Курсовой проект / Поляков В.С. 1979 Справочник по муфтам

ПРЕДИСЛОВИЕ

Решениями/ХХУ съезда КПСС^редусмотрено создание н внедрение прин­ ципиально новых орудий труда, материалов, технологических процессов, пре­ восходящих по своим технико-экономическим показателям лучшие отечественные и лгкровые достлжения, повышение эффективности оборудования, улучшение качества и надежности его. Решение этой важнейшей народнохозяйственной задачи во многом зависит от повышения долговечности деталей и узлов машины.

Муфты, вxoдящffe во многие механизмы и машины, являются ответствен­ ными узлами, часто определяющими надежность и долговечность всей машины. Основное их назначение — передача враш,ения и момента (без изменения его величины и направления) с одного вала на другой или с вала из свободно сидя­ щую на нем деталь (шкив, зубчатое колесо, звездочка и т. п.) и обратно.

Разнообразие задач, решаемых с помощью муфт, и требований, предъявляе­ мых к ним в соответсгоии с условиями эксплуатации машин и агрегатов, в состав которых входят муфты, — все это вместе взятое вызвало к жизни большое коли­ чество конструкций муфт различных видов. При этом нередко встречаются слож­ ные комбинированные муфты, объединяющие в себе свойства нескольких типов простейших муфт. Эт1ГТ5Сствяч=вльсч®»,-'-а- такж е' раэбросанноеть'^Вб различным источникам необходимых сведений о муфтах при решении практических вопросов, их npи^teнeния ставят инженерно-технических работннков,.с8язанных с конструи­ рованием, язгоТоБлсяи«м-и Э1ссплуатв«яей муфт, в затрудннФельное (юложейие.

Предлагаемая книга имеет целью обеспечить указанную категорию работни­ ков промышленности краткими справочными материалами, необходп.мыми для рационального выбора конкретных видов муфт, их расчета и конструирования. Наряду с общеизвестными конструкциями муфт в ней рассмотрено значительное количество еще не освещавшихся в литературе. Вместе с тем ограниченный объем книги и обилие имеющихся материалов по разным видам муфт заставили авторов, сосредоточив внимание на наиболее прогрессивных и широко распространенных в машиностроении конструкциях, отказаться от информации о многих других конструкциях.

в справочнике использованы данные, опубликованные в отечественной и зарубежной научно-технической литературе, и опыт проектирования и эксплуа­ тации муфт, накопленный в конструкторских бюро заводов и в научно-исследова­ тельских и проектных институтах. В книге отражены также результаты теорети­ ческих и экспериментальных исследований различных типов муфт, выполненных в лабораториях кафедр деталей машин ЛПИ им. М. И. Калинина и МВТУ нм. Н. Э. Баумана.

Многообразие существующих конструкций муфт чрезвычайно затрудняет проведение строгой типизации нх и приводит к созданию сложных систем класси­ фикации. В данной работе принята следующая классификация муфт, упрошенная, но достаточно удобная для практических целей, определившая и рубрикацию книги: глухие, подвижные (жесткие и упругие); сцепные (кулачковые и фрик­ ционные, в том числе пневматические и порошковые); свободного хода (обгонные); предохранительные: центробежные; комбинированные и специальные.

В нрнложени!! I приведена классификация, рекомендуемая Комитетом тех- „дцаеской терминологии АН СССР.

При расчете муфт исходным обычно является максимальный крутящий момент, передаваемый муфтой. В тех случаях, когда этот мо.чент может быть точно выявлен е учетом динамических нагрузок и возможных эксплуатационных перегрузок, он берется в качестве расчетного момента. В остальных случаях последний определяется путем умножения номинального крутящего момента на коэффициент режима работы К- Этим коэффициентом учитывается влияние ряда факторов: вид двигателя, характер рабочей машины, величина разгоняемых масс и т. п.;»как правило, он вводится в расчет при проектировании,муфт любых конструкций. Значения коэ(})фициента режима определяются на основании экспе­ риментальных данных и опыта эксплуатации муфт.

— Многие авторы и зарубежные фирмы (см., напрн.мер, [23, 27, 50, 65, J06]) рекоме/|дуют различные величины коэ^ициентов режима, однако до настоящего

времени нет еди?юЙ, общепринятой методики его определения. В приложении II приведена таблица их значений, широко и давно используемая в оте^зественном машиностроении [92]. Вместе с тем сочли полезным поместить в справочнике и другие данные об этом коэффициенте, рекомендуемые некоторыми фирмами. Заслуживает, в частности, внимания метод определения величины этого коэф­ фициента, предложенный немецкой фирмой сфлендер:» |Ю6], в котором коэффи* циент режима принимается равным сумме двух коэ^ициентов

Я == Aj

где ki — коэффициент, учитывающий тип двигателя; *г ~ коэффициент, учиты* ваюший тип рабочей машины. Значения этих коэффициентов приведены в при­ ложении III.

