Основы конструирования Кинематические характеристики Проектный расчет на контактную выносливость Проверочный расчет на выносливость при изгибе Цепная передача Проектный расчет валов Подшипники качения Подшипник скольжения

Цепные муфты

Цепные муфты отличает возможность использования серийно изготавливаемых цепей, небольшие габаритные размеры, простота монтажа без осевых смещений соединяемых валов, способность компенсировать радиальные и угловые смещения валов за счет взаимных перемещений деталей муфты и наличия зазоров. Из-за наличия в цепных муфтах значительных зазоров их не применяют в реверсивных приводах и приводах с большими динамическими нагрузками.

Широко распространены однорядные цепные муфты с однорядной роликовой цепью. Однако муфты с двухрядной роликовой цепью обладают большей компенсирующей способностью. Основной причиной отказа муфт является повышенный люфт при вращении, вызванный изнашиванием зубьев звездочек и шарниров цепи.

На рис. 15.15 представлена цепная муфта по ГОСТ 20742-81, состоящая из двух одинаковых звездочек, соединенных однорядной роликовой цепью по ГОСТ 13568-97 и кожуха. Разъемный кожух защищает от загрязнения смазочный материал и обеспечивает его удержание.

 

Рис. 15.15. Муфта цепная по ГОСТ 20742-81

Муфты передают вращающий момент от 63 до 8000 Н·м. Посадочный диаметр –  мм ( – диаметр цилиндрической посадочной поверхности;  – конической).

Полумуфты изготовляют четырех типов: с цилиндрической посадочной поверхностью по ГОСТ 12080-72; с конической посадочной поверхностью по ГОСТ 12081-72; с отверстием на валы с эвольвентными шлицами по ГОСТ 6033-80; с отверстием на валы с прямобочными шлицами по ГОСТ 1139-80. Полумуфты первых двух типов изготавливают двух исполнений: на длинные концы валов, на короткие концы валов.

Полумуфты изготовляют из сталей марки 45 по ГОСТ 1050-74 или марки 45Л по ГОСТ 977-75 при твердости 40…45 HRC. Размеры и предельные отклонения профиля зубьев полумуфт – по ГОСТ 591-69, точность размеров выдерживают по 2-му классу. При номинальном вращающем моменте до 1000 Н·м и частоте вращения до 10 с-1 допускается применение муфт без кожухов; точность размеров зубьев полумуфт устанавливают по 3-му классу (ГОСТ 591-69), размер  – по Н9.

На рис. 15.16 представлена конструкция двухрядной цепной муфты фирмы “Крофтс”, допускающей угловое смещение валов до 2° и радиальное смещение до 1 мм.

Рис. 15.16. Муфта цепная двухрядная

Дисковые муфты

Муфты пальцевые с металлическими дисками или серьгами (полужесткие муфты) в конструктивном отношении просты и не требуют ухода в процессе эксплуатации. Однако муфта компенсирует только угловое смещение валов.

На рис. 15.17 представлен вариант исполнения полужесткой дисковой муфты по ГОСТ 26455-85. Муфта состоит из одинаковых полумуфт 1 и 5 и пакета плоских металлических дисков 3. Болтами 8 и гайками 6 диски притягиваются через шайбы 7 к полумуфте 1, а болтами 4 и гайками 2 – к полумуфте 5. Болты 8 и 4 расположены через один по окружности диска. Диски 3 термически обработаны. Муфта предназначена для передачи вращающего момента от 40 до 6300 Н·м и компенсации угловых смещений осей валов. Предусмотрено три исполнения муфт: одинарная (рис. 15.18, а), сдвоенная с промежуточной втулкой (рис. 15.18, б), сдвоенная с промежуточным валом (рис. 15.18, в). Полумуфты имеют исполнение на длинные концы валов по ГОСТ 12080-66.

Радиальное смещение валов, соединяемых муфтами (рис. 15.18, б и в) определяется по формуле

,

где  – расстояние между пакетами дисков;  – угловое смещение валов одинарной муфты.

Шарнирные муфты

В шарнирных муфтах использован принцип работы пространственного шарнира Гука. Они служат для передачи вращающего момента между валами, имеющими большое угловое смещение осей (до 40…45°), которое может изменяться в процессе вращения муфты. Эти муфты применяют в широком диапазоне нагрузок от 12,5 Н·м до 30 кН·м.

Рис. 15.17. Муфта дисковая полужесткая по ГОСТ 26455-85

 

Рис. 15.18. Варианты исполнения муфты дисковой полужесткой

 

Обычно муфта состоит из двух вилок и промежуточной детали в виде крестовины, шарнирно соединенной с концами вилок. Плоскости вилок повернуты относительно друг друга на 90°. Соединяя две муфты промежуточным валом, можно обеспечить передачу момента при радиальном смещении осей валов (рис. 15.19). Конструкция, в которой две шарнирные муфты соединяют промежуточным валом, называют карданным валом.

Шарнирные муфты применяют:

– для компенсации неточности расположения валов, возникающей при сборке, при деформации рамы и рессор (транспортные и другие машины);

– для передачи вращения “переставным” валам (шпиндели многошпиндельных сверлильных станков, валки прокатных станов и т.п.);

–для передачи вращения валам, изменяющим положение во время работы (консоли фрезерных станков и т.п.).

По габаритным размерам и передаваемым вращающим моментам шарнирные муфты делят на следующие типы:

– малогабаритные, предназначенные для передачи малых моментов от 12,5 до 1280 Н·м; у них шарниры размещены в габаритных размерах ступиц полумуфт;

– крупногабаритные, предназначенные для передачи средних и больших моментов от 10 до 800 000 Н·м.

 

Рис. 15.19. Схема вала с шарнирными муфтами

Разработка Технического Предложения начинается с изучения Технического Задания. Выясняются назначение, принцип устройства и способы соединения основных сборочных единиц и деталей. Всё это сопровождается анализом научно-технической информации об аналогичных конструкциях. Выполняются кинематический расчёт, проектировочные расчёты на прочность, жёсткость, износостойкость и по критериям работоспособности.
Конструирование и проектирование механизмов