Закінчення таблиці 9.7

Таблиця 9.8– Розміри (мм) пальців і втулок муфти пружної втулково-пальцевої

140

Втулково-пальцева муфта має низькі компенсаційні властивості. Навіть при невеликих зміщеннях валів втулки швидко зношуються.

Перевірний розрахунок на міцність виконується для пальців – на згин, для гумових втулок – на зминання.

МПа – допустиме напруження зминання для гумових втулок з вищевказани-

ми властивостями; Т – крутний момент, Н м; lвт і dп – відповідно довжина гумової втулки і діаметр пальця, мм; В – величина зазору між фланцями півмуфт, мм; D1 – діаметр кола кріплення пальців у півмуфті, мм; z – кількість пальців.

Муфта з тороподібним пружним елементом. В якості пружного еле-

мента використовується гумова або гумокордна оболонка. Гумокордна оболонка складніша у виготовленні чим гумова, але термін її придатності в декілька раз більший від гумової.

Ці муфти володіють високими компенсаційними властивостями, здатністю зменшувати динамічні навантаження завдяки низькій крутильній жорсткості і високій демпфуючій здатності. До недоліків муфт відносять їх великі розміри за діаметром і наявність осьових навантажень на опори валів від відцентрових сил, що діють на пружний елемент.

На рис.9.10 (табл.9.9) наведена муфта з тороподібною оболонкою випуклого профілю згідно з ГОСТ 20884-82. Півмуфти виконують з циліндричними отворами для коротких кінців валів згідно з ГОСТ 12080-66 і з конічними отворами для коротких кінців валів згідно з ГОСТ 12081-72. Допускається виготовляти півмуфти для довгих кінців валів згідно ГОСТ 12080-66 і

ГОСТ 12081-72.

Муфта передбачена для валів діаметрами 14…240 мм і крутних моментів 20…40 000 Нм, ККД муфти η =0,98. Муфта має високі амортизаційні і

демпфуючі властивості. Вона може компенсувати осьові зміщення δa =2…6мм, радіальні -δr <5 мм і кутові - δα <50.

Передача крутного моменту відбувається за рахунок сили тертя між гумою і металом. Граничний момент, який передається муфтою, обмежується моментом втрати стійкості оболонки або моментом сил тертя у вузлі її кріплення для товстих оболонок.

Однакові півмуфти 1 з’єднані пружним елементом 2 у вигляді тороподібної оболонки, виготовленої з гуми або гуми армованої нитками корду. Притискуюче кільце складається з півкілець 3, прикручених гвинтами 6 до кільця 4. За допомогою гвинтів 5 борт пружного елемента затискають між фланцем півмуфти і притискуючим кільцем.

Ширину кільця 4 вибирають такою, щоб при контакті металевих час-

141

тин, в результаті затягування гвинтів 5, борт оболонки стискувався приблизно на 20—23% товщини оболонки h. З метою підвищення терміну служби пружного елемента його доцільно виготовляти з внутрішніми і зовнішніми стовщеннями (рис.9.10), у місці закріплення оболонки, сумарна висота яких дорівнює деформації бортів при їхньому стиску. Приблизна товщина борта

приймається рівної δ = 1,3h (h - товщина оболонки).

Пружний елемент є слабкою ланкою муфти. Розрахунок на міцність тороподібних тонкостінних деталей, виготовлених з неметалічних матеріалів, є доволі складною задачею, наближений розв’язок якої можливий лише з використанням теорії оболонок.

На практиці муфти даного типу вибираються за крутним моментом, а для гумових тороподібних оболонок з випуклим профілем виконується перевірний розрахунок на зріз по діаметру D1, де, як правило, починається процес їх руйнування

де τadm = 0,4 МПа – допустиме напруження зсуву.

142

143

Таблиця 9.9 – Розміри і параметри муфт з торовидною оболонкою випуклого профілю

Примітки: 1. Розміри в круглих дужках менш вживані. 2. n – частота обертання вала. 3. Допускається з’єднання півмуфт різних виконань з отворами різних діаметрів в межах одного номінального моменту.

144

B

Рисунок 9.11 – Муфта зубчаста (ГОСТ 5006-83*) типу І, виконання І

145

Таблиця 9.10 – Розміри і параметри зубчастої муфти по ГОСТ 5006-83

Примітка: 1. Значення діаметрів d і d1 менші вказаних у табл. 9.10 беруться за ГОСТ 12080-66 і ГОСТ 12081-72. Граничні відхилення розмірів d – по Н7, d1 – по Н9.

2. Допускається виготовляти муфти з втулками чи фланцевими півмуфтами для довгих кінців валів згідно з ГОСТ 12080-66 і ГОСТ 12081-72.

3. Радіус зміщення вихідного контуру R0 не більше 10 мм.

146

Розділ 9 Муфти

Компенсуючі муфти. До жорстких компенсуючих муфт відносяться зубчасті, кулачково-дискові, ланцюгові та інші.

Зубчаста муфта. Зубчасті муфти мають високу несучу здатність і надійність при малих габаритних розмірах за рахунок великого числа одночасно працюючих зубців. Муфти допускають значну швидкість обертання, колова швидкість на зубців може складати 25 м/с.

