ТехСправочник
Пятница, 22.09.2017, 11:24
Меню справочника

Форма входа

Категории раздела
Газовая сварка и резка металлов. [56]
Монтаж и эксплуатация подшипниковых узлов. [32]
Муфты приводов - справочные материалы. [7]
Вентиляционное оборудование - справочник. [34]
Справочник по обработке инструментальных материалов [40]
Справочник по деревообрабатывающему инструменту. [41]
Справочник по художественному литью. [43]
Справочное пособие слесаря-сборщика [33]
Справочник по чеканке металла. [13]

Поиск по справочнику

Календарь
«  Декабрь 2015  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031

Наш опрос
Как Вы относитесь к энергетике?
Всего ответов: 314

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » 2015 » Декабрь » 18 » Подвижные муфты. Конструкция, схемы, требования и расчеты.
19:11
Подвижные муфты. Конструкция, схемы, требования и расчеты.





ПОДВИЖНЫЕ МУФТЫ

Расширительная кулачковая муфта (фиг. 11). Особенность этой муфты заключается в том, что соединяемые ею валы имеют определенную свободу осевого перемещения. Муфта предназначается к постановке в тех местах, где необходимо компенсировать влияние температурных расширений или других факторов, вызывающих изменение длины соединяемых валов.

Фиг. 11. Расширительная кулачковая муфта.

Расширительная муфта состоит из двух полумуфт с выступающими зубьями на торцевой поверхности и центрирующего кольца.
Зубья одной полумуфты свободно входят во впадины другой, что обеспечивает передачу вращения с ведущего вала ведомому, которое нарушается при некотором осевом смещении ведомого вала. Основные размеры расширительных муфт приведены в таб. 6. Выход из строя расширительных муфт обычно происходит из-за износа рабочих граней. Поэтому помимо расчета зубьев на изгиб их еще рассчитывают на смятие по поверхностям контакта. Так как не все опорные поверхности будут нагружаться одинаково, то в расчет на смятие вводят число зубьев рд, где р == 0,50,8. Предполагая, что напряжение смятия будет изменяться на опорной площадке по закону трапеции, можно определить наибольшее напряжение по формуле


Муфты с промежуточным подвижным элементом. Такие муфты применяются для приводов, где возможно радиальное смещение валов при сохранении параллельности их осей. Они получили широкое распространение в станкостроении. Различают муфты с подвижным (скользящим 1 диском и муфты с подвижным (скользящим) сухарем. Муфта с подвижным диском (фиг. 12, а и б") состоит из втулок 7 и 3, насаживаемых на соединяемые валы, и промежуточного диска 2. На торцевых поверхностях фланцев имеются пазы прямоугольного сечения, проходящие через центр фланцев, а на торцах промежуточного диска — поперечные выступы, расположенные под прямым углом друг к другу.
Выступы промежуточного диска тщательно пригоняются по пазам фланцев, посадка — скользящая по 2-му классу точности.
Промежуточный диск вместо двух выступов, по одному на каждом торце, может иметь с одной стороны выступ, а с другой — паз или с обеих сторон по пазу, что, конечно, соответствующим образом должно отразиться на конструкции фланцевых втулок.

Детали муфты изготовляются обычно из стали. Выбор марки стали и режима термической обработки ее зависит от условий работы муфты. Для увеличения стойкости поверхностей в станкостроении применяют цементуемые стали 15Х или 20Х. Выступы промежуточного диска и пазы фланцевых втулок после закалки шлифуются. Чтобы ускорить приработку трущихся поверхностей, твердость их целесообразно брать различной, например г=;55 и W^j,=s58-60. Стой же целью и для уменьшения потерь от трения пользуются иногда сочетанием различных материалов, изготовляя фланцевые втулки муфты из стали, а подвижной диск — из чугуна или бронзы.

Таблица 7
Размер в мм муфт с подвижным диском (обозначения по фиг. 12)



В процессе работы промежуточный диск муфты совершает планетарное движение, при этом центр его делает за каждый оборот вала два оборота, описывая окружность диаметра е, где е — эксцентриситет валов — расстояние между их осями. При вращении на диск действует центробежная сила

Для ослабления влияния центробежной силы следует брать диаметр муфты возможно малым, так как вес О промежуточного диска приблизительно пропорционален L^b, где D — диаметр диска, а Ь—толщина. Иногда промежуточный диск с целью облегчения изготовляют в виде кольца.
Вследствие наличия бокового зазора между выступами и пазами давление на рабочих гранях сосредоточено в каждый данный момент лишь на некоторой части длины грани AB = KD\ коэффициент к зави* сит от бокового зазора, качества отделки трущихся поверхностей и степени приработки. Нагрузку можно считать распределенной прибли¬зительно по закону треугольника (фиг. 13, а).
Если h— рабочая высота трущихся граней зуба (см. фиг. 12), то крутящий момент, передаваемый муфтой.

