книги из ГПНТБ / Поляков В.С. Муфты. Конструкции и расчет
.pdfРазмеры (в мм) и нагрузочная способность тросов-серег (рис. 75)
а |
b |
|
d |
е |
|
Д о п у с к а е м а я |
С |
Г |
н а г р уз к а |
||||
|
|
|
|
|
|
в к ГС |
45 |
40 |
16 |
10 |
и |
11 |
100 |
50 |
46 |
19,5 |
12 |
13 |
14 |
200 |
60 |
52 |
22,5 |
16 |
15 |
17 |
360 |
70 |
60 |
25,5 |
IS |
16,5 |
20 |
480 |
80 |
66 |
26,5 |
20 |
16,5 |
20 |
545 |
90 |
70 |
28,5 |
22 |
IS,5 |
22,5 |
S35 |
100 |
76 |
30,5 |
24 |
18,5 |
22,5 |
960 |
100 |
S2 |
35 |
24 |
21,5 |
22,5 |
1100 |
120 |
SS |
37,5 |
30 |
22 |
27 |
1300 |
130 |
96 |
37,5 |
34 |
22 |
27 |
1650 |
Рис. 76. Упругий диск, армированный стальным канатом
Муфта с пластинами, работающими на сжатие [59]. На рис. 77 изображена реверсивная муфта с пластинами, работающими на сжатие. Одна полумуфта (меиылего диаметра) — внутренняя за ключена внутри другой большего диаметра. Обе полумуфты имеют ряд радиальных лопастей (лопаток), между которыми заключены упругие элементы. Последние представляют собой резиновые пластины трапецеидального сечения. При передаче крутящего момента пластины сжимаются между лопастями п деформируются,
|
|
Размеры (в мм) |
и нагрузочная способность дисков |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
(рнс. 76) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С двумя рычагами |
|
|
|
|
С тремя рычагами |
|
|||||
D |
d |
d , |
а |
d0 |
S |
Л'кр |
D |
d |
di |
а |
d0 |
s |
Л'кр |
n |
В |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
кгс-м |
|
|
|
|
|
|
КГС-М |
145 |
105 |
47 |
32,5—45 |
10 |
14 |
9 |
131 |
90 |
40 |
45 |
10 |
22 |
18 |
167 |
120 |
52 |
41,8—50 |
12 |
17,5 |
22 |
147 |
100 |
44 |
50 |
12 |
26 |
35 |
198 |
144 |
70 |
50,1 —60,6 |
16 |
19,5 |
40,8 |
173 |
120 |
55 |
60 |
16 |
30 |
70 |
226 |
164 |
82 |
55,4—70 |
18 |
21 |
75 |
193 |
140 |
65 |
70 |
18 |
33 |
105 |
247 |
184 |
92 |
60,6—80 |
20 |
21 |
90,5 |
222 |
160 |
75 |
80 |
20 |
33 |
140 |
266 |
198 |
100 |
61,0—90 |
22 |
23,5 |
135 |
244 |
180 |
95 |
90 |
22 |
37 |
210 |
287 |
216 |
100 |
64,6— 100 |
24 |
23,5 |
177,6 |
270 |
200 |
102 |
100 |
24 |
37 |
290 |
благодаря чему происходит поворот одной полумуфты относительно другой. В таких муфтах должна быть обеспечена возможность деформации резиновых элементов в направлениях, перпендикуляр ных к направлению сжатия, так как резина при деформировании практически не меняет своего объема. При вращении ведущего вала
А-А
Рис. 77. Реверсивная муфта с резиновыми пластинами
в одном направлении в работе участвует только половина общего числа пластин. Зависимость угла поворота от величины передавае мого крутящего момента определяется приближенной формулой
2,8гЕІ-ЬЩ |
Ф |
кгс • см. |
(69) |
|
|||
h { l + b) 0,85/1 |
|
|
R -Ф
Жесткость муфты равна
Здесь I, R, В, h — размеры пластин в см; Е — модуль упругости резины в кгс 'см2; z — число пластин; ср — угол закручивания в рад.
