Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
102
Добавлен:
17.02.2023
Размер:
7.3 Mб
Скачать

дения позиций роторов (ряс. I I . 10), даны в нормалях машиностроение МН 5023—63 — МН 5026— 63. Размеры и параметры муфты указаны в табл. 11.2.

Д ля снижения потерь на трение и увеличения долговечности зубьев зубчатое зацепление работает в масляной ванне. Рекомендуется следующий тип смазки: масло цилиндровое 52 (вапор) по ГОСТ 6411— 52 с добавлением I — 2% олеиновой

кислоты (ГОСТ 7580— 55) или

5% сухих коллоидно-графитовых препаратов из

искусственного графита марки

С2; для загущения

смазки добавляется 30—50%

ртеарата кальция (по объему).

 

 

Материал втулок и обойм

(поковки)— сталь

40; при больших диаметрах

вала ( d > 80-ь 140 м м )— сталь 45Л , группа П.

А

 

 

Рис.

11.11. Допускаемый угол

пере­

Рис. 11.12. Допустимое радиальное сме­

 

коса

 

щение

 

 

Термическая обработка зубьев: при w > 5 м/с твердость рабочих

поверхно­

стей

не менее HRC 40; при и <

5 м/с и в редко работающих муфтах

твердость

не мекее И В 280. Для повышения противозадирной стойкости перепад твердости

еубьев втулок и обойм не менее Н В 30 или HRC 5.

 

 

Д ля

фланцевых болтовых соединений обойм и

обойм

с полумуфтами

должны

применяться чистые болты

по ГОСТ 7817— 72

о посадками //7/л6 или

H llk b в зависимости от назначения

муфты.

 

 

Характер посадки зубчатых втулок на валы определяется

условиями и ха­

рактером работы муфты.

Достоинства зубчатых муфт: высокая нагрузочная способность при срав1гительно небольших габаритных размерах; способность компенсации любых отно­ сительно небольших смещений осей валов — подробно см. ниже; технологич­ ность изготовления — использование для нарезки зубьев нормального зубо­ резного инструмента.

Основным критерием работоспособности этих муфт является износостой­ кость рабочих поверхностей зубьев.

Максимальные передаваемые крутящие моменты, указанные в табл. 11-1, определены для муфт из стали 40 или 45Л. Они могут быть увеличены при изго­ товлении муфт из сталей с более высокими механическими свойствами. На месте эксплуатации необходимо предусматривать ограждение муфт, за исключением особых случаев, по согласованию с органами техники безопасности.

Допустимый угол перекоса оси каждой втулки относительно оси обоймы ащах не более чем 0° 30' (увеличение «max резко ухудшает условия работы зубчатого сопряжения). Наибольшая компенсирующая способность муфты определяется допустимым углом «шах и расстоянием между осями зубчатых венцов А.

Принимая, что радиальные и угловые смещения а и б лежат в одной плоско­ сти (наименее выгодный случай), подсчитаем наибольшие допускаемые смещения

осей валов:

0 = О

 

 

 

1)

при

наибольший

допустимый угол перекоса (рис.

11.11)

 

 

 

6н а и б = 2< а х = 2 -0“3 0 '= 1 “;

 

2)

при

=s О

наибольшее

допустимое радиальное смещение

(рис. 11.12)

 

 

«наиб =

= A tS 0 “3 0 ' = 0,087A i

 

Т а б л и tia И.З. fltinycKacMwe раяиальны? и угловые смещения осей иалсв (мм) при мэктах-^е мэшнн

 

Способ установки машины

Допускаемый

Допускаемое

 

перекос на 1 м

радиальное

 

 

 

 

смеш.сннс а

На

одной

плите

о,;^о

0,25

На

одном

фундаменте

0.50

0,50

На

разных фундаментах

0,70

0

.70

 

П р и м е ч а н и е . Для муфт с

промежуточным валом, у

которых

А бо-

лее 5(7о. допускаемые перекосы и радиальные смещения можно увеличить в 1.5 раза

3) при а Ф Q и Ь° ф а допустимая величина радиального смещения

^= “^наиб (^няиб~ ® )/^[ian6 — 01087Л (б^ацв — 6 )/й"длб-

Вта(^л. 11.3 приведены наибольшие допускаемые радиальные и угловые

смещения осей валов, заимствованные из нормалей

5023—63— МН

5026— 63

(эти нормали охватывают зубчатые муфты для

валов диаметров

28ч-82 мм).

Принимая аналогично данным табл. И .З,

что соотношение между

радиаль­

ным и угловым смещениями а равно перекосу осей валов в миллиметрах на i м

длины

(или

а — б - 10*,

где б — угол перекоса в рад), и подставляя

это

соотно­

шение

в формулу а =

/4 (ащах — 0,5б)

(где а^ах и б — значения

углов, рад),

допускаемые

муфтой смещения

определим так:

 

 

 

 

 

 

fal =

16] =

'^та\А

 

 

 

 

 

т

(0|

J _ | _ о д а5д

 

 

Результаты подсчетов [о) и |б] для муфт М3 приведены в табл. I I . 4.

По этим

данным допускаемые муфтой М 3 смешения при а

О и б ^ О примерно состав­

ляют:

[а] =

0 ,0 0 6 5 / i 0.00?^Л;

(б) < 0^ 16'.

 

 

 

Муфты выбираются по ГОСТ 500(>~-55 (по диаметру вала) с последующей проверкой их на прочность по максимальному длительно действующему моменту

из условия

k-^k^ < . Мта\1Мраб

И ПО максимальному

кратковременному

моменту

из условия Мо <

2Л1глах. где Л^щах — крутящий

момент,

передавае­

мый муфтой, из табл. 11.1 н

II.2,

ft, —

коэ({4'ициент ответствеиносги

передачи,

равный:

 

 

 

 

 

 

 

 

При

остановке м аш ины ..............................................................................................

 

 

 

 

1,0

а

аварии

м а ш и н ы ...................................................................................................

 

 

 

 

 

1,2

»

аварии

ряда м а ш и н ....................................................................................

 

 

 

.....

1,6

Человеческие ж ер тв ы ....................................................................................................

 

 

 

 

1,8

^2 — коэффициент

условий работы

муфты;

 

 

 

При

спокоПной работе раькомсрно нагруженных механизмов

 

1

»

работе

неравномерно

нагруженных механизмов . . . .

1,1 — 1.3

»тяжелой работе с ударами неравномерно нагруженных и

реверсивных механизмов ...........................................................................

1.3— 1.5

При расчете соединяемых валов необходимо учесть дополнительный изги­ бающий момент от сил трения в зубчатом сопряжении, действующий в плоскости, перпендикулярной к плоскости перекоса,

Л1ияв<0 ,Шрдб.

При необходимости более строгого учета влияния на нагрузочную способность п долговечность зубчатых муфт фактических углов перекосов, дополнительных нагрузок на валы и опоры, возникающих вследствие несоосности, а также других конструктивных факторов, необходимь'е сведения можно найти в рабо­

тах Э. Л . Айрапетова и О. И.

Косарева («Вестник машиностроения»,

1972, № 3),

А. П. Попова и др. (Труды

Николаевского кораблестроительного

института,

1974, вып. 81 и вып. 89), И. П. Макридина и О. А. Хохлоьа (Труды ЦНИИТмаша, 1961, вып. 4/15).

Т а б л и ц а

П .4. Допускаемые муфтами М3

смещения осей валов

 

Диаыетр

 

 

 

Диаметр

la )

 

 

 

вала

d

1б], рад

 

[6]

йяла

16], рад

 

[ft]

ыуфты

 

d

 

 

 

мм

 

 

 

мм

 

 

 

 

40

0,4

0,0004

0“ 1,4'

220

2,1

0,0021

7,4'

5 0

0,6

0,0006

0

2

250

2.6

0,0026

0

9

6 0

0,8

0,0008

0

2,8

280

2,7

0.0027

0

9,4

75

1.0

0,0010

0

3,5

320

2,9

0,0029

0

10

90

1.2

0.0012

0

4,2

360

3,4

0,0034

0

12

105

1,3

0,00!3

0

4,6

400

3.7

0.0037

0

12,7

120

1.5

0,0015

0

 

450

4.1

0,0041

0

14

140

1.6

0,0016

0

5.6

500

4.0

0.0046

0

16

160

1.7

0.0017

0

6

560

4,7

0,0047

0

16,2

180

1.9

0.0019

0

6.7

 

 

 

 

 

В последние годы появились конструкции зубчатых муфт, в которых отдель­ ные зубчатые элементы из стали замелены пластмассовыми, с целью придания им дополнительно упругих и демпфирующих свойств (98], {10JI, (102 , (J06J. Такие муфты обладают повышенной износостойкостью и электроизоляционными свойствами. Их работа сопровождается меньшим силовым воздействием на валы и опоры, кроме того, они проще в изготовлении.

