Муфты. Общие сведения и классификации

Муфта - устройство для соединения концов валов со свободно установленным на них деталями (зубчатыми колесам и тд) и передачи вращающего момента без изменения его значения и направления.

Другие назначения муфт

-включение-выключение исполнительного механизма при работающем двигателе (управляемые муфты)

-предохранение машин от перегрузки(предохранительные муфты)

-компенсация вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты)

-уменьшение динамических нагрузок (упругие муфты)

В общем случае муфта состоит из ведущей и ведомой полумуфт и соединительных элементов, которыми могут быть жесткие или упругие тела(в механических муфтах).

Классификация муфт:

Муфта – устройство для соединения концов валов со свободно установленными на них деталями (зубчатыми колесами, шкивами и т.д.) и передачи вращающего момента без изменения его значения и направления.

• Муфты – устройства для соединения валов и передачи вращающего момента.

Другие назначения муфт:

• включение-выключение исполнительного механизма при работающем двигателе (управляемые муфты);

• предохранение машины от перегрузки (предохранительные муфты);

• компенсация вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты);

• уменьшение динамических нагрузок (упругие муфты)

МУВП - упругая муфта, которая состоит из двух полумуфт, неподвижно закрепленных в одной полумуфте пальцев, на которых размещены резиновые втулки, через которые пальцы взаимодействуют с другой полумуфтой и передают вращающий момент.

Резиновые втулки компенсируют динамические нагрузки во время запуска и торможения. Муфты стандартизованы по диаметру валов и крутящим моментам. Полумуфты изготавливают из чугуна, стали 35; Материал пальцев сталь 45; втулки резиновые. Муфта позволяет компенсировать небольшие осевые, радиальные и угловые смещения валов; муфты эластичные, обладают высокой демпфирующей и электроизоляционной способностью.

Расчет муфт. Работоспособность МУВП определяется прочностью пальцев и резиновых втулок выполняется по условиям ограничения давления на поверхности их контакта с пальцами, а самих пальцев – по условиям прочности на изгиб.

1. Упругие элементы муфты на смятие:

Gем=2*10^3*Тк/(z*Do*dn*lвт)<=[Gсм] [Gcm]=2МПа (для резиновых втулок)

Do – диаметр, на котором расположены пальцы; dn – диаметр пальца; z - число пальцев (обычно 4);

2 Пальцы муфты на изгиб

Gu=2*10^3*Tk(0,5lвт+C)/(z*Do*0,1dn^3)<=[Gu]; [Gu]=(0,4…..0,5)*Gт

С - осевой зазор между полумуфтам

64-68

Зубчатая муфта (рис.6) состо­ит из четырех основных деталей: двух полу­муфт 1 и 2 с наружными зубьями и двух обойм 3 и 4 с внутренними зубьями. Обой­мы муфты соединены болтами 5. Через от­верстие 6 заливается масло (один раз в три месяца). Зубчатые муфты компенсируют ра­диальные, угловые и комбинированные смеще­ния валов (углы между полумуфтами и обоймами не должны превышать 0,5°; d< 560 мм); находят широкое применение в машиностроении. Эти муфты надежны в работе, имеют малые габаритные размеры. Материал полумуфт и обойм — сталь 40 или 45Л.

Рис.6. Зубчатая муфта: 1, 2 - полумуфты с наружными зубьями;

3, 4 — обоймы; 5 — болты; 6 — от­верстие для подвода смазки

МУФТЫ УПРАВЛЯЕМЫЕ (СЦЕПНЫЕ)

Муфты сцепные: (служат для соединения или разъединения валов с помощью механизма управления)

1. кулачковые.2. зубчатые.3. фрикционные сцепные

МУФТЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ

Применяют при частых кратковременных перегрузках (ударного типа) и больших частотах вращения. Передают вращающий момент за счет сил трения.

Типы предохранительных муфт, применяемых в машиностроении:

1. С разрушающимся элементом. 2. Кулачковые.3. Шариковые.4. Фрикционные.

Расчет на прочность компенсирующих муфт. Эти муфты выбира­ют по нормалям или стандартам (см. рис. 5).

Проверочный расчет на прочность (износостойкость) кулачково-дисковых муфт производят по формуле , (5)

где р — максимальное давление, возникающее на рабочей поверхности со­пряженных деталей муфты; D, d, h — размеры муфты (см. рис.5); [р] — допускаемое давление (для муфт с закаленными поверхностями трения [р] = 15 ÷ 30 МПа).

Проверочный расчет зубчатых муфт не производят. Их выбирают по стандарту. Для зубчатых муфт расчетный момент

Т_р=К_бК_рТ, (6)

где К_б и К_р — коэффициенты безопасности и режима работы; Т — номинальный вращающий момент (табл.12.4).

Для упругих втулочно-пальцевых муфт проверочный расчет для пальцев производят на изгиб по формуле (7), для втулок — на смятие по форму­ле (8):

; (7) , (8)

где М_р — расчетный момент; d_n, l_п, l_в, D₁, — размеры пальца втулки и полу­муфты (см. рис.7); z — число пальцев; — допускаемое напряжение изгиба (для пальцев из стали 45 = 80...90 МПа); — допускаемое напряжение смятия втулки (для резины = 2 МПа).

Расчет сцепных муфт. Расчет наиболее распространенных в ма­шиностроении сцепных многодисковых фрикционных муфт производят на отсутствие проскальзывания полумуфт (дисков) и на износостойкость ра­бочих поверхностей дисков. Для передачи вращательного движения от по­лумуфты 1 к полумуфте 2 (см. рис.10) без относительного проскальзывания дисков момент сил трения должен быть не меньше вращающего мо­мента, создаваемого на ведущем валу.

Фрикционные дисковые муфты выбирают по нормалям.

Расчет самоуправляемых и предохранительных муфт. Самоуправ­ляемые роликовые муфты свободного хода выбирают по нормалям. На контактную прочность проверяют только ролики и рабочие поверхности полумуфт (см. рис.15): (9)

где Т_р — расчетный момент; Е_пр — приведенный модуль упругости; d и l — диаметр и длина роликов; 7⁰ — угол заклинивания роликов; D — диа­метр рабочей поверхности обоймы; z — число роликов; — допускаемое контактное напряжение (для стали ШХ15, 20Х и 40Х = 1500 МПа).

Поиск по сайту: