — радиальная жесткость муфты: Диаметр вала, мм ........ 16 С,„Н/мм....,.....,....,, 1550 20 25 30 40 2160 2940 3920 5400 Ввиду малых возможных угловых смещений валов даже при обычной точности монта>ка нагрузку от угловых смещений в расчете не учитывают.
Приближенно принимая характеристику радиальной жесткости Ср муфты линейной, радиальную силу Р„, вызванную смещением Ь, можно определить по соотношению Е„= СрЛ. Значения С, для муфт по ГОСТ 14084 — 93: А — А Рис. 20.15 350 Радиальная жесткость Ср, специальной муфты пропорциональна табличному значению Ср и отношению чисел пальцев зь и г специальной и стандартной муфт: С„, =- Свг,/ж Муфты упругие с резиновой звездочкой. Компенсирующие способности муфты (рис.
20.15) невелики. При соединении несоосных валов муфта оказывает на них значительное силовое воздействие, хотя и меньшее, чем муфта МУВП. Она требует точного монтажа узлов. Размеры муфты по расчетному моменту подбирают по справочникам и атласу [2, 9, 151. Эти муфты обладают большой радиальной, угловой и осевой жесткостью. Поэтому их применение так же, как и муфт МУВП, возможно при установке узлов на плитах (рамах) большой жесткости, Сборку узлов необходимо выполнять с повышенной точностью, применяя подкладки и контролируя положение узлов. Предельные смещения валов следует принимать: радиальные Ь = 0,10... 0,15 мм; угловые > =- 0,6/100 мм/мм.
Диаметр вала, мм ..........„........12; 14 16; 18 20; 22 25; 28 32; 36 40; 45 С„Н/мм ..................................... 300 490 800 900 1120 1320 Муфты с резиновыми брусками, расположенными радиально. Муфту с упругимн элементами в форме брусков 6, расположенных радиально, отличает простота конструкции упругого элемента. Применяют муфту в двух исполнениях. В первом исполнении (рис. 20.16) при замене упругих элементов кольцо 4, несущее торцовые кулачки 5, перемещают в осевом направлении с помощью двух отжимных винтов 7.
Это исключает необходимость осевого смещения соединяемых муфтой узлов при замене упругих элементов. Кольцо 4 закрепляют на полумуфте 1 винтами 3, обеспечивая двумя болтами 2, поставленными без зазора, точное центрирование соединяемых деталей и передачу вращающего момента. Во втором исполнении (рис. 20.17) торцовые кулачки выполнены как одно целое с полумуфтой. Для замены упругих элементов у такой муфты необходимо осевое смещение узлов. Второе исполнение применяют для муфт малых диаметров Р, обычно менее 100 мм.
Упругие элементы выполняют двух вариантов: первый (Гипроуглемаш) показан на рис. 20.16, второй (фирма «Ойпекс»о Германия) — на рнс. 20.17. На рис. 20.17 иолумуфты выполнены облегченной конструкции, применяемой и для первого исполнения муфты. Ориентировочные значения основных размеров (мм) элементов муфты: Ро (22'"24)3~Т ' Ь (О'11'"0'14)Рв 6 2'5Ь 1 26 Р=11Р +6: е=136 — 2а; а=10...15мм, где Т, — вращающий момент, Н м [см.
(20.1)). Условный расчет на прочность упругих элементов проводят на сдвиг и изгиб: т„=10'Т„.((Р,г61) < ~т~„; о„= 3 10 Т„(2а+ е)!(Р г16 ) < 1о~„, где҄— вН м;Р„,6,1,а,е — вмм;т, ио„— вМПа. Число упругих элементов принимают г = 6, 8 илн 10. Упругие элементы выполняют из резины (модуль упругости Е = 5 МПа), армированной кордом, или из вулколана. Допускаемые напряжения принима>от: [т1,„= 0,8 МПа; ~о], = 1,5 МПа. Муфта допускает радиальное смещение г1 валов в пределах зазора а = = 1,0...
1,5 мм между кулачком и полумуфтой, осевое смещение ы в пределах зазора С = 4... 5 мм между полумуфтами. Допустимое угловое смещение 1 составляет! 30'. Радиальную силу Е„, действующую со стороны муфты на валы при их смещении на величину Л, можно найти по графику (рис. 20.18), построенному для марок резины с модулем упругости Е = 5 МПа. При использовании резины с модулем упругости Е' для определения радиальной силы Е„' силу Е„, снятую с графика, пересчитывают; 7>,, '= Е'Е„.!Е. Нагрузку на валы от угловых смещений ввиду ее малости в расчет можно не принимать. 351 1",, Н Плао 800 600 в 1 2 3 400 200 а б 0,2 0,4 0,6 0,8 !Х,мм Рис.
20.18 Рис 20.19 В > 17~Т„~Я,; В! = (0,45...0,50)0; В = (0,25 „0,3)В С = 1,4В; 130 = 0,5(Гл+ 1)!); 13, =-1,4И. Допускаемые касательные напряжения принимают ~т)л = (0,2... 0,3) МПа. Число а винтов предварительно принимают: 10, мл! ........... до 160 св. 160 до 300 св. 300 6 8 353 !2,6,.
Муфты упругие с конусной шайбой. Муфты с конусной резиновой шайбой фирмы «Швингллсталл» (Германия) (рис. 20.19) отличает простота конструкции. Они требуют точного осевого расположения узлов вслелствие большой осевой жесткости муфты. Применяют муфты двух исполнений: первое (рис. 20.19, а) — для средних и больших моментов и второе (рис. 20.19, б) — для малых моментов, обычно при Гл < 100 мм. Муфта по рис. 20.19, а состоит из двух одинаковых полумуфт 1, соединенных с резинометалличсским упругим элементом винтами 2. Резиновая шайба 3 привулканизирована к стальным дискам 4.
Заглушки 5 предохраняют реэьбовыс отверстия от попадания в них резины. В муфте (рис. 20.19, б) резиновая шайба 1 привулканизирована к полумуфтам 2 и заглушкам 3. Врашающий момент с полумуфты 1 (рис. 20.19, а) передают на упругий элемент 3 силами трения, созданными затяжкой винтов 2. В упругом элементе действуют касательные напряжения кручения ти» одинаковые во всех точках (вследствие постоянного в любом сечении отношения ширины упругого элемента к расстоянию до этого сечения от оси врап!ения). Ориентировочные значения основных размеров (мм) элементов муфты: М,Нм ыо Рм Н 1500 12О 1ОО пюо 80 60 500 40 20 05 0,81 1,5 Ь, мм 10' 20' ЗО' 40' Рис. 20.20 Рис. 20.21 Муфты упругие с торообразиой оболочкой.
Муфты с 'горообразиой упругой оболочкой обладают большой крутильцой, радиальной и угловой податливостью. В соответствии с ГОСТ Р 50892 — 96 муфты изготовляют с оболочкой выпуклого профиля и с оболочкой вогнутого профиля. Муфты с оболочкой выпуклого профиля применяют в двух исполпепиях: с разрезной (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