При к —О усилия были бы сосредоточены только на концах участка D — I, как изображено на фиг. 13,6; при этом происходило бы чрезвычайно быстрое срабатывание трущихся поверхностей ( v -> оо), что противоречит опыту. Обычно значения коэффициента к лежат в преде¬лах 0,3 < к < 0,8. Величина j очень мала.
При к = 0,3, что практически соответствует наиболее неблагоприятным условиям работы муфты, выражение для удельного давления может быть записано в следующем виде:

Допускае1яое значение при стальных или чугунных дисках может быть принято таким же, как и для шлицевых соединений, подвижных под нагрузкой, для которых предусматриваются три случая:
а) условия работы соединения неудовлетворительные, нагрузка знакопеременная, с ударами в обоих направлениях, вибрации большой частоты и амплитуды, условия смазки плохие, металлы-невысокой твер- йети, обработка деталей не очень точная, ^ = 0,3-l ^ б) условия работы соединения средние,
в) условия работы соединения хорошие, д'=1-ь2 кг1мм^.
Для бронзовых дисков эти значения должны быть уменьшены вдвое. 1 К. п. д. муфты с подвижным диском может быть определен по формуле

В табл. 7 приводятся основные размеры муфт с подвижным диском.


Муфта с подвижным сухарем допускает параллельное смещение валов при сборке ,до, 0,2 мм, при работе до 0,01 d-j-0,25 а также угловое, не превышающее ср = 40'.
Сведения об упругих свойствах муфт с подвижным элементом приведены на стр. 32—33.
По данным Уралмашзавода материалом для полумуфт с валом d < 45мм служит сталь Ст. 3, для полумуфт с d > 45 мм — чугун СЧ 12-28, для сухаря — текстолит. Муфты этого типа рекомендуется применять при отсутствии резко ударной нагрузки и при напряжении кручения валов до т = 250 кг1см^.
В табл. 8 приводятся размеры этих муфт по нормали Уралмашзавода.
В сухаре иногда помещается резервуар с маслом, откуда во время работы муфты под влиянием центробежной силы подается масло на имеющейся поверхности и тем самым уменьшается их износ и повышается t муфты.

Методику расчета муфты с промежуточным диском можно ком ирименить к муфте с подвижным сухарем, изготовлейным из таллического материала. На сухарь в целях уменьшения его иногда накладывают металлические пластинки. Вследствие постоянного проскальзывания удельное давление на сухарь не должно превышать Js А 2 кг/см.

Зубчатые муфты.

Трефовая муфта. Простейшей из зубчатых Цт является трефовая муфта (фиг. 15), применяемая в прокатных станах для передачи вращения от шестеренных валков к валкам клети или от валков рабочей клети к валкам следующей трефовая муфта обычно соединяет треф рабочего валка с приводом на промежуточный вал (шпиндель), но она может быть применена и промежуточного вала.

Фиг. 15. Трефовая муфта; а — муфта: 6 — промежуточный вал — шпиндель (ГОСТ 6333-50).

Трефовая муфта представляет собой цилиндрическую втулку, во внешней полости которой по всей длине ее образующей размещены вне выступа. Выступы в муфтах очерчены двумя одинаковыми радиусами из разных центров (фиг. 15, а), а соответствующие им вырезы валу — одним радиусом Tj -(фиг. 15, 6), что обеспечивает более сильное соприкосновение выступов муфты с трефом вала. Трефовые муфты для прокатных станов с валками диаметром 270—850 мм стандартизованы по ГОСТ 5333-50. Изготовляются муфты из серого чугуна ГОСТ 1412-48. Промежуточные валы (шпиндели) обычно изготовляюся из стального литья, а иногда из кованой стали с о =50-60 кЦмм^^йЗ = 16«/о.
По ГОСТ 5333-50 зазоры между муфтой и валом для 1ЛОВ диаметрами = 160-520 мм приняты от 4 до 15 мм.
Основная трудность расчета трефовых муфт на прочность состоит неопределенности распределения нагрузки между выступами муфты,,
зависящего от степени приработки выступов муфты с вырезами трефа вала и от возможного перекоса шпинделя в муфтах (угол перекоса ср по ГОСТ 5333-50 не должен превышать 2°).
Размеры трефовых муфт, выбранные из ГОСТ 5333-50, проверяются по формулам, приведенным ниже.
Промежуточные валы рассчитывают только на кручение. Максимальные напряжения кручения в трефе будут не в наиболее удаленных точках от центра, как для сплошного круглого сечения, а в точках С впадин трефа. Максимальное напряжение кручения в точках С вы¬ражается зависимостью

Из этой формулы следует, что вырезы в трефе значительно ослабляют его момент сопротивления на кручение, в результате чего он получается в 2,83 раза меньше, чем для сплошного вала круглого сечения диаметром dy.
Минимальную длину промежуточного вала рассчитывают так, чтобы на нем поместились обе муфты и еще остался зазор до 80 мм для каната подъемного крана, что весьма важно для монтажа.
Валы большой длины снабжаются в средней части его выточкой для дополнительной опоры.
Определив по приведенной выше формуле диаметр трефа dj, намечают остальные размеры трефовой муфты.
Толщина стенок муфты по краям Sj = 0,25dj, в средней части
Sg = -| 5i.
Проверочный расчет трефовой муфты может быть произведен для двух возможных случаев: в первом случае предполагается идеально приработавшаяся муфта, действующая без перекоса, когда .нагрузка распределяется равномерно по всем четырем выступам муфты; во втором случае предполагаются наиболее неблагоприятные условия работы муфты, когда нагрузка распределяется только между двумя выступами.
Исследования обоих случаев, выполненные проф. А. И. Целиковым, показывают, что при распределении нагрузки между двумя выступами напряжения в муфте будут примерно в 3 раза больше, чем при равномерном их распределении по всем выступам.
На фиг. 16 представлена схема распределения усилий в трефовой муфте для случая нагружения двух ее выступов. Угол а характеризует точку приложения равнодействующей давления шпинделя или трефа на выступ муфты; обычно а = 45 или 60°.
в табл. 9 приведены значения расчетных формул для растягивающих усилий Т и изгибающих моментов М в сечениях трефа I—/, 2—2, (фиг. 16) при распределении нагрузки между двумя выступами при а — 60 и 45°. Например, для сечения / —/ при а=:б0° Т-^ =
М= 0,557, откуда 7 = 0,557 Соответственно изгибающий момент М^0,12М^.
Таблица 9
Растягивающие усилия Т и изгибающие моменты М в сечениях /—/, 2—2, 3—3 обода трефовой муфты (фиг. 16) при распределении нагрузки между двумя выступами при а = 60 и 45“