2 . К У Л А Ч К О В О -Д И С К О В Ы Е МУШТЫ

Кулачково-дисковые муфты (называемые также муфтами крестовыми, пла­ вающими, Ольдгема и т. п.), предназначенные в основном для соединения валов со значительным радиальным смешением, допускают также незначительные

Рйс. Л. 13. Кулачково-дисковая

муфта

угловые и осевые смещения. Муфта (рис.

11.13) состоит из двух полумуфт и про­

межуточного диска с кулачками, расположенными

крестообразно и входящими

в соответствующие пазы на полумуфтах.

Передача

крутящего момента осу­

ществляется кулачками диска, которые при смещенных валах скользят по бо­ ковой поверхности пазов. Центр диска при вращении валов описывает в про­ странстве окружность диаметром, равным радиальному смещению а, и совершает

два

оборота

за один оборот

вала [4].

 

 

 

 

Н а

диск

действует

центробежная сила

(кгс)

 

 

 

 

 

 

 

 

f = СДл2/(45-10<'),

 

( I I . 1)

где

G — масса диска,

кг; Д — радиальное

смещение валов,

мм.

 

Н а

рис.

11.14

показана

кулачково-дисковая муфта

по

ГОСТ 20720— 75,

а в

табл. I I .5 даны

размеры

муфт для d —

16ч-100 мм.

Эти

муфты предназна­

чаются для соединения валов с поперечным смещением не более 0,04d (d — диа­ метр вала) и угловым отклонением не более 0 ° 3 0 '.

Материал полумуфт — сталь 45Л. Допускается изготовление из высоко лрочного чугуна ВЧ 60-2, В полумуфчах из стали рабочая поверхность пазов

закаливается токами высокой частоты

на глубину 2—3 мм до tiR C 46 — 50. Ма­

териал диска — сталь 45Л .

Кулачки

закаливаются

токами

высокой

частоты

на глубину 2—

3 мм до H R C 46— 50.

 

 

 

Сопряжение

кулачков и

пазов принимается по

ходовой

посадке.

Наличие

зазоров в данном сопряжении ухудшает работу муфты ввиду увеличения кро­ мочных давлений на поверхности контакта.

Смазка трущихся поверхностей осуществляется масленками, устанавливаелшми на дисках. Тип смазки — масло цилиндровое 52 (вапор) по ГОСТ 6411— 52

Тип 1, испопнения 1и2

7ип2.исполнения l u l l

1, А

- л ------^

Рис. 11.14. Нормализованная кулачково-дисковая муфта:

/, 4 — полумуфты; 2 — диск; 9 ■— кожух

с добавлением 1— 2% олеиновой кислоты технической или 5% коллоидно-гра* фитопых препаратов из искусственного графита марки С2. Смазка добавляется не реже одного раза в смену. Достоинство муфты: способность компенсировать значительные радиальные смещения осей валов до 0,04 d. Недостатки муфты: неудовлетворительная работа даже при малых перекосах; значительный износ рабочих поверхностей; наличие центробежной силы, действующей на диск; потери на трение и необходимость в смазке и, наконец, пониженная надежность работы.

Величина передаваемых крутящих моментов 12— 2000 кгс*м. Ввиду действия на диск значительной центро^жной силы предельная частота вращения муфты ограничена и составляет 250 об/мии при D С 240 мм (D — наружный диаметр муфты). Коэффициент полезного действия муфты может быть подсчитан прибли­ женно [71]

 

 

i l = l - { 3 - f - 5 ) fe/D,

 

 

 

где / — коэффициент трения

диска о направляющие полумуфт, / =

0,12-*-0,25;

е — эксцентриситет, равный

радиальному

смещению

валов, мм; D

— диаметр

муфты, мм.

 

 

 

 

 

 

 

Проверка размеров

муфты

сводится

к определению

величины

давления

на рабочих поверхностях д.

