
книги из ГПНТБ / Поляков В.С. Муфты. Конструкции и расчет
.pdfИз рис. 197, а видно, что в процессе срабатывания муфты угол давления а изменяется по закону
sin а |
dm |
h |
|
dm |
' |
||
|
где d.m — диаметр шарика; /і — расстояние, на которое выступает шарик из полумуфты.
Рис. 197. Виды сопряжений шариков с рабочими поверхно стями:
а— с шариком; б — с призматическим пазом; в — с кони ческой поверхностью; г — с тороидальной поверхностью
Из |
последних двух |
формул следует, что величина |
окружной |
||
силы |
на муфте Р |
2М |
кр |
зависит главным образом от |
взаимного |
D |
|
||||
|
|
|
|
|
расположения шариков, определяемого углом а. В процессе сра батывания муфты расстояние h увеличивается, сила сжатия пру жины возрастает, а угол а убывает. При этом сила Р, определяющая величину крутящего момента, передаваемого муфтой, резко убы вает. Таким образом, не требуется дополнительного возрастания нагрузки для полного выключения муфты (как у кулачковых муфт), что сказывается на повышении точности срабатывания шариковых муфт.
Муфты, у которых шарики контактируют с коническими отвер стиями или коническими призматическими канавками (рис. 197, б, в),
Рис. 199. Шариковая предохранительная муфта по ГОСТ 15621—70
имеют постоянный угол а и срабатывают подобно кулачковым муфтам.
Для пружинно-шариковых муфт, у которых в процессе срабаты вания перемещаются шарики, а не полумуфта (рис. 197, б, в, г), выражение (8) получает вид
Р п р — Р |
[lg ( а |
—- ф) — /]> |
(9) |
|
||
где (р — угол |
трения |
между |
ша |
|
||
риками |
и сопряженной |
поверхно |
|
|||
стью полумуфты; / — коэффициент |
|
|||||
трения между шариками и стен |
|
|||||
ками отверстий при их осевом пе |
|
|||||
ремещении. |
|
|
|
|
|
|
Пружинно-ша риковые предо- |
|
|||||
хранительные |
муфты удовлетвори |
|
||||
тельно |
работают, если нормальная |
Рис. 201). Шариковая предохрани |
||||
сила в |
месте |
контакта |
Рп не пре |
тельная муфта |
||
вышает |
значения, |
зависящего |
от |
|
неравномерности распределения нагрузки между шариками при
допустимом |
давлении на |
шарики |
Р0 = |
3-10° кгс/см2: |
|
||||
dm в мм |
. . . . |
11 |
12 |
14 |
16 |
20 |
24 |
28 |
32 |
Р„ в кгс |
. . . . |
16,0 |
18,0 |
20,0 |
22,0 |
28,0 |
34,0 |
40,0 |
50,0 |
На рис. 198 представлена шариковая предохранительная муфта, состоящая из зубчатого колеса /, имеющего на торце кулачки, корпуса 2, в отверстиях которого располагаются шарики и пру жины. Зубчатое колесо соединяется с валом через кулачки, шарики, корпус и шпонку. Сила действия пружины на шарнк может изме няться благодаря осевому смещению правой части корпуса 2,
Число шариков, необходимых для передачи заданной окружной силы:
Р |
COS ф |
(10) |
Рп |
cos (а — ф) |
На рис. 199 показана предохранительная шариковая муфта по ГОСТ 15621—70, а в табл. 56 приведены основные размеры и харак теристики. На рис. 200 приведена конструкция шариковой муфты.
5. Фрикционные муфты
Фрикционные муфты применяются при частых кратковре менных перегрузках главным образом при нагрузках ударного действия.
Форма трущихся поверхностей, материалы дисков и другие тре бования остаются такими же, как в обычных фрикционных муфтах (см. выше).
Усилие пружины фрикционных предохранительных муфт опре деляется по максимальному крутящему моменту М тах, передавае мому муфтой, по формулам, выведенным ранее для фрикционных муфт.