Зубчатая муфта с призматическими зубьями применяется для передачи больших крутящих моментов. На фиг. 17 изображена муфта, соединяющая турбину мощностью 3000 л. с. при 4500 об/мин с редуктором. Муфта состоит из ведущей и ведомой частей, соединенных промежуточным барабаном 3. На ведущий вал насажена втулка 1 с зубчатым венцом. Втулка 1 имеет 12 зубьев (обычно 2 > 10) прямоугольной формы, которые входят в пазы обоймы 2. Зубья муфты пригоняются по краске с зазором 0,4—0,6 мм. Этот зазор принято называть масляным зазором. Зазор по вершинам зубьев предусматривают до 2 мм по радиусу. На удлиненной части втулки I имеется сферическая проточка, центр которой расположен на оси вращения вала.

Эта сферическая поверхность входит в кольцо 10, чт достигается центрирование обоймы 2. Для обеспечения осевого перемещения между центрирующим кольцом 10 и втулкой 1, а также между втулкой I и фланцами II или 12 предусмотрены зазоры 5—7 мм. Осевое усилие, передаваемое валом двигателя, воспринимается диафрагмами 4 и пружиной 13, помещенной в колпачке 7.
Предварительный натяг пружины регулируется гайками 5 и S. Гайка 8 имеет замковую шайбу 9.
Ведомая часть муфты мало отличается от ведущей. Ведомая часть не имеет амортизирующей пружины, а диафрагма 4 опирается непосредственно на неподвижную гайку 5.
Основным недостатком такой муфты является необходимость тщательной пригонки зубьев муфты к пазам обоймы.
При этом нет уверенности в том, что все зубья муфты будут равномерно нагружены.
Зубчатые муфты с эвольвентным зацеплением вследствие хороших компенсирующих свойств и совершенных методов их производства широко распространены в турбостроении и прокатном машиностроении.
Муфта состоит из двух полумуфт, каждая из которых имеет втулку с зубчатым венцом и обойму. На внутренней поверхности обоймы нарезаны зубья, имеющие эвольвентный профиль (фиг. 18).
Передача крутящего момента осуществляется через эту систему зубчатых пар с внутренним зацеплением Г
Число зубьев, шаг, а следовательно, и диаметры начальных окружностей зубчатого венца втулки и обоймы равны. Угол зацепления а = 20“.
В зависимости от размера муфты число зубьев принимается равным 40—80.
Обоймы полумуфт соединяются точеными болтами; по торцам обойм крепятся фланцы с уплотнениями.
В зубчатых муфтах с эвольвентным зацеплением нагрузка распределяется сравнительно равномерно между зубьями.
Зацепление зубьев в зубчатой муфте не носит обычного характера внутреннего зубчатого зацепления, так как в нем нет качения одной шестерни по другой.

Зазоры между сопрягаемыми зубьями допускают параллельное и угловое смещения соединяемых валов. Это свойство зубчатых муфт имеет особое значение в крупных агрегатах, где точный монтаж затруднен.
Вследствие того что компенсация возможных перекосов или смещение осей соединяемых валов в зубчатой муфте происходит за счет углового смещения осей втулок и обойм ее, очень важно предусмотреть создание центрирующих контактных поверхностей между втулкой и обоймой.
В зависимости от конструктивного выполнения центрирующих поверхностей различают два типа зубчатых муфт с эвольвентным зацеплением.

Фиг. 19. Зубчатая муфта с эвольвентным зацеплением;
а — центрирование с помощью закругленного фланца; б — центрирование по зубьям.

На фиг. 19, а изображена муфта, у которой контактными центрирующими поверхностями являются закругленные фланцы 5, закрепленные на торцах обоймы 2. Эти фланцы одновременно служат уплотнением для масла, которое вводится в зацепление для облегчения взаимного скольжения зубьев в осевом направлении при перекосах и смещениях осей соединяемых валов. В муфтах этого типа во избежание заедания зубьев при перекосе валов предусматривается значительный радиальный зазор.
В рассматриваемой муфте при взаимных осевых смещениях втулки 1 и обоймы образуется плечо I между плоскостью симметрии зубчатого венца втулки и плоскостью расположения точек опоры центрирующей поверхности фланца. Это плечо при перекосах и смещениях осей соединяемых валов создает несимметричный перекос зубьев, который вызовет изгибное действие нагрузки на валы и опоры.
Муфтд, не окажет изгибного действия на перекошенные валы только в том случае, когда опорная окружность центрирующей части фланца совпадет со средней плоскостью зубчатого венца втулки.
Практически выполнить такое требование чрезвычайно трудно. Чтобы избежать изгибного действия, в зубчатых муфтах второго типа (фиг. 19, б) центрирование осуществляется зубьями. Для этого зубчатый венец втулки обрабатывается по сфере, центр которой расположен на оси соединяемых валов.
Зубчатые обоймы таких муфт опираются цилиндрической поверхностью впадин зубьев на сферическую поверхность выступов зубьев втулок. И поэтому при перекосах соединяемых валов втулка поворачивается обойме муфты, как шар в цилиндре, обеспечивая более равномерное распределение нагрузки между зубьями и меньшее изгибное воздействие на опоры соединяемых валов.

