Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 57
Текст из файла (страница 57)
20.29, а), за который заходят концы рычагов 1. При переходе порожка С происходит перегрузка дисков и деталей нажимного механизма. Поэтому первоначально определяют допустимую величину перегрузки, а затем, исходя из нее, — высоту порожка С. Требуемой податливости нажимных механизмов достигают выбором сечений рычагов. Силу сжатия дисков регулируют гайкой 2, которую затем стопорят контргайкой 3. Описанные вьпце муфты относят к муфтам с механическим управлением, которое обычно применяют при передаче небольших и средних по величине вращающих моментов и когда не требуется дистанционного управления муфтой.
При передаче больших моментов фрикпионные муфты должны иметь пневматическое или гидравлическое управление. Очень широко применяют многодисковые фрикционные муфты с электромагнитным управлением, особенно в коробках скоростей станков. Дистанционное уп- Рис. 20.31 Рис. 20.30 359 Рис. 20.32 равление и точное срабатывание этих муфт позволяют легко автоматизировать управление скоростями резания и подачи станков. На рис. 20.30 показана конструкция такой муфты.
Описание муфт, подбор по передаваемому моменту и методы расчета см. в [9, 13, 151. Муфты свободного хода, или обгонные муфты, передают вращающий момент только в одном направлении. Наибольшее распространение в машиностроении получили роликовые муфты (рис. 20.31). Внутреннюю деталь такой муфты называют звездочкой, а внешнюю — обоймой. Как та, так и другая могут быть ведущей частью муфты. Для правильной работы муфты важно, чтобы обойма была концентрична звездочке. Для этого обойму с установленной на ней деталью базируют по валу или по другим деталям на том же валу. На рис. 20.32, а, б приведены возможные схемы базирования обойм в случае применения муфт по ОСТ 27-60-721 — 84. Муфта на рисунке изображена в виде контура, а деталь, связанная с обоймой, условно показана в виде зубчатого колеса (вместо зубчатого колеса может быть любая деталь).
При проектировании специальных муфт можно встроить подшипники качения в обойму и звездочку (рис. 20.32, в). Исполнение по рис. 20.32 не единственное и дано в качестве одного из возможных конструктивных решений (см. 1151). 20.6. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ В качестве предохранительных муфт в машиностроении применяют: муфты с разрушающимся элементом, кулачковые, шариковые (разновидность кулачковых) и фрикционные. Последние три типа муфт стандартизованы (ГОСТ 15620 — 93, Р 50893 — 96 и 15622 — 77).
Предохранительные муфты независимо от типа могут работать только при строгой соосности валов. Поскольку все звенья кинематической цепи испытывают перегрузку различной степени, предохранительные муфты следует располагать как можно ближе к месту возникновения перегрузки. Муфты с разрушающимся элементом. Муфты этого типа отличает компактность и высокая точность срабатывания.
Их применяют в тех случаях, когда по роду работы машины перегрузки могут возникнуть лишь случайно. Конструктивные схемы муфт приведены на рис. 20.33. В качестве разрушающегося элемента обычно используют штифты, выполняемые из стали (45, У8А) или из хрупких материалов (серый чугун, бронза, силумин и др.). Применяют муфты с одним и с несколькими срезающимися штиф- 360 А — А а Рис.
20.33 тами. В момент срабатывания (при перегрузке) штифт разрушается и предохранительная муфта разъединяет кинематическую цепь. Штифты размещают в закаленных до высокой твердости (50... 60 НКС) втулках, изготовляемых обычно из стали марки 40Х. После разрушения штифта на плоскости среза остаются заусенцы, мешающие удалению остатков штифта из втулки. Поэтому штифты выполняют иногда с канавкой по месту среза (рис. 20.34, а, б). Штифты с канавкой удобны также тем, что позволяют опытным путем определить диаметр шейки для заданного вращающего момента.
Канавки должны быть небольшой ширины (2... 3 мм), чтобы штифты при срабатывании муфты разрушались вследствие среза, а не изгиба. Иногда применяют длинные штифты с несколькими канавками; после срабатывания муфты штифты передвигают в новую позицию. А — А Риска Риска А К Риска Рис. 20.34 361 Заусенцы на торцах срезанных штифтов могут производить задиры на торцовых поверхностях полумуфт. Для предотвращения этого между фланцами полумуфт в зоне расположения штифтов предусматривают зазор С = 2...
4 мм (рис. 20.33, а, б и 20.34, в, г). В станкостроении для удобства эксплуатации муфты в гнезде ставят комплект втулок вместе со штифтом. В этом случае сопряжение втулок с полумуфтами Н7/56 или Н7/7з6, штифта с втулками Н7Дз6 или Н7/й6 (рис. 20.34, в). Перед установкой нового штифта или комплекта втулок полумуфты поворачивают до совмещения рисок. После срабатывания одна полумуфта вращается относительно другой. Поэтому одну из полумуфт устанавливают по посадке Н7/г7, предусматривая по торцам минимальный зазор 0,05... 0,10 мм (см.
рис. 20.33, а, б). Для обеспечения чистого среза штифтов торцы втулок в собранной муфте должны соприкасаться друг с другом. Но подвижная полумуфта имеет осевую игру на величину зазора. Поэтому после срабатьвания муфты торцы втулок могут задевать друг за друга, Чтобы этого не происходило, между торцами втулок следует предусматривать зазор на 0,05... 0,10 мм больший, чем между торцами полумуфт. В муфтах с несколькими срезными штифтами рабочие торцы втулок должны быть расположены в одной плоскости. Этого достигают совместным шлифованием их после постановки в полумуфту.