Усилие пружины Qnp для конусных муфт
QnP
для дисковых муфт
(обозначения см. в гл. III).
Наибольшие допускаемые удельные давления для рабочих по верхностей предохранительных муфт и средние значения коэффи циентов трения приведены в табл. 57.
Точность срабатывания муфт в значительной мере зависит от стабилизации коэффициента трения.
Результаты исследования В. К. Тепинкичиева показывают зави симость коэффициента трения от многих факторов, в числе которых скорость нарастания нагрузки, удельное давление, режим работы муфты, предшествующий выключению ее, состояние трущихся поверхностей, их микрогеометрия и др.
На рис. 201 показана предохранительная фрикционная муфта по ГОСТ 15622—70, а в табл. 58 приведены основные параметры и размеры.
На рис. 202 представлена конструкция предохранительной фрик
ционной |
муфты (Гидростальпроект). |
|
Фланец полумуфты 8 с |
обшивкой из ферродо 7 зажат |
|
усилием |
пружины 4 между |
фланцем полумуфты 1 и нажимным |
диском 6. |
|
Наибольшее удельное давление, допускаемое на рабочих поверхностях предохранительных муфт и среднее значение коэффициента трения (58)
|
|
|
|
|
Конусные |
муфты |
Дисковые |
муфты |
Материал |
|
|
Удельное |
Коэффи |
Удельное |
Коэффи |
||
трущихся |
поверхностей |
циент |
циент |
|||||
|
|
|
|
|
давление р |
статиче |
давление р |
статиче |
|
|
|
|
|
ВКГС/мм2 |
ского |
в кгс/мма |
ского |
|
|
|
|
|
|
трения U |
|
трения /о |
Со смазкой |
|
|
|
|
|
|
|
|
Закаленная |
сталь |
по |
зака |
— |
— |
0,06—0,08 |
0,1 |
|
ленной стали |
|
|
|
|
|
|
|
|
Чугун по чугуну пли по за |
0,10—0,12 |
0,15 |
0,06—0,08 |
0,15 |
||||
каленной стали |
|
|
|
|
|
|
||
Без смазки |
|
|
|
|
|
|
— |
— |
Чугун по |
закаленной |
стали |
0,03—0,04 |
0,2 |
||||
Прессованный асбест ферродо |
0,03—0,04 |
— |
0,03—0,04 |
0,3 |
||||
по стали или |
чугуну |
|
|
0,04-0,06 |
|
|
|
|
Текстолит |
по стали |
или чу |
0,2 |
|
|
|||
гуну |
|
|
|
|
|
|
|
|
Полумуфта 1 соединена с нажимным диском 6 скользящей шпон кой 9, помещенной в шпоночную канавку на диске 6 и в прорезь полумуфты 1.
Регулирование муфты на предельный момент производится за тяжкой болтов 2. Винтами 5 к муфте крепится кожух 3,
Вид А
Рис. 201. Предохранительная фрикционная муфта по ГОСТ 15622—70
На рис. 203, а показана предохранительная фрикционная муфта в сочетании с зубчатой муфтой конструкции НКМЗ, рассчитанная на предельный момент в 400 кгс -м. Диски (рис. 203, б) выполнены из стали 45 и снабжены смазочными канавками. Торцы дисков под вергаются поверхностной закалке HRC 36 — 40.
Б-Б |
ВидА |
Рис. 202. Предохранительная фрикционная муфта Гидростальпроекта
На рис. 204, а изображена фрикционная предохранительная муфта с малоизменяющимся предельным крутящим моментом [21].
Рис. 203. Зубчатая муфта с предохранительным многодисковым фрик ционом
Муфга состоит из двух полумуфт — правой и левой. Правая по лумуфта имеет два диска: упорный 3, жестко связанный с валом 8 (или составляющий с ним одно целое), и нажимный 5, скользящий по валу 8. Между дисками 3 и 5 помещен диск 4, зажатый между