Фиг. 20. Зубчатые муфты типа Н для непосредственного соединения цилиндрических концов валов:
а — кованые; б — литые.

В таких муфтах торцевые фланцы служат только для уплотнения внутренней полости обоймы, в которой находится масло для смазки зубьев.
Как показали исследования канд. техн. наук Б. А. Морозова, проведенные в ЦНИИТМАШ, зубчатые муфты второго типа также оказывают значительное изгибное воздействие на соединяемые валы и их опоры.
Величина изгибающего усилия приведенного к центру муфты, составила для зубчатых муфт (0,2-ь 0,4) Р, для муфт с промежуточным
подвижным элементом CG,2 ^0,4)Л для тех же муфт, но с вкладышем из текстолита (0,1-0,3) Я и для муфт МВУП со сплошной резиновой втулкой (0,1-0,3) Я, где Я — окружное усилие, измеренное у зубчатых муфт по начальной окружности, у муфт с подвижным промежуточным элементом — по наружному диаметру и у муфт МВУП — по -окружности центров пальцев.

Фиг. 21. Зубчатые муфты типа У (увеличенной длины) для непосредственного соединения цилиндрических концов валов.

Наибольшей жесткостью из перечисленных муфт, как показали иссле¬дования, обладают муфты с подвижным диском.
Упругост() этик муфт, как и муфт с текстолитовыми вкладышами, практически равна нулю.
Зубчатые муфты значительно более упруги, чем муфты с подвижным диском или вкладышем, но по сравнению с муфтами МУВП они имеют в 4—5 раз большую жесткость.
Опыты, проведенные в ЦНИИТМАШ на модели зубчатой муфты с увеличенной высотой (до 5 модулей), показывали, что такая муфта имеет в 2 раза большую упругость по сравнению с нормальными муфтами.
Конструкция, основные параметры и размеры зубчатых муфт предусмотрены ГОСТ 5006-49 .

Фиг. 22. Зубчатые муфты Э для непосредственного соединения конических концов валов электродвигателей с цилиндрическими валами.

В этот ГОСТ, охватывающий зубчатые муфты для передачи крутящего момента 70—215 000 кгм, включены кованые и литые муфты:
1) Н (нормальные) — для непосредственного соединения цилиндрических валов (фиг. 20);
2) У (удлиненные) — то же для непосредственного соединения цилиндрических валов (фиг. 21) — применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить возможность осевого перемещения вала при демонтаже и компенсацию температурных деформаций валов;
3) Э — для непосредственного соединения конических концов валов электродвигателей с цилиндрическими валами (фиг. 22);
4) П — для соединения валов через промежуточный вал (фиг. 23).

Размеры муфт даны в табл. 10—16.
В отличие от двойных зубчатых муфт Н, У и Э муфты П состоят из двух одинаковых одинарных муфт. Зубчатые втулки этих муфт насаживаются на концы промежуточного вала, а на концы соединяемых валов насаживаются фланцевые полумуфты, которые скрепляются с соответствующими зубчатыми обоймами. Эти муфты применяются в тех случаях, когда расположение валов не позволяет соединить их непосредственно.


Размеры в мм кованых муфт типа Н (обозначения по фиг. 20, а)
Таблица 10

Размеры в мм кованых муфт типа У (обозначения по фиг. 21,)

Размеры в мм кованых муфт типа Э (обозначения по фиг. 22)
Таблица 15

Размеры в мм кованых муфт типа П (обозначения по фиг. 23, а)



Вес промежуточного вала муфты типа П в числовом выражении не должен превышать 2 суммарного окружного усилия, передаваемого зубьями муфты и определяемого исходя из Л1,^п,ах диаметра начальной окружности зубчатой втулки.
Промежуточный вал проверяется на критическое число оборотов (для системы из комплекта муфт и промежуточного вала, стр. 77).
На фиг. 24 изображена муфта типа П, соединенная с тормозным шкивом. Такие муфты применяются в крановом оборудовании.
Зубчатые муфты с эвольвентным профилем допускают следующие перекосы и радиальные смещения осей соединяемых валов.
1. При отсутствии радиальных смещений осей соединяемых валов муфты всех типов и номеров допускают предельный угол перекоса валов срп,ах = (фиг. 25, а).
2. При отсутствии перекоса между осями валов муфты типов Н, У и Э допускают предельные радиальные смещения а (фиг. 25, б), приведенные в табл. 17, муфты типа П допускают радиальные смещения осей валов определяемые по формуле

где А — расстояние между серединами зубчатых венцов втулок.

Таблица 17
Предельные радиальные смещения муфт типов Н, У и Э


Рекомендуется принимать А=А^ — 1,57, где А^ — расстояние между торцами соединяемых валов, 7—длина зубчатой втулки (фиг. 25,в).
3. При наличии фактического угла перекоса осей валов ср допускаемая величина радиального смещения а определяется в муфтах типа Н, У и Э по формуле

На фиг. 26 показана развертка зубчатых венцов втулки и обоймы ^ilpH перекосе осей на угол
В плоскости, перпендикулярной к плоскости перекоса (плоскость чертежа), зубья втулки и обоймы расположены параллельно и имеют линейный контакт. При вращении валов взаимное расположение зубьев постепенно меняется, и в плоскости перекоса осей они становятся под максимальным углом друг к другу, равным углу перекоса ср. При этом зуб втулки получает наибольшее угловое нагружение.

