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

книги из ГПНТБ / Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов

.pdf
Скачиваний:
62
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
27.37 Mб
Скачать

момента в зависимости от вида материала и размеров поперечного сечения.

Растяжку и подвес с основанием прибора соединяют механи­ ческими зажимами или пайкой (рис. 15.79). Соединение пайкой обеспечивает хороший электрический контакт и надежное креп­ ление. Учитывая опасность отжига, места для пайки выбирают вне рабочей части нити подвеса и растяжки.

Натяжение растяжек осуществляется закреплением одного, а иногда обоих концов нити на специальных плоских пружинах (рис. 15.80). Этим достигается возможность регулирования натя­ жения нити, некоторой амортизации, лредохраняющей от разры­ вов нити при толчках и ударах.

На рис. 15.81 представлена конструкция узла установки по­ движной рамки электроизмерительного прибора. Дл я установки нулевого показания предусматривается возможность поворота обоймы / растяжки вокруг вертикальной оси. Пружина 2 создает трение на поверхностях Л, препятствующее произвольному по­ вороту обоймы.

ГЛАВА 16

МУ Ф Т Ы

16.1.О Б Щ И Е С В Е Д Е Н И Я И КЛАССИФИКАЦИЯ

Муфты соединяют концы двух валов и передают вращательное движение и крутящий момент между соединяемыми валами.

Применение муфт позволяет: а) облегчать монтаж и упрощать контроль качества изготовления приборов (сложные устройства выполняются в виде автономных узлов, соединяемых муфтами); б) соединять и передавать движение между валами, которые ста-

Рис. 16.1

новятся несоосными из-за погрешностей изготовления и монтажа, упругих и температурных деформаций; в) управлять числом обо­ ротов приводного вала, направлением его вращения, предохранять от перегрузок приводной вал и связанные сним звенья; г) переда­

вать движение между

валами, расположение которых изменяется

в процессе движения

(см. поз. 9 и 10, табл. 16.1); д) при соблюде­

нии определенных условий упругие муфты позволяют уменьшать ударные и динамические нагрузки при передаче движения.

Различаются следующие виды погрешностей в расположении осей валов, соединяемых муфтами: радиальное смещение Де (рис. 16.1, а); осевое смещение As (рис. 16.1, б); перекос осей; пересекаясь, оси валов образуют угол Да (рис. 16.1, в); радиаль­ ное смещение с одновременным перекосом, вследствие чего оси

Т а б л и ц а 16.1

Классификация муфт

Наименование муфты

Конструктивная схема

Характеристика муфты

поз.

 

 

 

Ж е с т к и е с о е д и н и т е л ь н ы е н е к о м п е н с и р у ю щ и е м у ф т ы

т.

Втулочная

Фланцевая попереч- но-свертная

Фланцевая продоль- но-свертная

Применяются для соединения соосных валов. Компенсация погреш­ ностей в расположении валов огра­ ничена и возможна лишь за счет упругих деформаций и зазоров в со­ единениях

Кулачковая

Ж е с т к и е с о е д и н и т е л ь н ы е к о м п е н с и р у ю щ и е м у ф т ы

Втулочная

с

замоч­

Ї

I

3

ным соединением

валов

 

 

 

Замочное

соединение

г

 

 

валов

 

 

 

 

Поводковая

Допускает осевое смещение соеди­ няемых валов

Допускает поперечное и осевое смещения соединяемых валов; при сферической форме поводка возмож­ на компенсация угловых смещений валов. Передаточное отношение при поперечном и угловом смещении — переменное

ПОЗ.

Наименование муфты

Конструктивная схема

Характеристика муфты

 

Шарнирно-крестовая

Допускает поперечное и осевое

смещения соединяемых валов с со­

хранением постоянства передаточно­

го

отношения

Универсальный шар­ нир

10 | Двойной универсаль­ ный шарнир

/о,

"— # -

а— конструкция муфты; б — схема заменяющего рычажного механизма

1 и 3 — полумуфты; 2 — крестовина

Предназначается для передачи вращения между пересекающимися осями. Угол а между осями валов может изменяться в процессе движе­ ния. Передаточное отношение — пе­ ременное (см. п. 5.8)

Допускает

передачу движения

с

постоянным

передаточным отноше­

нием:

