На головну

Тема 3.14. МЕХАНІЧНІ МУФТИ.

  1. АТ. Механічні характеристики АД при різних режимах роботи
  2. Аналогові електромеханічні прилади
  3. Введення в біомеханіку і біомеханічні особливості будови тіла людини
  4. Вплив температури і фактора часу на механічні характеристики матеріалу
  5. Д. Механічні характеристики теплоізоляційних шарів
  6. ДПТ з НВ. Основні рівняння. механічні характеристики
  7. Жорсткі муфти. Розрахунок зубчастої муфти

3.14.1. Загальні відомості.

3.14.2. Підбір муфт.

3.14.3. Нерасцепляемие муфти.

3.14.4. Керовані муфти.

3.14.5. Автоматичні муфти.

3.14.1. муфтоюназивається пристрій, що з'єднує кінці двох валів і передає крутний момент з одного вала на інший без зміни його значення і напрямки. Потреба в з'єднанні валів пов'язана з тим, що більшість машин компонують з вузлів (складальних одиниць) і механізмів з вхідними та вихідними валами, кінематична і силова зв'язок між якими виконується за допомогою муфт.

додаткових функції:

·  забезпечують включення і виключення виконавчого механізму машини при працюючому двигуні;

· Оберігають машину від аварій при перевантаженнях;

· Зменшують динамічні навантаження і додатково поглинають вібрації і точки з'єднуються валів і деталей передачі;

· З'єднують вали зі вільно встановленими на них деталями (зубчасті колеса, шківи ремінних передач та ін.);

· Компенсують шкідливий вплив зсуву з'єднуються валів (несоосность валів).

Більшість муфт, застосовуваних у машинобудуванні, стандартизовано чи нормалізовано. В паспортних даних на муфти вказані:

· Основна навантажувальна характеристика муфти - номінальний передається крутний момент ;

· Діапазони посадочних діаметрів отворів і частот обертання;

· Габаритні розміри, маса, значення зсувів і ін.

Класифікація муфт:

· клас 1 - Нерасцепляемие муфти;

· клас 2 - Керовані муфти;

· клас 3 - автоматичні муфти;

· клас 4 - Все муфти, які не ввійшли в класи 1, 2 і 3, а також спеціальні, наприклад комбіновані, що представляють поєднання муфт різних класів.

3.14.2. При проектуванні нових муфт конструктивні розміри елементів муфти визначають розрахунком. Стандартизовані або нормалізовані муфти не розраховують. Їх, як правило, вибирають, як і підшипники кочення, за таблицями стандартів (нормалей).

муфти підбирають по ГОСТу або відомчим нормалям по більшому діаметру з'єднуються валів і розрахункового моменту:

,

де -найбільший діючий момент на валу;

коефіцієнт режиму роботи муфти, що враховує умови експлуатації. Для передач від електродвигунів вживають: = 1,25 ... 2,0 транспортери стрічкові, ланцюгові, скребкові; =1,25 ... 2,5-верстати металорізальні; = 2,0 ... 3,0 дробарки, молоти і ін .; = 3 ... 4-крани вантажопідйомні.

Муфти виготовляють в двох виконаннях: на довгі і на короткі кінці валів з циліндричними або конічними посадковими отворами. Допускається застосовувати поєднання полумуфт в різних виконаннях з різними діаметрами посадочних отворів в межах одного номінального крутного моменту.

3.14.3. Нерасцепляемие муфти - муфти, в яких провідна і відома напівмуфти з'єднані між собою постійно. вони підрозділяються на жорсткі, компенсуючі та пружні.

1) Жорсткі (Глухі) муфти застосовують для жорсткого і нерухомого з'єднання співвісних циліндричних валів. Вони не компенсують помилки виготовлення та монтажу. При з'єднанні жорсткими муфтами Неспіввісність вали в місці установки муфти призводять до загальної осі шляхом деформування валів і опор. З жорстких муфт найбільше застосування отримали Втулкові і фланцева.

муфта втулкові - Це цільна сталева втулка, закріплена на кінцях валів штифтами, шпонкаміілі шлицами. Має просту конструкцію, малі габарити і низьку вартість. Знайшла широке застосування в легких машинах для з'єднання валів діаметром d = 4 ... 100 мм. Застосування цих муфт обмежено тим, що при складанні і розбиранні потрібна значна осьовий зсув хоча б одного вала або муфти уздовж вала і дуже точне сполучення осей валів.

 
 

 муфта фланцевая. Муфта складається з двох напівмуфт з фланцями, посаджених на кінці валів і з'єднаних між собою болтами. Болти муфти ставлять з зазором (I варіант) і без зазору (II варіант). У першому випадку крутний момент передається силами тертя, що виникають на стику полумуфт від затяжки болтів, у другому випадку - безпосередньо болтами, які працюють на зріз і зминання. Болти, поставлені без зазору, одночасно виконують функції центрування валів.