Из рассмотрения развертки зубчатых венцов муфты видно, что зубья втулки за каждую половину оборота перемещаются вдоль зубьев обоймы на величину X.
За каждый оборот муфты зуб проходит путь X дважды.
Величина взаимного скольжения зубьев весьма значительна. Если учесть, что в процессе работы в муфте развиваются большие силы трения, то станет ясно, что важным критерием ее работоспособности является поверхностный износ зубьев. Это подтверждается и эксплуатацией зубчатых муфт, которые в основном выходят из строя не из-за поломки зубьев, а из-за их износа.
Разработанной методики расчета зубчатых муфт на прочность еще нет. Это объясняется отсутствием надежных данных о распределении нагрузки как между отдельными зубьями, так и по их ширине в условиях переката и радиального смещения соединяемых валов.
Недостаточно изучены также вопросы определения сил трения, развивающихся в муфте, и потерь от них при различных режимах работы и видах смазки.

Приближенный метод расчета зубчатых, муфт приведен в работе Н. Г. Теве и др. Однако этот метод является громоздким и далеко не совершенным, так как основывается на прочности зубьев муфты на изгиб, в то время как во многих случаях нагрузочная способность муфты лимитируется поверхностной прочностью зубьев.
Для подбора необходимой муфты можно пользоваться ГОСТ 5006-49.

Фиг. 27. Зубчатое зацепление муфты.

Зубчатая муфта выбирается по расчетному крутящему моменту который определяется по формуле

Расчетный крутящий момент Мр должен быть равен или меньше крутящего момента указанного для каждой муфты в таблицах

основных параметров и размеров.
В качестве материала для зубчатых муфт рекомендуется сталь для кованых втулок не ниже марки 45 по ГОСТ 1050-52, для кованых обойм — не ниже марки 35 по ГОСТ 1050-52, для литых втулок и обойм — не ниже, марки 45Л по ГОСТ 977-53.
Для крепления зубчатых муфт на валах машин рекомендуется легкопрессовая посадка и призматические шпонки. Крепление на концах валов электродвигателей по ГОСТ 3222-46 и 3730-47.
Рассмотренные конструкции муфт допускают вращение валов в любом направлении, каждая полумуфта может быть ведущей и ведомой. Наибольшая допускаемая окружная. скорость принята для кованых муфт 80—85 Mjceic, для литых муфт 50—55 м1сек, для крупных литых муфт 15—30 MjceK.
Геометрия эвольвентного зацепления для зубчатых муфт не стандартизована. При назначении размеров зубьев можно руководствоваться нормалью Ново-Краматорского завода имени Сталина (фиг. 27), в которой приняты высота головки зуба втулки Aj = т, обоймы — 0,8 от; высота ножки зуба втулки 1,2—1,25 тя, обоймы т-С', здесь С—радиальный зазор, а т — модуль.
Значение коэффициента безопасности ki

Модули и числа зубьев соответствующих номеров муфт Ново- Краматорского завода совпадают с ГОСТ 5006-49, поэтому радиальные и боковые зазоры, разработанные заводом для зубчатых муфт с эвольвентным зацеплением, можно распространить и на муфты соответствующих номеров, предусмотренные в указанном ГОСТ. Величины радиальных и боковых зазоров приведены в табл. 20.
В процессе производства контролируются следующие элементы зацепления; толщины зубьев втулки Sj (фиг. 27) на высоте h^ = m минимум в четырех диаметрально противоположных точках; толщины зубьев обоймы ^2 на высоте Ag = 0,8/га также в четырех диаметрально противоположных точках; диаметр окружности впадин обойм D'; овальность и конусность окружности впадин обоймы, окружный шаг от зуба к зубу, предельные отклонения окружностей выступов втулки н полумуфты 7)'.
Радиальные и боковые зазоры зубчатых муфт с эвольвентным зацеплением в мм (по нормалям НКМЗ имени Сталина)


Допуски на элементы зацепления приведены в табл. 21 и 22.
В ряде случаев для повышения компенсирующей способности зубчатых муфт применяют эвольвентное зацепление с бочкообразными зубьями (фиг. 28). Бочкообразный зуб имеет незначительную выпуклость, и она легко достигается на обычных зуборезных станках с применением простого приспособления.
Конструкция зубчатой муфты несколько упрощена. Обоймы 2 не имеют уплотнительных колец и опираются поверхностью впадин зубьев внутреннего зацепления на вершины зубьев втулок 1 и 5. Втулка 1 изготовлена за одно целое с фланцем.

Таблица 21
Допускаемые отклонения диаметров окружностей выступов зубьев обоймы и втулки в мм(к фиг. 27)


Допуски на элементы зацепления (к фиг. 27)



Фиг. 28. Зубчатая муфта с бочкообразным зубом.

Для ограничения перемещения обойм в осевом направлении предусмотрены диафрагма 3 и ограничительные кольца 4.
Чтобы обеспечить большую эластичность в работе зубчатых муфт, инж. П. К. Гедык разработал комбинированную зубчато-втулочную муфту, общий вид которой представлен на фиг. 29.
Муфта состоит из зубчатых втулок 1 и 2 и обойм 3 и 8. Обойма 3 имеет внутреннюю проточку во фланце 4, которая отделяет наружный бурт 5 от основного диска 6.
По окружности бурта и диска соосно расположены отверстия равного диаметра для резиновых колец 7.
По контуру наружного бурта 5 сделаны вырезы, симметрично расположенные относительно отверстий для колец. Вырезы фланца 9 придают ему форму звездочки, в зубьях которой просверлены отверстия для пальцев 10.
Бурт 5 и фланец 9 имеют одинаковое количество выступов и отверстий.