Без

учета центробежной

силы

[50]

 

9 =

12Л^кр/[Л ( 2 D + d ) ( D ~ d ) ] <

[q],

 

 

где Л — высота (рабочая) кулачка, см; d — диаметр вала, см; D — наружный диаметр муфты, см; [9] — допускаемое давление на рабочих поверхностях, кгс/см^, оно принимается:

Для неэакаленных стальных и чугунных поверхностей . . . ЮО— 150

>тех же материалов при закаленных рабочих поверхностях

иыадежноЛ сыазке 1 5 0 J ................................................................................ 160— 300

Т а б л и ц а П .5. Размеры (мм) муфты (рис. 11.14)

Номи­

нальный

крутя1ЦП й

момент

Л^кр-

кгс- м

63,0

100,00

160,00

250,00

400,00

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. II.Б

d

I

d

di

 

 

Тип

 

3|

(пред.

(пред.

(пред.

 

 

 

f , 41

(пред.

 

 

 

 

S

ОТКЛ-

сткл.

откл.

откл.

D,

 

 

 

по

по

по

по

1.2

 

 

 

не

 

 

 

Н7)

W8)

Н7)

Н8)

 

 

 

 

бо­

 

Исполнение

 

 

 

 

 

 

лее

 

 

 

1-й

ряд

2-fi

ряд

 

1 2

1 2

1

2

60

63

50

52

55

56

60

63

65

70

71

60

63

65

70

71

76

80

85

70

71

75

80

85

90

95

235

305

235

142

107

105

70

315

245

 

245

190

112

84

82

54

265

305

235

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

315

245

 

 

 

 

 

305

235

142

107

105

70

 

315

245

 

 

 

 

305

 

 

 

 

 

 

 

380

300

172

132

130

90

 

315

245

142

107

105

70

320

380

300

172

132

130

90

100

 

460

350

212

167

165

120

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85

380

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

95

380

300

172

132

130

90

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е . 1-Я ряд является предпочтительным

в муфте УЗТМ (рис. 11.15, табл. II.6) плавающий сухарь выполнен из тек­ столита. что позволяет применять ее при более высоких частотах вращения (п =» *= 1700-S-8200 об/мин), чем муфты, показанные на рис. 11.14.

 

 

 

 

Рис.

11.15.

Муфта

со

скользящим

сухарем

 

 

 

 

Муфта допускает раднальиое смещение Д <

0,2

мм при сборке и Д

 

(0 .0 Ы +

Н - 0,25) мм при работе и перекос

6 = 0 ° 4 0 '.

Даоление для такой

муфты

определяется

 

по

формуле

 

 

Т а б л и ц а

I I .6. Размеры

(мм)

 

{/ =

6УИ,,р/(а6*) <

(i?|,

 

 

 

 

 

и параметры муфты

(рис.

11.15)

для

текстолита

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SO-*-100 кгс/см“ -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

3. ЦЕПНЫЕ МУФТЫ

d

D

L

 

в

Л

 

 

 

Допу­

 

 

 

>.

2

скаемое

 

 

 

 

 

 

 

 

п,

об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОД

л

 

 

Цепная

 

муфта

 

по

ГСХГТ

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eta

X

 

 

20742—75 (рис. 11.19) состоит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из двух

звездочек

одииако*

16

70

85

40

20

и

 

 

8 200

вым числом зубьев)

и охватыва­

 

 

ющей их общей цепи и кожуха.

18

70

84

 

40

20

3

 

 

8 200

Применяются однорядная втулоч*

20

80

104

50

20

4

 

 

7 000

но-роликовая цепь (рис.

11,19),

22

80

104

 

50

20

5

 

 

7 ООО

двухрядная

 

цепь

(рис.

II.1о)

25

100

124

 

60

20

8

 

 

5 700

н бесшумная (рис.

11.17).

 

 

28

100

124

60

20

И

 

 

5 700

Для

использования

всей

30

120

149

70

25

13

 

 

4 700

ширины

цепи и

 

увеличения

32

120

149

70

25

16

 

14 700

передаваемого

момента

приме­

35

120

149

70

25

21

 

 

4 700

няют

конструкцию,

изображен­

40

150

184

 

80

30

32

 

 

3 800

ную

на

рис.