Фланцеві муфти прості по конструкції, надійні в роботі, можуть сприймати великі навантаження, в тому числі і ударної дії. Вони широко поширені в машинобудуванні (особливо муфти з болтами без зазору). Застосовують для з'єднання валів діаметром d = 16 ... 250 мм, але при цьому потрібно точне дотримання співвісності валів і перпендикулярності стику полумуфт до осей валів.

2)Для з'єднання валів з компенсацією осьових, радіальних і кутових зсувів застосовують жорсткі компенсуючіабопружні муфти. Відхилення осі валів (зміщення валів) призводить до додаткового нагружению валів і підшипників радіальної силою від муфти. Компенсація шкідливого впливу зміщення валів, отже, зменшення додаткових навантажень на вали і підшипники при використанні жорстких муфт, досягається наявністю зазорів в сполученнях їх деталей і ковзанням деталей один по одному.

Найбільшого поширення з жорстких компенсуючих муфт отримали: зубчасті та ланцюгові.

муфта зубчаста складається з двох полумуфтс зовнішніми зубами евольвентного профілю і рознімною обойми з двома рядами внутрішніх зубів, які зачіпляються з зубцями полумуфт, посаджених на кінці валів. Рознімна обойма з'єднана болтами, поставленими в отвори без зазору.

переваги:

· Компенсує всі види зміщення валів (з цією метою зуби вінців напівмуфт обробляють по сфері радіусом r, а в поздовжньому перерізі зубах надають бочкообразную форму);

· Висока здатність навантаження при малих габаритах, обумовлені передачею навантаження великим числом одночасно працюючих пар зубів;

· Технологічність виготовлення і можливість використання в широких діапазонах частот обертання і переданих моментів.

муфта ланцюгова складається з двох напівмуфт - зірочок з однаковим числом зубів, що охоплює їх однорядной, дворядної роликового або зубчастої ланцюгом і захисного кожуха, заповненого пластичним мастильним матеріалом. Так як в шарнірах самої ланцюга і в сполученні її із зірочками є зазори, ці муфти Не призначається під реверсивних приводах (реверс буде супроводжуватися ударами), а також високошвидкісних приводах (збільшуються динамічні навантаження).

Неспіввісність осей з'єднувальних валів компенсується за рахунок відносної податливості деталей ланцюга і їх деформації.

Переваги ланцюгових муфт:

·  несоосность (кутова, радіальна) осей з'єднувальних валів компенсується за рахунок відносної податливості деталей ланцюга і їх деформації;

· Простота конструкції і обслуговування;

· Зручність монтажу і демонтажу; технологічність виготовлення і малі габарити.

3) Пружні муфтизменшують динамічні навантаження (пом'якшують поштовхи і удари), що передаються через з'єднуються ними вали, оберігають вали від резонансних коливань, що виникають внаслідок нерівномірного обертання, і компенсують всі види зсувів валів.

За матеріалом пружних елементів вони діляться на дві групи:

· Муфти з неметалевими пружними елементами;

· Муфти з металевими пружними елементами (різні сталеві пружини, пластини або пакети пластин).

 Основний матеріал неметалевих пружних елементів-гума. Вона володіє високою еластичністю і демпфирующей здатністю. Однак гумові елементи менш довговічні і міцні, ніж сталеві, що призводить до збільшення габаритів муфт. У порівнянні з неметалевими металеві пружні елементи більш довговічні і дозволяють виготовляти малогабаритні муфти з великою навантажувальною здатністю. Тому їх застосовують в основному для передачі великих моментів.

муфта пружна втулочно-пальцева (МУВП). Муфта складається з двох напівмуфт, сполучних пальців, закріплених в конічних отворах однієї з напівмуфт і одягнутих на пальці гофрованих гумових втулок, через які передається момент.

переваги:

· Простота конструкції;

· Зручності заміни пружних елементів;

· Малим габаритам і масі;

· Внаслідок деформації гумових втулок при роботі пом'якшуються поштовхи і удари, а також компенсуються невеликі зсуви осей валів.

Муфта пружна з торообразной оболонкою складається з двох напівмуфт, пружною оболонки, за формою нагадує автомобільну шину, і двох притискних кілець, які за допомогою гвинтів закріплюють оболонку на напівмуфтах. Момент, що обертає з напівмуфт на оболонку передається силами тертя, що створюються при затягуванні гвинтів. Застосовується при змінних і ударних навантаженнях.