Зазор между торцами втулок (рис. 20,34, г) можно также регулировать подбором и постановкой под фланцы втулок компенсаторных колец К. В некоторых зарубежных конструкциях штифты располагают во втулках, которые завинчивают в диски полумуфт (рис. 20.35). Чтобы можно было затянуть втулки до упора и создать минимальный зазор между их торцами, под фланцы втулок ставят компенсаторные кольца К. Вследствие погрешностей изготовления, а также посадочных зазоров в сопряжениях общая нагрузка распределена между штифтами неравномерно. Поэтому муфты с одним штифтом срабатывают точнее.
При проектировании муфты предусматривают возможность замены срезанных штифтов. Для этого фланцы полумуфт выполняют по рис. 20.36: срезанные штифты удаляют, повернув полумуфты относительно друг друга (показано штриховой линией). В круглых фланцах полумуфт делают одно-два отверстия большого диаметра (см. рис. 20.33, а) по окружности расположения штифтов; для удаления срезанных штифтов полу- муфты поворачивают друг относительно друга до совмещения их с этими отверстиями. В муфтах со срезающимися штифтами полумуфты располагают на валу рядом (см. рис. 20.33, а). Для уменьшения ~Ф ! осевых размеров применяют конструктивное решение, представленное на рис.
20.33, б. Кулачковые муфты. Кулачковые Рис. 20.35 предохранительные муфты широко 362 7 > Рис. 20.36 применяют при небольших скоростях и моментах. При перегрузке кулачковые муфты многократно расцепляются и снова включаются, подавая своего рода звуковой сигнал о перегрузке. Однако эти повторные включения муфты происходят с ударами, что вызывает перегрузки деталей механизма. Кулачковыс предохранительные муфты по конструкции аналогичны сцепным кулачковым. Отличие в том, что подвижная в осевом направлении полумуфта поджата ~ >ру>киной к неподвижной, а рабочие грани кулачков имеют большой угол наклона (6 = — 30 — 60').
Работа кулачковых муфт сопровождается изнашиванием кулачков, полому последние должны иметь высокую твердость (> 56 НКС). На рис. 20.37, а, б показаны конструктивные схемы двух кулачковых муфт в момент их сраоатывания (кулачки вышли из зацепления). Для повышения точности сраоатываная муфты высоту кулачков следует делать по возмояаюсти небольшой и применять пружины малой жесткости. Необходимо предусмотреть также регулирование сильк нажатия пружины, замыкаю>пей кулачковую предо>сранительну>о муфту. В муфтах (рис. 20.37, а, б) регулирование осуществляк>т гайкой, которую затем стопорят контргайкой. Обычно пружины кулачковых пре- 6 дохранитсльных муфт имеют оольшую а длину. При Н/72 < 2,6, где Н вЂ” высота пружины в свободном состоянии, а Р— се средний диаметр, пружина устойчива.
При отношении Н/)7 > 2.6 может быть поперечный изгиб пружины. Для предупреждения этого пружину следует устанавливать па направляющие поверхности, обычно на поверхность подвижной части муфты (рис. 20.37, а). Рис. 20.37 1>егулировочпые гайки должны воздействовать на пружину через втулки, соединенные шпонкой или шлицами с валом, иначе онп будут не только сжимать пружину, но и закручивать ее силами трения. Осевая сила, действующая в муфте, не должна нагру>кать опоры вала. Для этого кулачковую предохранительную муфту конструируют так, чтобы силу пружины воспринимали гайки или другие детали, связанные с валом. Желательно, чтобы отношение 77в/д „диаметра расположения кулачков к диаметру шлицев, по которым перемещают подан>кную часть муфты, было близко к единице или меньше ее.
Тогда муфта работает надежно и менее чувствительна к колебаниям коэффициентов трения на кулачках и на шлицах. На рис. 20.37, б приведена схема муфты, у которой Ц,ус,„в < 1. Шариковые предохранительные муфты по принципу действия аналогичны кулачковым. Конструкции этих муфт и методы их расчета см. [9, 13, 15~. Фрикционные предохранительные муфты применяют при часпях кратковременных перегрузках, главным образом ударного действия. По конструкции они аналогичны сцепным фрикциоппым муфтам.
Отличие в том, что вместо механизмов управления в предохранительные фрикционныс муфты встраивают пружины. Наибольшее распространение получили многодисковые фрикциошпяс предохранительные муфты. Их копструиру>от по схемам рис. 20.38. На рис. 20.38, а фрикционные диски сжимает одна центральная пружина сжатия, на рис. 20.38, б — несколько расположенных по окружности пружин, на рцс. 20.38, в — тарельчатые пружины.
Если тарельчатые пружины располо>кить так, как показано па рис. 20.38, г, то жесткость комплекта пружин будет меньше, что повысит то-пюсть срабатывания муфты. Получают распространение тарель- !'ис. 20.38 Зб4 20.7. КОМБИНИРОВАННЫЕ МУгЬТЫ Нередко от муфты требуется определенный комплекс свойств, например, ограничение передаваемой нагрузки при несоосно расположенных валах. В этом случае предохранительную муфту объединяют с компенсирующей и называют комбинированной. В дальнейшем для простоты компенсирующими будем называть как собственно компенсирующие, так и упругокомпенсирующие муфты. А — А (1:4) 1 3 2 4 б 5 в 132465 А б Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
