Муфты упругие Назначение упругих муфт и их динамические свойства

Конструкция одной из упругих муфт изображена на (рис.16.8). Эту конструкцию можно рассматривать как принципиальную схему, общую для всех упругих муфт. Здесь полумуфты 1 и 2 связаны с упругим элементом 3 (например, склеены или привулканизированы).

Упругая связь полумуфт позволяет: компенсировать несоосность валов; изменить жесткость системы в целях устранения резонансных колебаний при периодически изменяющейся нагрузке; снизить величину кратковременных перегрузок узлов машины. Одной из основных характеристик упругой муфты является ее жесткость (16.9)

Рис.16.8

где Т – крутящий момент, передаваемый муфтой; – угол закручивания муфты моментом Т (угол относительного поворота полумуфт в плоскости вращения валов).

В зависимости от характеристики (рис.16.9) различают упругие муфты постоянной 1 и переменной 2 жесткости.

Для муфт постоянной жесткости

.

Переменной жесткостью обладают муфты с неметаллическими упругими элементами, материалы которых (резина, кожа и т.д.) не подчиняются закону Гука, а также муфты с металлическими упругими элементами, условия деформирования которых ограничиваются конструкцией.

От характеристики жесткости упругой муфты в значительной степени зависит способность машины переносить резкие изменения нагрузки (удары) и работать без резонанса колебаний.

Рис.16.9Рис.16.10

Рассмотренные выше характерные случаи работы упругих муфт позволяют сделать вывод о том, что выбор жесткости этих муфт следует производить в соответствии с характером ожидаемой динамической нагрузки машины. При этом в большинстве случаев практики можно значительно уменьшить перегрузку механизмов.

Конструкция и расчет упругих муфт

В машиностроении применяют большое количество разнообразных по конструкции упругих муфт. По материалу упругих элементов эти муфты делят на две группы: муфты с металлическими и неметаллическими упругими элементами. В методике расчета муфт каждой из этих групп много общего, что позволяет ограничиться подробным изучением только некоторых типичных конструкций.

Металлические упругие элементы муфт

Основные типы металлических (стальных) упругих элементов муфт изображены на рис.16.17: a – витые цилиндрические пружины; б – стержни, пластины или пакеты пластин, расположенные по образующей или по радиусу; в – пакеты разрезных гильзовых пружин; г – змеевидные пластинчатые пружины. Эти элементы работают на кручение (рис.16.17,а) или на изгиб (рис.16.17,б,в,г).

По сравнению с неметаллическими металлические упругие элементы более долговечны и позволяют изготовлять малогабаритные муфты с большой нагрузочной способностью. Поэтому их применяют преимущественно для передачи больших крутящих моментов.

Пакетные упругие элементы вследствие трения между пластинами обладают высокой демпфирующей способностью.

Муфты с металлическими упругими элементами могут быть выполнены с постоянной или переменной жесткостью в зависимости от условий деформации элемента.

Рис.16.17