Авторы считают своим долгом выразить благодарность сотрудникам и аспи­

баку, Б . А. Виленскому, О. Б . Корытко и Б . Д . Кукаленко эа помощь, окаеанную при подготовке рукописи.

2-е издание книги дополнено описаниями ряда новыл конструкций муфт, сведениями о новых ГСЮТах на муфты и некоторыми рекомендациями расчетного характера; в книгу также внесены исправления в соответствии с отзывами читателей.

г ла ва I

ГЛУХИЕ МУФТЫ

Глухие муфты предназначаются для постоянного жесткого соединения строго соосных валов. При использовании этих муфт допускаемая величина смещений осей валов лежит в пределах 0,002—0,05 мм [65]; нормами на монтаж корабель­ ных валопроводов допускается радиальное смещение 0.05 мм и перекос 0,05 мм на I м длины (угол перекоса 5-10~& рад) (24]. Глухие муфты помимо крутя­ щего момента передают изгибающие моменты, перерезывающие и осевые усилия. С целью разгрузки муфт от действия изгибающего момента их целесообразно располагать ^лизи опор.

Глухие муфты применяются преимущественно в приводах и передачах, где требуется жесткое и надежное соедииение отдельных валов в длинный со­ ставной вал с тем, чтобы он работал как цельный. Применяются они также в пере­ дачах, работающих с переменной скоростью в режиме частого пуска, где сравни­ тельно небольшой маховой момент муфт является важным их достоинством.

1. ВТУЛОЧНЫЕ МУФТЫ

Втулочные муфты — наиболее простой вид глухих муфт.

На рис. 1.1 показаны четыре разновидности втулочных муфт по нормалям машиностроения: втулочная муфта со штифтами — а (МН 1067—60); втулочная муфта со шпонками (призматическими б или сегментными в, МН 1 0 ^ —60); вту­ лочная муфта со шлицами — е (МН 1069— 60). Размеры и основные параметры муфт приведены в табл. 1. 1.

*11ч

Рис. 1,1. Муфты втулочные со штифтами и со шпоыкамя

Достоинствами муфты являются простота конструкций и изготовления, малые габаритные размеры и низкая стоимость. Недостаток — сложность мон­ тажа и демонтажа, связанная с необходимостью перемещения валов или муфты вдоль вала. По этой причине при гладких цилиндрических концах валов для соединения их с муфтами используется только напряженная посадка.

Применение втулочных муфт ограничивается валами диаметром d О 100 мм. Максимальный передаваемый крутящий момент Мкр (кгс*м):

при отсутствии ударных нагрузок частота вращения ле ограничивается. Для валов диаметром d = 4-i-16 мм применяются только втулочные муфпы со штифтами. Материал втулок — сталь 45 (для муфт со шлицами — сталь 45

улучшенная; твердость H RC 24—30). Соотношение между размерами муфты:

Наружный диаметр муфты может быть проверен из условия равнопрочности втулки и вала.

2. ФЛАНЦЕВЫЕ МУФТЫ (ПОПЕРЕЧНО-СВЕРТНЫЕ)

Фланцевая муфта является наиболее надежным и распространенным видом глу>их муфт. Она состоит из двух полумуфт сфланцами, насаживаемыми на концы валов; фланцы стягиваются болтами.

Исполнение 1

Исполнение!! Варианты сборок

Исполнение!'!! испопнениеН-!

Конусност ь 1: to

6)И сп о л н ен и е!

Рис. 1.2. Муфты фланцевые

На рис. 1.2 показаны четыре разновидности фланцевых муфт: открытые (а), открытые с промежуточными полукольцами (6), закрытые (в) и закрытые с про* межуточными полукольцами (г).

Для обеспечения соосности полумуфты центрируются либо выступом на одном фланце и выточкой на другом (рис. 1.2, а, е), либо промежуточными полу­

при окружной скорости V < 3 5 м/с полумуфты допускается изготовлять из марки чугуна СЧ 21*40.

Для соединения полумуфт в валом (цилиндрическим) в нормалях преду* смотрена напряженная посадка. При тяжелых условиях работы (реверсивная