фиг. 29. Зубчатая муфта конструкции инж. П. К. Гедык.

Сборка муфты. Надевают на втулки соответствующие обоймы, насаживают втулки на концы ведущего и ведомого валов и сдвигают обоймы, чтобы выступы фланца 9 прошли через вырезы в бурте 5. Для удобства сборки между вырезами и выступами предусмотрены небольшие зазоры. Когда обе обоймы сцентрированы, для чего на обойме 8 имеется центрирующий буртик, они проворачиваются до тех пор, пока зубья фланца 9 не заполнят проточку во фланце 4.
Резиновые кольца 7 устанавливают в соответствующие отверстия до соединения обойм, после чего в отверстия колец и фланца 9 заводятся пальцы 10, затягиваемые гайками П.
Таким образом, крутящий момент передается от ведущего вала через зубчатую втулку 1, обойму 3, эластичные кольца 7 и пальцы 10 на обойму 8 и дальше через зубчатую втулку 2 ведомому валу.
Для предотвращения вытекания масла через зазоры в местах разъема обойм (в кольцевой проточке центрирующего буртика) устанавливают уплотнительное кольцо. Масло заливают через отверстие 12.
Так же как и в стандартных муфтах, для выверки муфты при монтаже предусмотрены кольцевые выступы 13.

в муфте конструкции инж. П. К. Гедык уменьшена толщина резиновых втулок и тем самым несколько снижена способность муфты компенсировать толчки, удары и колебания нагрузки в приводе за счет деформации втулок.
Слабым местом муфты является уплотнительная прокладка между взаимно подвижными обоймами, которая не предупреждает вытекания масла, находящегося под давлением, развиваемым центробежной силой.
Остановимся на некоторых общих вопросах изготовления и монтажа зубчатых муфт.
Для равномерного распределения нагрузки между зубьями муфты и предотвращения их преждевременного' износа изготовление деталей и монтаж зубчатых муфт производятся возможно тщательнее.
Поверхности 1—5 (фиг. 30) обоймы муфты должны быть обработаны не только чисто, но и точно.
Поверхности 2 и 3 служат технологической базой при установке обоймы на зуборезном станке, поэтому взаимная перпендикулярность этих поверхностей является необходимым условием правильной нарезки зубьев венцов.
Канавка 7 для выхода долбяка при обработке зубьев 6 полумуфты должна иметь прямоугольную форму, правильность ее очертания проверяется специальным шаблоном.
Канавку 8 для уплотняющего кольца прорезают ; резцом при окончательной токарной обработке обоймы.
Для обеспечения. взаимозаменяемости, что очень )важно при массовом изготовлении зубчатых муфт, отверстия под болты сверлят при помощи кондуктора со сменными втулками под сверло и зенкер : (фиг. 31).
В конструкций кондуктора предусмотрена возможность сверления обеих обойм, одна из которых имеет на торце впадину, а вторая — центрирующий выступ. При перестановке с одной половины обоймы на 1 вторую кондуктор необходимо перевернуть.
Окончательно отверстия под болты обрабатываются разверткой одновременно в двух обоймах. Эти отверстия и предназначенные для них болты, гайки и шайбы после балансировки муфты клеймятся.
На фиг. 32 показано приспособление, для точной установки обоймы на зуборезном станке. Поверхности 2 и 3 этого приспособления должны быть строго параллельными, а поверхности 1 и 2 — перпендикулярными друг другу, как и соответствующие поверхности 2 и 3 обоймы (см. фиг. 30).
Пазы 4 (фиг. 32) предназначены для извлечения муфты из приспособления после нарезки зубьев.
. Токарная обработка втулки зубчатой муфты должна быть выполнена с такой же точностью и полной концентричностью, как и обработка обойм. Особенное внимание должно быть обращено на правильность
обработки поверхностей 1 и 2 (фиг. 33), которые являются базой для установки втулки на зуборезном станке. После нарезки зубья подвергают приработке на специальном приспособлении. Приспособление должно обеспечить совпадение осей обеих половинок муфты и возможность осевого перемещения валов с насаженными на них муфтами в пределах 3—5 мм.
После приработки втулка и обоймы муфты клеймятся, с тем чтобы при сборке обеспечить попадание приработанных зубьев в соответствующие им впадины.

Приработку муфты рекомендуется выполнять в масле без применения каких-либо твердых порошков с постепенно увеличивающейся нагрузкой до 150“/о расчетной; максимальное число оборотов, допускаемое при приработке муфт, не должно превышать 20“/„ оборотов, указанных в табл. 10 —16.