а — между параллельными

осями /

и ///; б — между осями /

и

///, отклоняющимися от оси / / в од­ ном направлении на равные значе­ ния угла а (см. п. 5.8), А 1 — и 1 мо­ жет изменяться в процессе движения

У п р у г и е с о е д и н и т е л ь н ы е к о м п е н с и р у ю щ и е м у ф т ы

А-А

11 I Эластичная пальчи­ ковая

Обладает хорошими амортизаци­ онными свойствами; применяется в системе электропривода при частых реверсах и рывках; позволяет элек­ трически изолировать соединяемые валы

А-А

12 Мембранная

1 — кольцевые пластины;

2 YI 3 — полумуфты;

4 — заклепки; 5 — распорная

втулка

Применяется с одной и несколь­ кими мембранами, обладает повы­ шенной крутильной жесткостью и жесткостью в направлении радиаль­ ных смещений валов; позволяет ком­ пенсировать осевые смещения и пере­ косы осей соединяемых валов

поз.

Наименование муфты

Конструктивная схема

Характеристика муфты

 

 

 

13 Гофрированная (сильфонная)

14 Кулачковая

15 Зубчатая

16 | Фрикционная

диско­

вая (применяется

с од­

ним и несколькими ди­ сками)

Фрикционная конус­ ная

)

і—W J

V

ч

-

&

Обладает большой крутильной жесткостью; позволяет компенсиро­ вать радиальные и осевые смещения соединяемых валов, перекосы их осей

М у ф т ы у п р а в л е н и я в к л ю ч е н и е м

 

Применяются

для

 

редких

вклю­

 

чений при небольшой разности ско­

 

ростей

ведущего

и

ведомого

валов.

/ и 2 — ведущие полумуфты; 3 — ведомая полу­

Для выравнивания

в

момент

вклю­

муфта; 4 — ведомый вал

чения

скоростей

соединяемых

валов

 

муфты

дополняются

синхронизато-

ром (фрикционной муфтой). Упра­ вление включением и выключением осуществляется механизмом, сооб­ щающим осевое перемещение одной из полумуфт, чаще всего ведомой (см. п. 16.7)

Обеспечивают включение при лю­ бой разности скоростей вращения ведущего и ведомого валов; время включения регулируется изменени­ ем силы прижатия Р дисков (кону­ сов). В период включения имеет место скольжение на рабочих по­ верхностях полумуфт. Передача кру­ тящего момента при установившемся режиме работы осуществляется за счет сил трения покоя (сцепления) между фрикционными поверхностя­ ми. В конусной муфте величина силы трения покоя, необходимая для пере­ дачи крутящего момента требуемого значения, достигается при усилии прижатия Р меньшем, чем в дисковой фрикционной муфте. Фрикционные муфты могут применяться и в каче­ стве муфт, предохраняющих от пере­ грузки (см. поз. 21); при превыше­ нии предельного крутящего момента начинается проскальзывание

 

Наименование

муфты

Конструктивная

схема

 

Характеристика

муфты

поз.

 

 

 

 

 

 

2

J

/

 

 

 

 

 

18

|

Электромагнитная

 

 

ся

Передача движения

осуществляет­

 

 

порошковая

 

 

 

за счет сил сцепления частиц

 

 

 

 

 

 

порошка между собой и с полу­

 

 

 

 

 

 

муфтами / и 2 при пропускании тока

 

 

 

 

 

 

по

катушке 3

 

 

 

 

 

 

а> 3

А

 

 

 

 

 

 

 

19

I

Синхронная

магнит­

 

 

 

Выполняются: с

одним

(схема а)

 

 

и с двумя магнитами (схема б). Ма­

 

 

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

гнитный поток замыкается в пло­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скостях, перпендикулярных оси вра­

 

 

 

 

 

 

щения полумуфт 1 и 2; сцепленные

 

 

 

 

 

 

благодаря этому

полумуфты вра­

 

 

 

 

 

 

щаются с одинаковой угловой ско­

 

 

 

 

 

 

ростью. Полумуфты смещены по от­

 

 

 

 

 

 

ношению друг к другу на угол,

 

 

 

 

 

 

величина которого зависит от на­

 

 

 

 

 

 

грузочного момента; позволяют пере­

 

 

 

 

 

 

