6. Подбор муфт

Муфты подбираются согласно кинематической схемы задания на курсовое проектирование. В приводах конвейеров применяются, как правило, упругие муфты, которые передают движение от двигателя к редуктору, и предохранительные муфты, которые располагаются между выходным валом привода и рабочим органом конвейера (приводной барабан, приводные звездочки). Назначение предохранительных муфт – предотвращение выхода из строя двигателя и редуктора из-за перегрузки, которая может возникнуть на рабочем органе конвейера.

6.1. Подбор упругих муфт

Упругие муфты большей частью являются стандартными, т.е. изготавливаются согласно ГОСТов, ТУ и МН. Упругая муфта подбирается по величине передаваемого момента и диаметрам валов электродвигателя и быстроходного вала редуктора. Кроме этих параметров необходимо учитывать величины радиального, углового и осевого смещений соединяемых валов, которые задаются в параметрах выбираемой муфты [3].

Первым параметром, по которому подбирается муфта, будет являться фактическая величина передаваемого вращающего момента, которая должна быть меньше табличного значения момента выбранной муфты.

Вторым параметром будет являться диаметр и длина валов двигателя и редуктора, внутренний диаметр отверстий в полумуфтах должен быть равен или быть больше чем диаметры валов двигателя и редуктора, а длина посадочный отверстий полумуфт должна быть равной или большей чем у валов двигателя и редуктора. Как правило, рабочие чертежи основных деталей муфт прилагаются к таблицам выбранных муфт [2,3]. На основании этих чертежей потребителем и производится самостоятельное изготовление муфт. Поэтому при изготовлении муфт, потребитель вправе вносить следующие изменения в рабочие чертежи деталей (соизмеряя их с размерами валов двигателя и редуктора): увеличение посадочной длины полумуфты (при уменьшении посадочной длины требуется проверить длину шпоночного соединения на прочность), уменьшение посадочного диаметра полумуфты (увеличение этого диаметра не допускается, т.к., будет ослабляться поперечное сечение полумуфты). Все остальные размеры, относящиеся к упругим элементам, не подлежат изменениям.

Величины смещений выбираемой муфты будут зависеть от величины зазоров, которые возникают между стержнем болта или винта и диаметром отверстия в резьбовом соединении при соединении электродвигателя с рамой (плитой) и редуктора с рамой (плитой).

6.2. Подбор и расчет предохранительной муфты

В качестве предохранительной муфты в машиностроении применяют: муфты с разрушающимся элементом, шариковые (ГОСТ 15621-77), кулачковые (ГОСТ 15620-77) и фрикционные (ГОСТ 15622-77).

Предохранительные муфты независимо от типа могут работать только при строгой соосности соединяемых валов.

Наиболее распространенными и простыми в изготовлении являются муфты с разрушающимся (срезаемым) элементом.

Рисунок 6.1 - Втулочная муфта со срезным штифтом

На рисунке 6.1. представлена втулочная муфта со срезным штифтом 4, которая соединяет валы I и II и состоит из втулки 1, длина которой принимается равной (3…5)D, наружный диаметр втулки берется (1,5…1,8)D, основного штифта 2 и фиксатора 3. При превышении предельного вращающего момента происходит срез штифта 4 между втулками 5.

Рассчитываемой величиной является диаметр срезного штифта

, мм.

Во избежание случайного срабатывания муфты вращающий момент принимают больше номинального, т.е. Т_к=1,25·Т_ном, Н·м, допускаемое напряжение на срез принимается [τ_ср]=330…370 МПа для стали 15; 20, из которой изготавливаются срезные штифты.

При срабатывании этой муфты происходит срез штифта и прекращается передача движения с вала I на вал II. Недостатком данной муфты является трудность изъятия срезанной части штифта находящей во втулке 5, расположенной на валу.

П

41 42

редельный вращающий момент, при котором происходит срез штифта (проверочный расчет)

, Н·м.

Наиболее часто применяемой муфтой является дисковая муфта со срезным штифтом, изготавливаемая по нормали машиностроения (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 - Дисковая муфта со срезным штифтом

Данная муфта состоит из двух полумуфт – 1 и 2 , в которых на диске располагаются втулки 3 со срезным штифтом 4, для предотвращения выпадания штифта из втулки он фиксируется пробкой 5. Посадочное отверстие в полумуфтах может быть цилиндрическим или коническим (конусность 1:10). Материал штифтов принимается такой же, как и для втулочной муфты. Для того чтобы не происходило разрушение втулок 3, они изготавливаются из стали 40Х с твердостью 48…50HRC, материал пробок 5 – сталь 30, твердость 32..35HRC.

Расчет данной муфты сводится к определению диаметра срезного штифта по известной формуле. Основные конструктивные размеры дисковой муфты принимаются по [3].