книги из ГПНТБ / Поляков В.С. Муфты. Конструкции и расчет

свающие машины, барабанные мельницы, винты для морских судов

Силовые факторы определяются следующим образом. Изгибающий момент, действующий в сечениях пружины, равен

Можно рекомендовать следующий порядок выбора п расчета размеров муфты и пружин.

1.На основании данных табл. 14 выбирают габариты муфты.

2.Исходя из конструктивных соображений, с учетом наимень­ шей допустимой толщины стенок полумуфт и обоймы, выбирают наружный диаметр пакета пружин и количество пакетов — упругих элементов z.

3.Количество т пружин в пакете принимают от 3 до 6. Отноше­

ние у можно принять равным от 0,1 до 0,03. Исходя из этого, можно

определить приближенно диаметр наименьшей пружины, который, однако, нежелательно принимать меньше 10—15 мм.

4. Вычерчивают полумуфту и обойму со впадинами. Радиусы впадин в обойме п полумуфте для простоты можно принять одина­ ковыми млн близкими. Затем вычерчивают ряд положений (4—5) обоймы, повернутой относительно полумуфты на 0; 2; 4; 6; 8; 10° или 0; 2,5; 5; 7,5; 10°. Считая в каждом из этих положений точку контакта наружной пружины с обоймой за мгновенный центр (точнее — ось) поворота пружины, находят перемещение ее точки контакта из условия равенства путей обоймы и пружины; переме­ щение центра пружины при этом равно половине указанного пути. Затем, опуская из нового положения центра пружины перпендику­ ляры на поверхность гнезда, находят новые точки контакта и новый, уменьшенный радиус пружины. После этого повторяют указанный прием и т. д. При этом в каждом положении обоймы считают радиус пружины постоянным. Таким образом находят ряд положений обоймы и соответствующие им значения ср и Аг.

5.Из точек контакта проводят через центр пружины прямые линии и, опуская на них перпендикуляр из центра муфты, находят значения плеча h (рис. 53).

6.Находят по формулам (55) и (56) значения Р и Мр для каждого значения угла ср.

7.Находят крутящий момент, передаваемый муфтой, для каж­

дого из указанных значений ср по формуле

е

8. Проверяют по формуле (54) максимальное напряжение в пру­ жинах. Если оно больше допустимого, можно, изменяя тот или другой параметр, уменьшить величину напряжения и при необхо­ димости увеличить число пакетов г. Для лучшего использования материала пружин необходимо, чтобы напряжения у всех пружин

были одинаковыми. Для этого следует соблюдать одинаковость отношения h для всех пружин.

9. Необходимо обеспечить соблюдение условий самоторможе­ ния пакета между поверхностями обоймы: угол между касатель­ ными, проведенными через точки контакта, при наибольшем угле ср должен быть меньше угла трения ц. Можно принять р = 3°.

10.В заключение необходимо обратить внимание на следующее:

вцелях лучшего использования сил трения следует находящиеся

вконтакте пружины выполнять с противоположным направлением винтовой линии. Так, если внутренняя пружина имеет правую винтовую линию, то охватывающая ее большая должна иметь — левую, следующая — правую и т. д.

Муфта с пружинными кольцами. На рис. 55, а показана упругая

муфта переменной жесткости с пружинными кольцами. Эта муфта, установленная на валу электродвигателя горизонтально-расточного станка модели 2620, изготовлена Ленинградским станкостроитель­ ным заводом им. Свердлова.

и передают крутящий момент от двигателя к станку. Обе прорези б ведомой полумуфты 3 имеют одинаковую ширину, а прорези а ведущей полумуфты имеют четыре ступени ширины. Последнее обеспечивает последовательное вступление в работу четырех пру­ жинных колец 2 по мере увеличения нагрузки и соответственно угла закручивания одной полумуфты относительно другой.

Расчет муфты, выполненный заводом, предусматривает четырех­ кратную перегрузку против номинального крутящего момента, определяемого при N = 7,5 кВт и л = 1500 об/мин.

В расчете принято, что наиболее нагруженное пружинное кольцо, вступающее в работу первым, передает 40% всего крутящего мо­ мента. При этом выступы пружинного кольца сближаются на 2,8 мм, чему соответствует максимальный угол закручивания одной полу­ муфты относительно другой в 3° и максимальное напряжение

муфты, представленные на рис. 56, а. Муфта состоит из двух полу­ муфт 1 и 2, связанных между собой цилиндрическими винтовыми пружинами 3. Последние опираются на сегменты 4, насаживаемые на пальцы 5.

Винтовые пружины ставятся с предварительным напряжением, и для сборки муфт больших диаметров применяются специальные натяжные скобы (рис. 56, б).

Разъединение валов не требует осевого перемещения полумуфт; омо осуществляется отвинчиванием гаек, закрепляющих пальцы, после чего последние выводятся через отверстия во второй полумуфте.

Тип А

При сборке муфты пальцы и отверстия сегментов тщательно очи­ щаются и смазываются коллоидным графитом. Муфты больших размеров, работающие в тяжелых режимах, рекомендуется смазы­ вать густой графитной смазкой через каждые 50 ч работы. Для этой цели в сегментах сверлятся смазочные отверстия, снаб­ женные ниппелями.

На рис. 57, а представлена схема собранной муфты и по­ казаны усилия, действующие на один из сегментов муфты. При этом крутящий момент, передаваемый муфтой, будет

М кр= zR (Рпр2 cos а 2 —

Рпрі cos GC ),

где г — число сегментов на одной полумуфте; Рпр1 и Р„р2— усилия пружин 1 и 2;

H сб2 — углы между направ-

Ая«А0 —фД,

а для пружин 2

А ^ А 0 + фД-

Здесь ф — угол закручивания одной полумуфты относительно другой; А0 — начальное поджатие пружин; R — радиус установки пружин (рис. 57).

/ѴІКрі = 2zClipipR2cos а.

Это выражение справедливо для начального участка характери­ стики муфты (до момента М ѵ на рис. 57, б), т. е. до угла закручи­ вания

До достижения этого угла закручивания в муфте являются ра­ бочими все пружины. Жесткость муфты в интервале

о « р < !°

будет

Смі = 22 С,Ч,/?3 cos а.

Когда угол закручивания становится больше угла ф,, тогда пру­ жины растяжения 1 полностью разжимаются и выходят из работы. Характеристика муфты приобретает вид

Мкрп = zCnpcos a R 2 (j^ + cp).

Этой характеристике отвечает участок II на рис. 57, б (до момента М шах)• Соответственно, жесткость муфты на этом участке работы будет

CMii = zCnP# 2cosa.

При достижении крутящего момента Mma.*цапфы сегментов упи­ раются друг в друга и муфта становится практически неупругой.

Величина AM определяет диапазон практического использова­ ния муфты.

По данным фирмы, эти муфты обладают следующими компенси­ рующими свойствами:

1)угловое смещение валов до 2°;

2)параллельное смещение до 1 % от наружного диаметра муфты. На рис. 57, в приведен график зависимости параллельного смещения от числа оборотов муфты;

3)осевое смещение до 5% от наружного диаметра муфты;

4)угол закручивания до 5°. Последняя величина может быть удвоена применением двух муфт с промежуточным валом между ними.

Обладая высокой эластичностью, муфты смягчают толчки и удары нагрузки и отличаются отсутствием свободного хода. Кон­ структивно муфты изготовляются как в комбинации с тормозными шкивами, с зубчатыми колесами, так и комбинированные.

В табл. 16 даны основные размеры муфты «Карделис».