давать

движение

через

закрытую

 

 

 

 

 

 

стенку

(экран 3 разделяет

среды А

 

 

 

 

 

 

и

В)

 

 

 

 

20 I Асинхронная с непо­

в

Ведущая

полумуфта

/ выполнена

движным электромагни­

виде

звездочки;

полумуфтой

2

том

служит

тонкостенный

цилиндр

из

 

диамагнитного

материала

(алюми­

 

ния или алюминиевого сплава). Ма­

 

гнитное поле создается при протека­

 

нии тока по катушке 3. При враще­

 

нии полумуфты / в ведомой полу­

 

муфте

2

индуцируются

вихревые

 

электрические токи,

поле

которых

 

взаимодействует

с основным

полем

 

электромагнита.

Передача движения

 

сопровождается

скольжением

(©<.<

 

<<»i),

величина

которого

зависит

 

от нагрузочного

момента

 

 

 

М у ф т ы у п р а в л е н и я

а в т о м а т и ч е с к о г о д е й с т в и я

(самоуправляющиеся)

 

 

 

 

21 I Фрикционная предо­ хранительная

Предохраняет от перегрузок при­ водимые в движение звенья. При превышении нагрузочного момента ведомая полумуфта остается непо­ движной. Величина усилия прижатия дисков определяется предельной ве­ личиной нагрузочного момента. На точности срабатывания сказывается фактическое значение коэффициента трения

Наименование муфты

Конструктивная схема

 

Характеристика муфты

 

поз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

Пружинно-шариковая

 

При

перегрузке

ведомая полу­

предохранительная

 

муфта 3 остается неподвижной. По­

 

 

 

лумуфта 1 при вращении выталкивает

 

 

 

шарики 2 из своих радиальных от­

 

 

 

верстий, утапливая их в отверстиях

 

 

 

полумуфты 3

 

 

 

 

 

23

Роликовая свободно­

 

Используется для

управления

на­

го

хода

 

правлением движения. Привод в дви­

 

 

 

жение

может

осуществляться

от

 

 

 

полумуфты 1 при вращении ее по

 

 

 

стрелке sv

 

от полумуфты 3 при вра­

 

 

 

щении

ее по стрелке s2. Полумуфты

 

 

 

расцепляются: а) в случаях изме­

 

 

 

нения направления вращения; б) если

 

 

 

скорость

ведомой

 

полумуфты

ста­

 

 

 

новится

больше

скорости

ведущей

 

1

к 3 — полумуфты; 2 — ролики; 4 — пружина

полумуфты

(тогда

муфта

исполь­

 

зуется

как

обгонная)

 

 

24

Муфта необратимого

 

Предотвращает

возможность

пе­

вращения

 

редачи движения от ведомой полу­

 

 

 

муфты 2 к ведущей 1. Ведущая полу­

 

 

 

муфта

может

передавать

движение

 

 

 

при вращении в обоих направлени­

 

 

 

ях — по стрелке Sx

И 5.2

 

 

валов скрещиваются, образуя между собой угол Да и кратчайшее межосевое расстояние ке (рис. 16.1, г). Муфты, позволяющие соединять несоосные валы и передавать между ними движение, называются компенсирующими. Передача движения между несоосными валами сопровождается, как правило, нарушением по­ стоянства передаточного отношения; исключением являются шар- нирно-крестовые муфты и двойной универсальный шарнир, не­ чувствительные к определенным видам погрешностей располо­ жения валов (см. пп. 5.8 и 16.3).

По назначению муфты делятся на соединительные и муфты управления. Соединительные муфты подразделяются на следующие: жесткие соединительные некомпенсирующие; жесткие соедини­ тельные компенсирующие; упругие соединительные компенси­ рующие. Различаются муфты управления автоматического дей­ ствия (обгонные муфты, предохранительные перегрузочные муфты)

и

муфты с управлением

извне (муфты включения).

Типы муфт,

их

конструктивные схемы

и краткие характеристики

приведены

в табл. 16.1. Более подробные сведения о конструкции муфт, условиях передачи сил и т. д. излагаются ниже.