При определении по формуле (69) величины Мкр необходимо учесть, что фактический угол закручивания больше расчетного на величину ср0) определяемую величиной зазора между лопастями и
пластинами. |
Следовательно, |
при ср ^ |
ср0 |
будем Мкр = 0. Поэтому |
в формулах |
(69) и (70) ср = |
срфакт — ср0, |
где срфакт — фактический |
|
угол закручивания. |
|
|
|
|
Наибольшее напряжение |
смятия |
определяется по формуле: |
При этом предельный угол закручивания
0,85/J
фпррд= ß ■
Для ограничения величины угла закручивания в таких муфтах могут быть применены ограничители двух видов: механические и естественные. Механические ограничители подобны ограничителям рессорных и пружинных муфт. В естественных ограничителях используется свойство резины сохранять объем при деформирова нии. В этом случае предельный угол поворота может быть опре делен по формуле
Фпрсд = |
(Л - |
F), |
|
где h — высота пластины; F — опорная |
площадь пластины; |
— |
максимальное сечение пластины, которое она может принять при заполнении всего свободного объема.
Следует иметь в виду, что формулы (69) и (70) базируются на опытных данных, еще недостаточно подтвержденных в условиях эксплуатации, поэтому их нужно рассматривать, как первое при ближение. Следует также учесть, что величина модуля упругости резины сильно колеблется для разных сортов резины. По этим при чинам желательно во всех случаях определять податливость пла стин экспериментальным путем.*
* Предельное напряжение на сжатие в значительной степени определяется температурко-временными зависимостями и при необходимости может быть уточнено, например, по книге Г. М. Бартенева, Ю. С. Зуева «Прочность и разру шение высокоэластичных материалов», М. — Л., «Химия», 1964.
ПО
Для резины, изготовляемой заводом РТИ, даются следующие значения модуля упругости [59]:
Номера рецептов ................. |
1847 |
8251 |
8161 |
8187 |
8214 |
8157 |
Е в кгс/см8 ........................... |
20—30 |
30—40 |
50—56 |
55—60 |
60—70 |
65—70 |
В табл. 24 и 25 приведены размеры муфт с резиновыми пласти нами, по данным Краматорского завода тяжелого станкостроения. Конструкция муфты представлена на рис. 78, а и б.
Т а б л и ц а 24
Размеры (в мм) и параметры муфт с резиновыми пластинами (рис. 78, а) (из нормали Краматорского завода тяжелого станкостроения)
Расточка |
N к Вт |
п в |
D |
L |
а |
Ь |
Р |
d2 |
Число |
(7 в кг |
ступицы |
п об/мин |
об/мни |
пла |
при |
||||||
d и dt |
|
|
|
|
|
|
стин |
d н tf, |
||
18—30 |
0,0045 |
4700 |
130 |
105 |
30 |
60 |
15 |
55 |
10 |
5,07 |
25—40 |
0,03 |
4000 |
130 |
120 |
40 |
60 |
20 |
65 |
10 |
5,56 |
35—50 |
0,03 |
3000 |
205 |
165 |
58 |
72 |
25 |
105 |
10 |
18,16 |
50—75 |
0,13 |
2200 |
205 |
210 |
77 |
88 |
45 |
125 |
10 |
24,8 |
70—95 |
0,17 |
1700 |
300 |
306 |
115 |
115 |
76 |
160 |
10 |
68,7 |
90— 120 |
0,28 |
1400 |
300 |
346 |
145 |
115 |
86 |
180 |
10 |
74,9 |
110— 150 |
0,37 |
1100 |
350 |
425 |
192 |
148 |
86 |
225 |
10 |
136,S5 |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 25 |
|
(Из |
Размеры (в мм) резиновых пластин (рис. 78, б) |
|
||||
нормали |
Краматорского завода |
тяжелого станкостроения) |
|
|||
|
|
|
|
Технические |
|
|
|
|
|
|
требования |
Масса |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
к |
п |
R |
|
Скорость |
1 шт. |
|
|
|
|
P в |
кгс |
нагруже |
в кг |
|
|
|
ния |
|
в кге/мпп
26-',»:! |
т - 0 . 2 |
|
1и-(М |
||
37г§'4 |
0 1—о *г» |
|
21з!>.г. |
||
37IS’1 |
||
56rS,r- |
26“?’s |
|
68-й’5 |
32г.?’s |
40-«;g
sors-
60rS’5
1I СО
lOSri
2 |
|
50 |
50 |
0,014 |
3 |
|
105 |
50—55 |
0,053 |
3 |
|
125 |
50—55 |
0,063 |
3 |
|
440 |
100— 110 |
0,165 |
3 |
• |
600 |
150 |
0,308 |
П р il м е ч а п п е. |
Колодки при сжатии п направлении действующих сил равно |
мерно распределенной |
силой Р кгс со скоростью нагружения в кгс/мнн при одно |
кратном сжатии должны давать относительное уменьшение размера b в сжатом со стоянии до 5%. Остаточная деформация после полного сжатия нагрузки допускается до 0 ,1 мм.