При сборке муфты определяется максимальный возможный перекос втулки в обойме. Перекос может быть допущен в пределах 20—25 мм на 1000 мм длины линейки (фиг. 34),
Перед посадкой полумуфты на вал рекомендуется сначала надеть на вал обойму 3 (фиг. 35) с привернутой крышкой, а затем посадить втулку 4. Шпонки должны быть хорошо пригнаны по всей длине, чтобы предотвратить местные смятия.
После того как надеты обе втулки и обоймы на концы валов, необходимо их установить и выверить.
На фиг. 35 показана схема центрирования валов. Параллельность положения валов проверяют клиновым щупом 1, который в нескольких местах по окружности вставляют в зазор между торцами втулок, а соосность — линейкой 2, устанавливаемой на специальные обработанные пояса втулок 4 муфты. Зазоры е между муфтой и машиной обеспечивают воз¬можность смещения полумуфт для контроля зазора между валами и для установки линейки 2.
[size=11]После выверки валов скрепляют обоймы болтами и обязательно устанавливают для зубчатых муфт ограждение. В собранную муфту через отверстие заливают масло до уровня, показанного на фиг. 18.
Испытания, проведенные Г. А. Остроумовым показали, что консистентные смазки не пригодны для смазывания зубчатых муфт, так как выдавленная зубьями смазка не поступает на трущиеся поверхности зубьев. Для смазывания зубчатых муфт следует применять только масла.
Масло, залитое в ванну муфты, при вращении отбрасывается центробежной силой к периферии и покрывает все зубья, проникая в зазоры между ними. Эта особенность зубчатых муфт сильнее проявляется при смещении валов.
Смазочные масла для зубчатых муфт должны быть липкими и подвижными. Липкость обеспечивает прочное прилегание масляной пленки к трущимся поверхностям, подвижность позволяет маслу постоянно возвращаться к трущимся поверхностям и взамен вытесненного смазочного слоя создавать новый смазочный слой. Этими качествами обладают вискозин и нигрол Л.
Для зимних условий необходимо применять нигрол автотракторный зимний.
Для зубчатых муфт, работающих на открытом воздухе, в холодное время необходимо применять менее вязкие масла—автол 10 сернокислотный.
При работе муфты необходим строгий контроль за уровнем масла. Менять масло рекомендуется не реже 1 раза в 4 мес.
Периодически 2 раза в месяц надо осматривать муфты и проверять coctoHHMe посадок втулок на валу и затяжку болтов.
Цепные муфты. Эти муфты относятся к группе зубчатых муфт, так как основными элементами их являются звездочки, соединенные шарнирными цепями. Цепные муфты могут быть выполнены как с втулочно-роликовой двухрядной и однорядной цепями (ГОСТ 586-41), так и с зубчатой (бесшумной) цепью.


На фиг. 36, в представлен разрез цепной муфты с двухрядной втулочно-роликовой цепью. На соединяемые валы надеваются звездочки 1 и 2. Звездочки соединены накладываемой на их зубья двухрядной цепью 3. Цепь охватывает полную окружность звездочек и замыкается, являясь (как обоймы в зубчатых муфтах) элементом, передающим крутящий момент с ведущего вала на ведомый.
Условия работы цепей в цепных муфтах совершенно отличны от работы как грузовых, так и приводных цепей. Если грузовые и приводные цепи работают в основном под действием растягивающих усилий, то в цепных муфтах каждый ряд двухрядной цепи на ведущей и ведомой звездочках находится под действием окружных сил, направленных в противоположные стороны (одна сила на ведущей звездочке, вторая реактивная на ведомой). Цепь рекомендуется закрывать разъемным кожухом 4 для предохранения ее от пыли и для создания масляной ванны. Кожух имеет сальниковые уплотнения, масленку 6 и крепится на втулках звездочек штифтами 5. Цепная муфта может быть изготовлена с однорядной втулочно-роликовой Цепью, как показано на фиг. 36, б. Муфта такой конструкции обладает меньшими компенсирующими свойствами.
На фиг. 37 представлена цепная муфта с зубчатой цепью. Зубчатая цепь имеет среднее направляющее звено на одной из звездочек — ведомой. Ведущая звездочка не имеет паза для направляющих звеньев. Такое конструктивное оформление делает возможным значительное осевое перемещение соединяемых валов при применении муфт с зубчатой цепью. Муфты с роликовой цепью ограничены в этом отношении величиной зазора между зубом звездочки и пластинами цепи.
Достоинством цепных муфт является простота конструкции, легкость изготовления и достаточные компенсирующие свойства.
Втулочно-роликовые цепи представлены на фиг. 38, соединительные звенья для них — на фиг. 39.
Втулочно-роликовая двухрядная цепь состоит из последовательного ряда шарнирно-соединенных внутренних и наружных звеньев. Конструктивная особенность этой цепи заключается в следующем: в отверстия внутренних пластин 1 (фиг. 38) впрессовываются втулки 2, на которые свободно надеваются ролики 5; в отверстия наружных пластин 4 впрессовываются валики 5. Валики служат в двухрядной цепи опорой для средних звеньев 6, причем концы валиков 5 после запрессовки расклепываются.


Фиг. 39. Соединительные звенья для втулочно-роликовых цепей:
а — однорядных; б — двухрядных.


