Муфты упругие с торообразной оболочкой

Муфты упругие с торообразной оболочкой просты по конструкции и обладают высокими компенсационными свойствами, способностью уменьшать динамические нагрузки, что позволяет применять их в конструкциях, где трудно обеспечить соосность соединяемых валов; при переменных нагрузках, а также при значительных кратковременных перегрузках. Муфты допускают соединение валов с угловым перекосом до 2 3⁰, радиальным смещением до 2 4 мм, осевым смещением до 5 мм и их комбинацию.

Муфты изготавливают трех типов:

1 – с оболочкой выпуклого профиля (рис. 4);

1П – с оболочкой выпуклого профиля перспективного ряда (см. рис. 4);

2П – с оболочкой вогнутого профиля перспективного ряда (рис.5).

Недостатками муфт с выпуклой оболочкой (см. рис. 4) являются сравнительно большой наружный диаметр и появление осевых нагрузок на опоры валов, вызываемых центробежными силами, действующими на упругий элемент при вращении.

Муфты с упругой оболочкой вогнутого профиля (см. рис. 5) отличаются простотой конструкции вследствие уменьшения числа деталей. При одинаковом вращающем моменте муфта имеет меньший наружный диаметр, допускает большие частоты вращения, и существенно уменьшается влияние центробежных сил на упругую оболочку. Осевые силы на валы и опоры от муфты с упругой вогнутой оболочкой снижаются в 2-3 раза по сравнению с муфтой с выпуклым элементом.

Полумуфты муфты типа 1 изготовляют следующих исполнений:

1 – с цилиндрическими отверстиями для длинных концов валов;

2 – с цилиндрическими отверстиями для коротких концов валов;

3 – с коническими отверстиями для длинных концов валов;

4 – с коническими отверстиями для коротких концов валов.

Полумуфты муфт типа 1П и 2П изготовляют исполнений:

1 – с цилиндрическими отверстиями для коротких концов валов;

2 – с коническими отверстиями для коротких концов валов.

Допускается комбинация полумуфт различных исполнений.

Основные параметры и размеры упругих муфт с торообразной выпуклой оболочкой приведены в табл.6 и7, а с оболочкой вогнутого профиля − в табл.8.

Рис. 4. Муфта с торообразной оболочкой выпуклого типа

Рис. 5. Муфта с торообразной оболочкой вогнутого профиля

Таблица 6. Размеры и параметры упругих муфт с торообразной выпуклой оболочкой (по ГОСТ Р 50892-96)

Номинальный вращающий момент Tн, Н∙м

Частота вращения n, мин^-1, не более

Размеры, мм

dH7; d1H9

D

D1

D0

Lц

Lk

lц

lk

Винты

dВ

z

18;19

М8

20;22;24

22;24

М10

25;28

25;28

М10

30;32;35;36

30;32;35;36;38

М12

250

32;35;36;38

М12

40;42;45

35;36;38

М12

40;42;45;48

40;42;45;48;50;55

М12

48;50;55

М12

60;63

55;56

М16

60;65;70;75

63;65;70;75

М16

80;85;90

80;85;90;95

М20

Примечания: 1. максимальный вращающий момент при кратковременной перегрузке. 2. В таблице приведены муфты исполнения на короткие валы. 3. Ориентировочные размеры основных элементов муфты с торообразной выпуклой оболочкой: D₂ = 0,6D; d_ст = 1,6d; D₃ = d_ст + (3 5) мм; B = 0,25D; C = 1,06B; δ = 0,05D.

Таблица 7. Размеры и параметры упругих муфт с торообразной выпуклой оболочкой

перспективного ряда (по ГОСТ Р 50892-96)

Номинальный вращающий момент Tн, Н∙м	Частота вращенияn, мин^-1, не более	Размеры, мм
d H7; d1H9	D	Lц	Lk	lц	lк
		18;19
20;22;24
		20;24
25;28
		22;25;28
30;32;35;36
		28;30;32;36;38
		32;35;36;38
40;42;45
400		36;38
40;42;45;48;50
		45;48;50;55; 56; 60
		53;55;56
60;65;70;71
		60;63;65;70;75
80;85
80;85;90;95
		85;90;95
100;105;110;120

Примечания: 1. максимальный вращающий момент при кратковременной перегрузке. 2. В таблице приведены муфты исполнения на короткие валы. 3. Ориентировочные размеры основных элементов муфты: D₁ = 0,75D; D₂ = 0,6D; D₀ = (0,5¸0,52)D; d_ст = 1,6d; D₃ = d_ст + (3 5) мм; B = 0,25D; C = 1,06B; δ = 0,05D.