11.18;

о ^

полу-

45

150

184

 

80

30

45

 

 

3 800

муфты изготовляются

из

одной

50

180

224

 

100

40

50

 

 

3 200

еаготовки, которая после наре-

55

180

224

 

100

40

66,5

 

3 200

еания

зубьев

 

косо

 

разрезается

60

220

254

 

120

50

86,5

 

2 600

на две части.

 

 

 

 

 

 

 

65

220

254

 

120

50

110

 

 

2 600

В табл. II.7 даны размеры

70

250

274

 

140

50

137

 

 

2 200

однорядных

цепных

 

муфт

по

75

250

274

 

140

50

169

 

 

2 200

ГСХТ

20742—75,

 

для

d =

80

290

304

 

160

60

204

 

 

1 800

«= 20-i-100 мм.

 

 

 

 

 

85

290

304

 

160

60

245

 

 

I 800

Значения

 

номинального

90

330

344

 

180

60

291

 

 

1 700

Крутящего

момента

 

указаны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

муфт,

изготовляемых

из

 

 

 

 

H R C 40— 45, а также для

сталей 45 или 45Л с твердостью рабочих

поверхностей

муфт

Q постоянными по величине и

направлению

нагрузками

 

 

 

27

Т а б л и ц а П . 7. М уф ты

 

d

 

, 4

 

L,

не более

 

Номн-

/ ^

(п^ед.

 

 

Типы

(пред.

(пред.

(пред.

D,

 

 

кальный

откл.

откл.

откл.

откл.

 

 

крутящий

по

по

по

по

не

 

 

момент

Н7)

H i)

Н7)

HS)

более

 

3, 4

кго- ы

 

 

 

 

Исполнение

 

1-Л

ряд

2-й ряд

 

 

 

 

20

 

 

102

108

SO

6.3

22

24

 

25

 

ilO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

12.5

25

50

100

25

28

30

32

35

36

32

35

36

38

40

42

45

40

42

45

48

50

55

56

50

55

56 —

_

60

63

____

65

70

122 128 92

J25

206 162 168 124

140

278 222 228 172

200 278 222 228 172

280 224 230 174

210

354 284 290 220

 

 

 

 

 

Радиаль­

Частота

Приводная ро*

чество

 

 

 

 

 

 

ное сме­

ввеньев

 

 

 

 

 

 

щение

вращ е­

ликовая одно­

цепи

 

 

 

 

 

 

осей

ния,

рядная цепь по

(число

 

 

Исполнение

 

3, 4

валов,

об/м ИИ,

ГОСТ 13568— 76

аубьев

 

 

 

не более

не более

 

полу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ыуфты)

 

 

36

39

25

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,15

1600

ПР* 19,05-2500

12

1,3

 

42

45

27

42

 

 

 

 

 

ПО

82

85

57

82

 

1400

ПР-25,4*5000

10

1.8

ПО

82

85

57

82

 

ПО

82

85

54

82

 

140

105

108

73

105

 

80

68

61

39

58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1200

 

12

 

 

 

 

 

 

0,20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!000

П Р-31,75-7000

14

2,0

 

 

 

 

 

0,40

800

П Р -38,1*10000

12

3,5

Номи­

d

(пред.

d

d,

 

 

 

 

 

Типы

<пред.

(пред.

(пред.

D.

 

 

 

 

нальный

откл.

откл.

откл. откл .

 

 

 

 

 

крутящий

по

по

по

по

не

 

 

 

 

 

момент М кр,

Н7)

Н8)

Н7)

Н6)

более

 

Исполнение

 

3. 4

кгс-м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я ряд

2-й

ряд

 

1

I 2

 

 

 

 

71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63

 

65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

354

284

290

220

284

 

71

 

70

 

200

 

75

280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

85

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

424

344

352

272

344

 

 

 

 

 

 

 

80

 

85

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

400

 

95

310

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

342

 

 

 

 

 

 

514

424

432

424

 

ПО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

120

350

514

424

432

342

424

 

125

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

 

130

350

604

504

512

408

504

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я ;

1.

1-й ряд

является

предпочтительным. 2.

Угловое

смещенне'З

Рис.

11.16. Цепная

Рис.

11.17. Цепная

Рис, П .18.

Цепная

муфта

с двухрядной

муфта

с бесшумной

муфта с косым

разре­

 

испью

 

цепью

зом