Цепи оканчиваются внутренними звеньями. Для соединения звеньев цепь снабжена еще одним наружным разборным звеном.
Одним из основных размеров цепи является ее шаг, который надо измерять как расстояние между осями роликов. Допускаемые отклонения действительного шага цепи должны быть в пределах 1 — 0,25 номинального шага при соответствующей нагрузке на цепь.
Профиль поперечного сечения звездочек для двухрядной цепи с любым числом зубьев показан на фиг. 42, а в табл. 27 приведены расчетные зависимости для его построения. Необходимо иметь в виду, что размер q является монтажным размером.
Для изготовления звездочек цепных муфт при небольших крутящих моментах применяют чугун марки СЧ 28-48 или СЧ 24-44 по ГОСТ В-1412-42. Лучшим материалом для звездочек являются цементируемые стали, при этом зубчатый венец подвергается цементации и закалке с последующим отпуском.
Зубчатые цепи (фиг. 43) состоят из зубчатых пластин, соединенных в определенной последовательности валиками, входящими свободно в проушины пластин и закрепленными с помощью расклепки.
Форма зубьев цепи определяется углом вклинивания, который образуется между рабочими гранями пластин звена. Наиболее распространенный угол вклинивания равен 60°.-
Кроме рабочих пластин, звенья зубчатой цепи содержат еще направляющие пластины, расположенные или по бокам звеньев, или в их середине.
В муфтах используются зубчатые цепи с направляющими звеньями, расположенными внутри полотна цепи; для прохода этих звеньев в звездочках имеются круговые проточки.

Таблица 28
Основные размеры в мм пластин зубчатых цепей с вкладышами


Зубчатые цепи, предназначенные для соединительных муфт, должны иметь четное число звеньев для удобства соединения концов.
Для нормальной работы цепной муфты с зубчатой цепью размеры звездочек и профиль зубьев должны строго соответствовать размерам цепи и профилю ее зубьев. Зная размеры звеньев цепи, можно определить размеры звездочки.
Рабочая часть звена ограничивается точками а \\ h (фиг. 44), при¬чем точка а представляет собой основание перпендикуляра, опущенного из центра шарнира Oj на направление рабочей грани звена. Длина перпендикуляра 0,а, равная радиусу г внешнего округления торца пластин, является основным размером, определяющим толщину зуба звездочки и ее шаг.
Вершину .зуба звездочки полумуфты располагают на окружности, проходящей через точку К, являющуюся серединой линии центров OjOg звена (фиг. 44).
Из точек Од проводим под углом у прямые линии, которые в пределах наружной и внутренней окружностей ограничивают профиль зуба.
Длина и продольный профиль зубьев звездочек определяем исходя из ширины цепи и расположения в ней направляющих пластин. На фиг. 4.5 изображены поперечные профили зубьев полумуфт; на фиг. 45, а — зубья без прорези для направляющих пластинок (ведомая полумуфта), на фиг. 45, б — зубья с прорезью для внутренних направляющих пластинок цепи (ведущая полумуфта). Таким образом, направляющие пластинки звеньев цепей зубчатых муфт смещены от их середины, сборка
таких цепей производится заводом-изготовителем по специальному заказу.
Высота зуба h получается построением согласно фиг; 44.
Зубчато-шариковая муфта. Особенность зубчато-шариковых муфт состоит в том, что передача крутящего .мо.мента в этих муфтах осуществляется не непосредственно зубчатым зацеплением полумуфт и обойм, а через шарики.
На фиг. 46 показана трубчато-шариковая муфта, используемая в тракторе КД-35. Основными элементами муфты являются фланцевые втулки 4 и 5 с внутренними шлицами, насаживаемые на соединяемые валы, наружные обоймы 1 и 2 и шарики 6. Фланцы втулок 4 W 5 снаружи обработаны по сфере; на поверхности этой сферы на равном расстоянии друг от друга имеются восемь лунок размерами, соответствующими размерам шариков 8, закладываемых в эти лунки.
Выступающая часть шариков входит в продольные пазы цилиндрической формы наружных обойм 1 и 2. Между фланцами наружных обойм поставлено промежуточное кольцо 6. Наружные обоймы и промежуточное кольцо соединяются болтами. Наличие промежуточного кольца 6 позволяет монтировать и демонтировать муфту без перемещения соединяемых валов.
Промежуточное кольцо служит также для ограничения осевого перемещения наружных обойм муфты. Это достигается тем, что в центре промежуточного кольца имеется двусторонний выступ, который при осевом перемещении кольца упирается в головки торцевых болтов крепления втулок муфты на валах.

Фиг. 46. Зубчато-шариковая муфта трактора КД-35.

Несоосность расположения соединяемых валов в этой муфте компенсируется тем, что шарики имеют некоторую свободу перемещения в продольных пазах наружной обоймы.
Внутренняя полость муфты заполняется густой смазкой. Для предохранения от попадания в муфту грязи и пыли имеются крышки с сальниковыми уплотнениями 8. Смазка подается в корпус муфты через пресс-масленку 7.
Использование зубчатой муфты с шариками в тормозных устройствах показано на фиг. 47. Шарики 9 помещены в цилиндрические отверстия, расположенные во втулке 4 и обойме 2. Обойма муфты болтами 6 крепится к торцу тормозного барабана 1. Муфта с одной стороны имеет крышку 8 с сальниковым уплотнением 3 для предохранения от утечки масла, а с другой — диафрагму 7, которая ограничивает осевое перемещение втулки 4. Крышка 8 крепится к торцу обоймы болтами 10 с пружинной шайбой 11.
Под фланец обоймы помещается прокладка о из картона. Смазка во внутреннюю полость муфты поступает через пресс-масленку 12.[/size]
Категория: Муфты приводов - справочные материалы. | Просмотров: 1711 | Добавил: Саша | Теги: Муфта, момент, Зуб
справочник оборудование сварка фото сварщик изготовление ремонт цветы растения штамп пресс-форма семейное ГАЗ свойства сборка слесарь схема электроды Характеристики инструмент металл технология Сталь процесс печь обработка Фотоальбом деталь электрод конструкция режим бисер пресс модель литье опока характеристика форма АЛЬБОМ Подшипник
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2017
Бесплатный хостинг uCoz