16.2. Ж Е С Т К И Е С О Е Д И Н И Т Е Л Ь Н Ы Е Н Е К О М П Е Н С И Р У Ю Щ И Е МУФТЫ

Муфты такого вида (поз. 1—4, табл. 16.1) применяются для соединения соосных валов. Компенсация погрешностей в распо­ ложении валов возможна лишь за счет упругих деформаций и за­ зоров в соединениях.

Втулочные муфты (поз. 1, табл. 16.1) простейшие из жест­ ких соединительных муфт. Преимуществом втулочных муфт яв­ ляются малые габариты. Для повышения податливости соединения, образуемого втулочной муфтой с валами, предусматривают сравни­ тельно большую длину свободных концов соединяемых валов, размещают штифты под углом 90°; для создания гарантированного зазора в сопряжении муфты с валами назначается поле допуска ШХ и ШХа. Из-за низкой точности передачи движения в точном при­ боростроении втулочные муфты применяются редко; упругий мертвый ход вызывается в основном закручиванием соединяемых валов и изгибом штифтов. Прочность лимитируется штифтовым соединением, рассчитываемым на срез и на смятие. Помимо вту­ лочной муфты, изображенной в табл. 16.1, применяются конструк­ ции, представленные на рис. 16.2 и используемые для передачи небольших крутящих моментов. При сборке втулочных муфт можно компенсировать осевое смещение As соединяемых валов; при штифтовом соединении муфты с валами отверстия в валах под штифты должны сверлиться при сборке.

Фланцевые поперечно-свертные муфты (поз. 2, табл. 16.1) и продольно-свертные муфты (поз. 3) также относятся к некомпенсирующим жестким соединительным муфтам; незначительное по

39 Ф. Л . Литвин

609

величине осевое смещение соединяемых валов может быть компен­ сировано при сборке. В поперечно-свертной муфте для центри­ рования полумуфт предусматривается центрирующий буртик. Полумуфты соединяются с валами посредством штифтов. Кру­ тящий момент передается благодаря силам трения между флан­ цами, определяемым затяжкой винтов и коэффициентом трения материалов полумуфт. Прочность соединения лимитирует диаметр резьбы винтов, рассчитываемых на срез. В продольно-свертной муфте (поз. 3, табл. 16.1) полумуфты разделены по плоскости,

проходящей через оси соединяемых валов. Крутящий момент пере­

дается силами трения, возникающими на поверхностях

контакта

валов и полумуфт при затяжке винтами.

 

Кулачковые муфты (поз. 4) используются не только как со­

единительные, но и как муфты

включения. Подробные

сведения

о таких муфтах излагаются в п.

16.5.

 

16.3.Ж Е С Т К И Е С О Е Д И Н И Т Е Л Ь Н Ы Е

КО М П Е Н С И Р У Ю Щ И Е МУФТЫ

Муфты с компенсацией осевого смещения. Конструкции таких муфт в дополнение к муфтам, представленным в поз. 5 и 6 табл. 16.1,

изображены на

рис. 16.3.

Для соединения

валов

используются:

вспомогательный

сухарик,

помещенный в пазы валов (рис. 16.3, а);

штифт, жестко связанный с одним валом и

входящий

в паз

дру­

гого вала (рис. 16.3, б).

 

 

 

 

 

Поводковые муфты для компенсации поперечного смещения.

Обычная пальчиковая муфта представлена

в поз.

7

табл.

16.1,

безлюфтовая поводковая муфта — на рис. 16.4, а, а пальчиковая муфта с самозападающим пальцем — на рис. 16.4, б. Безлюфтовая муфта обеспечивает исключение мертвого хода, вызываемого за­

зором между пальцем (поводком) и пазом. Применение

муфты

с самозападающим пальцем позволяет упростить монтаж

узлов.

в тех случаях, когда муфта располагается в труднодоступном и плохообозримом месте. При сборке палец, не попав в паз ведомой полумуфты, отожмется, а затем при повороте ведущего вала сам заскочит в паз.

он

3- ~2

Рис. 16.3

Точность поводковой муфты. Вследствие поперечного смеще­ ния одного из соединяемых валов зависимость между углами поворота становится нелинейной. Эту зависимость можно опре-

Рис. 16.4

делить, уподобив поводковую муфту с поперечным смещением кулисному механизму.

На основании построений рис.

16.5,

а получим

АВ

tg<Pi

(16.1)

 

Де

 

+ 1

 

г cos срх

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