На рис.9.11 (табл.9.10) зображена конструкція муфти, яка здатна пере-

давати крутний момент від 1000 до 63 000 Н м для з'єднування валів діаметром від 40 до 200 мм. Муфта складається з двох втулок 1 із зовнішніми зубцями і обойми 2 з внутрішніми зубцями. Обойми стягнуті гвинтами 3.

Муфти виготовляють трьох типів: з рознімною обоймою (рис.9.6), з проміжним валом, з нероз'ємною обоймою. Втулки муфт першого і третього типу виготовляють з циліндричними отворами для коротких кінців валів ГОСТ 12080-66* (рис.9.6, а) та з конічними отворами для коротких кінців валів ГОСТ 12081-72*.

Зубці втулки й обойми виконують з евольвентним профілем (рис.9.6,б) з кутом профілю α=20° ГОСТ 13755-81. Зубці зубчастих вінців втулок можна виготовляти бочкоподібної форми (рис.9.6,в). При цьому перекіс осі втулки відносно осі обойми допускається до 1о30'. При кутовому зміщенні осі втулки відносно осі обойми до 15' можна виготовляти зубчасті вінці втулок із прямими зубцями (рис. 9.6, г).

Заготовку втулок і обойми роблять кованими або литими. Ковані заготовки виготовляють із сталі марок: 35ХМ за ГОСТ 4543-89* або 40, 45, 50 ГОСТ 1050-88**, а литі - із сталей марок 40Л, 45Л ГОСТ 977-75*. Твердість поверхонь зубців втулки і обойми складає 42-50 НRC. Для муфт, які працюють при коловій швидкості зубців до 1м/с, допускається твердість поверхні зубців 248...302 НВ.

Ковані і штамповані деталі муфт повинні відповідати групі II ГОСТ

8479-70* і вимогам ГОСТ 7062-79**, ГОСТ 7829-70 і ГОСТ 7505-74*. Вили-

вок виконують за II класом точності і за вимогами ГОСТ 977-75*. Параметри зубчастого з'єднання наведені в табл.9.10. Шорсткість ро-

бочих поверхонь зубців посадочних і центрувальних поверхонь отворів у

фланцях обойми і півмуфт Ra≤6 мкм, а інших оброблених поверхонь Ra≤80 мкм ГОСТ 2789-73. Граничні відхилення розмірів d виконуються по Н7, d1 по Н9, розміри і граничні відхилення шпонкових пазів згідно з ГОСТ 2336078* і ГОСТ 10748-79*.

Ширина шпонкових пазів втулок з конічними отворами згідно з ГОСТ

12081-72*.

Для зменшення втрат на тертя і збільшення довговічності зубців зубчасте з’єднання змащують. Тип змащувального матеріалу в залежності від температурного режиму слід вибирати згідно з табл. 9.11.

Для герметизації муфт використовують ущільнення згідно з ГОСТ 9833-73 і ГОСТ 8752-79, а також інші, які забезпечують герметичність муфти.

Основним критерієм роботоздатності зубчастих муфт є зносостійкість зубців. Розрахунок бокових поверхонь зубців ведеться за умовою міцності на зминання

147

Розділ 9 Муфти

Таблиця 9.11 – Тип змащувального матеріалу для зубчастих муфт

де k1 – коефіцієнт, що враховує степінь відповідальності передачі, вибирається за табл. 9.12; k2 – коефіцієнт, що враховує умови роботи (табл.9.13); k3 – коефіцієнт, що враховує кут перекосу валів (табл.9.14); b – ширина зуб-

частого вінця втулки; σ змadm – допустимі напруження зминання, σ змadm =12…15

Таблиця 9.12 - Коефіцієнт, що враховує степінь відповідальності передачі

Муфта кулачково-дискова. На рис.9.12 і в табл.9.15 зображені конструкція і розміри муфти кулачково-дискової ГОСТ 20720—81*. Муфта складається з двох півмуфт 1 і 3 з пазами і проміжним диском 2 з торцевими кулачками, що входять у пази на півмуфтах. Перпендикулярне розташування кулачків і наявність зазорів дозволяє компенсувати радіальне і кутове

148

зміщення валів.

Передача крутного моменту здійснюється кулачками дисків, які при зміщених валах ковзають по бічних поверхнях пазів. Ковзання виступів у пазах супроводжується їхнім зносом, інтенсивність якого зростає із збільшенням неспіввісності і частоти обертання. Ці муфти не слід використовувати при перемінному напрямку обертання через наявність зазорів. Для зменшення зносу застосовують змащення. Застосовується масло циліндрове 52 (Вапор) ГОСТ 6411-76* з добавкою 1...2% олеїнової технічної кислоти. Для утримання масла в муфті застосовують гумові ущільнення 4 і паронітові прокладки 5 і 6. Муфту закривають двома півкожухами 7, що стягуються гвинтами.

Муфти ГОСТ 20720-81* передають крутні моменти від 16 до 16000Н м з максимальною частотою обертання 30 об/хв при кутовому зміщенні осей

валів до 30′. Передбачено два типи півмуфт: 1 - з циліндричним отвором

(ГОСТ 12080-66*), (рис.9.12,а); 2 - з конічним отвором (ГОСТ 12081-72*), (рис.9.12, б).

б) Тип 2, виконання І, ІІ

Рисунок 9.12 – Муфта кулачково-дискова ГОСТ 20720-81

149

Розділ 9 Муфти

Таблиця 9.15–Параметри і розміри муфти кулачково-дискової ГОСТ-20720-81