ш
К упругим муфтам со сжатыми пластинами относятся также применяемые в тракторах одинарные н двойные упругие муфты (рис. 79). Здесь крутящий момент от ведущей полумуфты / пере дается ведомой полумуфте 4 через резиновые пластины 5,
Резиновые пластины заключены между выступами полумуфт 1, 4 H промежуточной вилкой 3. Прижимы 6 удерживают пластины на месте. Поглощение осевых биений осуществляется амортиза тором 2.
пластинами
Разновидностью муфт со сжатыми пластинами является муфта, показанная на рис. 80. Каждая из полумуфт состоит из чугунного фланца, соединенного болтами 1 с пакетами 2 стальных листов. Между листами вставляются резиновые пластины 3.
На рис. 8] представлена упругая муфта, применяемая заводом «Ростсельмаш». Муфта состоит из полумуфты 1 с выфрезерованнымн пазами, в которых закладываются прокладки 2 из отходов проре зиненных ремней и полумуфты 3 с выступами, соответствующими пазам полумуфты /. Кольцо 4, прикрепленное болтами 5 к полу муфте 1, предохраняет прокладки от выпадения из пазов.
Разновидностью муфт с пластинами, работающими иа сжатие, является также упругая муфта со звездочкой по ГОСТ 14084—68, конструкция которой представлена на рис. 82, а и б. Размеры этих
Щ ш
Рис. 79. Муфта трактора
Рис. 80. Муфта со сжатыми пластинами
Рис. 81. Муфта завода «Ростсельмаш»
муфт даны в табл. 26. Муфта состоит из двух одинаковых полумуфт, снабженных кулаками, между которыми помещается резиновая звездочка. При постоянном направлении вращения работает лишь
половина |
выступов |
звез |
|
|
|
|
|
|
|||||
дочки, и после |
их |
износа |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 26 |
||||||
звездочка может быть пере- |
Муфты упругие со звездочкой |
||||||||||||
ставлена |
на |
один выступ. |
|
(по ГОСТ 14084-68) |
|
||||||||
Опыт работы таких муфт |
|
|
Размеры в мм |
|
|||||||||
показал |
их |
высокие |
экс |
|
|
|
|
|
|
||||
плуатационные |
качества. |
Обозна |
|
|
|
Крутя |
Частота |
||||||
Конструкцию |
звездочки |
d |
D |
L |
щ и й |
враще |
|||||||
чение |
ічомент |
ния в |
|||||||||||
рекомендуется |
выполнять |
муфт |
|
|
|
В кге-м |
об/мин |
||||||
по рис. |
|
82, |
а, |
а |
не по |
|
|
|
|
|
|
||
рис. |
82, |
г. |
В |
последнем |
12—32 |
12 |
32 |
62 |
0,3 |
6300 |
|||
варианте |
|
имело |
место |
раз |
14—32 |
14 |
|||||||
рушение выступов звездоч |
|
|
|
|
|||||||||
ки, |
изготовленной из рези |
16—40 |
16 |
|
|
|
|
||||||
ны гр.11(ТУ НКХП233—Н) |
40 |
70 |
0,6 |
5000 |
|||||||||
у их основания. |
|
|
|
18—40 |
18 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Ориентировочные |
|
рас |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
четы |
показывают, что рас |
20 -50 |
20 |
|
|
|
|
||||||
четные |
напряжения |
|
смя |
|
|
50 |
89 |
1,5 |
4500 |
||||
тия резины при 100 об/мин |
22—50 |
22 |
|
|
|
|
|||||||
берутся примерно в 4,5 ра |
|
|
|
|
|
|
|||||||
за |
больше, |
|
чем |
|
при |
25—60 |
25 |
|
|
|
|
||
1750 об/м11н. Пр11 100 об/м11 н |
|
|
60 |
101 |
2,5 |
4000 |
|||||||
напряжение смятия резины |
28—60 |
28 |
|
|
|
|
|||||||
превосходит |
100 кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Муфты |
с |
пластинами, |
32—80 |
32 |
|
|
|
|
|||||
работающими на |
изгиб. |
|
|
80 |
138 |
6 |
3500 |
||||||
На рис. 83, а и б приве |
36 -80 |
36 |
|
|
|
|
|||||||
дены |
конструкции |
муфт, |
|
|
|
|
|
|
|||||
под |
общим |
названием |
40—100 |
40 |
100 |
188 |
12 |
3000 |
|||||
«Ойпекс» |
|
(ГДР), |
а |
в |
45— 100 |
45 |
|||||||
табл. 27 даны размеры этих |
|
|
|
|
муфт.