Таблица 8. Размеры и параметры упругих муфт с торообразной оболочкой вогнутого профиля

перспективного ряда (из ГОСТ Р 50892-96)

Номинальный вращающий момент Tн, Н∙м

Частота вращения n, мин^-1, не более

Размеры, мм

d H7; d1H9

D

D1

D2

D0

B

Lц

Lk

lц

lk

Винты

dв

z

20;22;24

М6

20;22;24

М6

25;28

22;25;28

М6

30;32;35;36

160

28;30;32;36;38

12,5

М6

32;35;36;38

14,5

М8

40;42;45

36;38

М10

40;42;45;48

45;48;50;53;55;60

М12

55;56

М12

60;63;65;70

60;65;70;75

23,5

М12

80;85

М12

80;85;90;95

85;90;95

М12

100;110;120

Примечания: 1. максимальный вращающий момент при кратковременной перегрузке. 2. Диаметр ступицы d_ст = 1,6d(d₁).

Примеры условного обозначения муфт с торообразной оболочкой

Муфта 1 – 250 – 40 – 2 У2 ГОСТ Р 50892-96.

(Муфта типа 1 с номинальным вращающим моментом 250 Н∙м, диаметрами посадочных отверстий полумуфт, с полумуфтами исполнения 2, климатического исполнения У и категории 2).

Муфта 1П – 250 – 40 – 1 – 36 – 2 У2 ГОСТ Р 50892-96.

(Муфта типа 1П с номинальным вращающим моментом 250 Н∙м с диаметром посадочного отверстия одной полумуфты, исполнения 1, другой полумуфты, исполнения 2, климатического исполнения У, категории 2).

Муфта 2П – 250 – 40 – 1 – 36 – 2 У2 ГОСТ Р 50892-96.

(Муфта типа 2П с номинальным вращающим моментом 250 Н∙м с диаметром посадочного отверстия одной полумуфты, исполнения 1, другой полумуфты, исполнения 2, климатического исполнения У, категории 2).

Допускается в рабочих чертежах обозначение климатического исполнения не указывать.

Радиальную силу, действующую на валы от упругой муфты с торообразной оболочкой, определяют по формуле

, Н.

После выбора муфты выполняют проверочные расчеты её элементов.

Муфты с торообразной выпуклой оболочкой

При передаче вращающего момента в оболочке действуют касательные напряжения крутильного сдвига.

Прочность оболочки в кольцевом сечении А-А с диаметром D ₁ (рис. 4)

,,

где расчетный вращающий момент, Н∙м;, мм; толщина оболочки, мм; допускаемые касательные напряжения,.

Оболочки мм выполняются из резины,,.

При мм для повышения нагрузочной способности и срока службы оболочки армируют нитями корда. Для них,,.

Вращающий момент с полумуфт на оболочку передается силами трения, созданными при затяжке винтов.

Требуемая сила затяжки одного винта,,

где коэффициент запаса сцепления,; число винтов;

коэффициент трения резины по металлу;, мм.

Число винтов предварительно принимают:

	до 160	св. 160 до 300	св. 300
			8;10

Материал винтов: Сталь 35 ГОСТ 1050-88,. Затяжку винтов контролируют.

Внутренний диаметр резьбы винта

, мм.

где допускаемое напряжение растяжения для винта,; коэффициент запаса прочности.

При контролируемой затяжке.

Напряжение смятия на кольцевой поверхности контакта упругой оболочки с полумуфтой

,,

где

От действия центробежных сил и деформирования упругой оболочки при передаче муфтой вращающего момента возникает осевая сила, действующая на валы, которая может быть определена по графикам из учебного пособия

[6, с. 356, рис. 15.6].

Муфты с торообразной вогнутой оболочкой

Прочность оболочки в экваториальном сечении А-А (рис. 5).

,

где

Проверочный расчет винта

,,

где требуемая сила затяжки винта, Н; внутренний диаметр резьбы винта, мм.

,.

Напряжение смятия на кольцевой поверхности контакта края упругого элемента с полумуфтой

,.

Размеры упругой втулочно – пальцевой муфты, муфты упругой с торообразной оболочкой и зубчатой муфты приведены также в учебном пособии [7].

ПРИМЕРЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПРИВОДА

Пример 1. Исходные данные для расчета:

− синхронная частота вращения вала электродвигателя мин^-1;

− состав привода: типовой цилиндрический одноступенчатый редуктор,

открытая зубчатая цилиндрическая передача;

− мощность рабочей машины кВт;

− частота вращения вала рабочей машины мин^-1;

− допускаемое отклонение частоты вращения вала машины.

1.1. Определение расчетной мощности электродвигателя

Дата добавления: 2014-10-15