Принцип работы указанных муфт ясен из чертежей. Помимо изгиба пластины в муфтах данного типа работают на сдвиг (с попут ным сжатием).
Муфты «Ойпекс» допускают значительное осевое смещение валов и небольшое поперечное, а также некоторый перекос валов.
Муфты в исполнении а не допускают разъединения полумуфт без предварительного осевого сдвига ведущего или ведомого агре гата; муфты в исполнении б допускают разъединение без сдвига агрегатов.
Вместо резины в соответствующие пазы полумуфты могут быть вставлены пакеты кожаных пластин. Напряжения изгиба в пласти нах составляют ориентировочно 35 кгс/см2.
Рис. 82. Муфта с резиновой звездочкой
|
Размеры |
(в мм) |
и параметры |
муфт |
«Ойпекс» |
(рис. 83, |
а) |
|
|||
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
Меголнеине |
|
|
N |
л.с. |
d |
а |
D |
стах |
Цпах |
|
а |
б |
|
|
п |
“ об/мин |
и |
|
|
|||||||
об/мин |
|
|
|
|
d |
G в кг |
d |
G D кг |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0,004 |
5800 |
40 |
42 |
120 |
6 |
90 |
30 |
5,5 |
__ |
___ |
|
0,008 |
4800 |
50 |
50 |
145 |
6 |
106 |
40 |
9 |
— |
— |
|
0,018 |
4050 |
60 |
60 |
170 |
8 |
128 |
50 |
12 |
— |
— |
|
0,04 |
3350 |
70 |
75 |
205 |
8 |
158 |
60 |
18 |
— |
_ |
|
0,08 |
2850 |
80 |
90 |
245 |
8 |
188 |
70 |
25 |
— |
— |
|
0,13 |
2500 |
95 |
105 |
280 |
10 |
220 |
80 |
40 |
— |
— |
|
0,18 |
2150 |
по |
120 |
320 |
10 |
250 |
90 |
62 |
— |
— |
|
0,28 |
1950 |
115 |
135 |
355 |
10 |
280 |
— |
— |
90 |
95 |
|
0,44 |
1750 |
130 |
150 |
390 |
12 |
312 |
— |
— |
100 |
130 |
|
0,75 |
1600 |
155 |
170 |
430 |
12 |
352 |
— |
— |
125 |
180 |
|
1,30 |
1350 |
190 |
190 |
500 |
12 |
392 |
— |
— |
150 |
280 |
Зависимость угла закручивания от крутящего момента может быть представлена уравнением
Мкр — |
|
6,4zER2bch |
-------- —ф кгс/см2, |
|
(с + о) (с+ Зя) |
||
2,6/г2+ |
2,3 |
(с+ 4а) с |
|
|
------- ІР------- |
|
где а, Ь, с, /і, R — конструктивные размеры муфты в см (рис. 83, б). На рис. 84 представлена муфта в исполнении б (рис. 83, а), изготовленная на ленинградской фабрике «Коммунар» для привода сушильных цилиндров. Такие муфты показали хорошие эксплуа
тационные свойства.
Муфты с резиновыми и резинокордными оболочками. На рис. 85 представлены муфты, в которых в качестве упругого звена исполь зуются резиновые или резинокордные оболочки. Муфты этого типа обладают высокими упругими и демпфирующими свойствами, а также способны компенсировать весьма значительные смещения осей соединяемых валов. Объясняется это рациональным выбором формы упругого элемента муфт каждого исполнения, а также воз можностью его свободной деформации (без ограничения металличе скими деталями) под действием нагрузок. Отсутствие относитель ного перемещения резины по металлу в процессе эксплуатации существенно увеличиваетсрок службы муфт. Упругие муфты этого типа обеспечивают шумо- и электроизоляцию узлов привода, удобны, экономичны H надежны в эксплуатации.
В зависимости от предъявляемых требований описываемые муфты могут изготовляться в комбинированном исполнении; в соче тании с маховиками, предохранительными, центробежными и обгон ными муфтами и т. д.