переваги:

· Висока надійність в експлуатації;

·
 
 

 легкість складання, розбирання і заміни пружного елемента;

· Висока пружність і демпфуюча здатність, що дозволяє компенсувати всі зміщення валів.

муфта з змієподібній пружиною має найбільше поширення з муфт з металевим пружним елементом. Складається з двох напівмуфт з зубами спеціального обриси, у западини між якими вільно закладені секції стрічкової змієподібної пружини прямокутного перетину. Зуби і пружина закриваються зовні кожухом, що складається з двох половин, з'єднаних між собою болтами або різьбленням. Кожух утримує пружину в робочому положенні і оберігає її від випадання, служить резервуаром для пластичного мастильного матеріалу і захищає муфту від пилу.

переваги:

· Висока надійність в роботі;

· Довговічність і малі габарити;

· Досить податливі;

· Допускають зміщення все валів.

3.14.4. керовані (Зчіпні) муфти служать для швидкого з'єднання і роз'єднання валів при працюючому двигуні, для цього вони забезпечені механізмом примусового управління (ручним або автоматичним). застосовуються при строгій співвісності валів.

За принципом роботи поділяються на дві групи:

· Муфти, засновані на зачепленні (кулачкові і зубчасті);

· Муфти, засновані на терті (фрикційні).

 муфта кулачкова сцепнаясостоіт з двох напівмуфт , на торцях яких є кулачки. При включенні кулачки однієї напівмуфти входять у западини інший, створюючи жорстке зчеплення. Для включення і виключення муфти дона полумуфтасоедінена з валом нерухомо, а інша - встановлена ??на валу рухомо в осьовому напрямку. Рухливу полумуфту переміщують на направляючої шпонке або шліцах за допомогою механізму управління муфтою - відведення, вилку якою володіють в пазу.

Профіль кулачків вибирають в залежності від умов роботи муфти:

· З симетричним трапецеїдальним профілем застосовують при великих моментах і швидкостях;

· Неравнобочний трапецеїдальний профіль кулачків застосовують в нереверсивними приводах для полегшення включення;

· Трикутний профіль застосовують при малих моментах і швидкості (переважно спеціалізуються гідність - легкість і швидкість включення, яка пов'язана з великим числом кулачків);

· Прямокутний профіль не забезпечує зчеплення без зазору, тому погано працює при реверсивної навантаженні, вимагає точного взаємного розташування полумуфт в момент включення, включати такі муфти на ходу не допускається; їх застосовують при великих навантаженнях.

Включення кулачкових муфт при обертанні валів завжди супроводжується ударами, які можуть викликати руйнування кулачків. Тому їх не рекомендується включати під навантаженням і при різниці окружних швидкостей валів  0,8 м / с. Вимикати муфти можливо при будь-якій швидкості. Для підвищення зносостійкості робочі поверхні кулачків цементують і гартують до твердості 54 ... 60 HRC3. Муфти прості у виготовленні, компактні і надійні в роботі.

муфта зубчаста сцепная складається з двох напівмуфт - зубчастих коліс із зубами евольвентного профілю з однаковим модулем і числом зубів; одна з напівмуфт - з зовнішніми зубами, інша - з внутрішніми. Муфта включається механізмом управління при осьовому переміщенні однієї з напівмуфт. Друга полумуфта з'єднана з валом нерухомо. Для полегшення включення торці зубів заокруглені.

муфти фрикційні зчіпні на відміну від кулачкових забезпечують плавне зчеплення валів під навантаженням на ходу при будь різниці окружних швидкостей. Все фрикційні муфти в залежності від форми поверхні тертя діляться на дискові, конусні і циліндричні. Найбільшого поширення мають дискові муфти (пласка поверхня тертя). Для зчеплення валів до рухомий напівмуфті прикладають силу натискання F. Передача крутного моменту здійснюється силами тертя між поверхнями, що труться деталей муфти. У процесі включення муфта пробуксовує (поверхні тертя муфти прослизають) і розгін веденого вала відбувається плавно, без удару. При усталеному русі пробуксовка відсутня, муфта замикається Іоба вала обертаються з однаковою частотою обертання. Фрикційна муфта регулюється на передачу максимального моменту, безпечного для міцності деталей машини, т. Е. Муфта обмежує переданий момент. При перевантаженнях муфта пробуксовує, оберігаючи машину від поломок.

3.14.5. автоматичні (Самоврядні) муфти забезпечують автоматичне зчеплення і розчеплення валів при зміні заданого режиму роботи машини (переданого моменту, напрямку обертання або частоти обертання). Застосовуються при строгій співвісності валів. Розрізняють такі автоматичні муфти: запобіжні, обгінні і відцентрові.

Питання для самоперевірки.

1. Вкажіть види неосоосності валів.

2. Перерахуйте функції, які можуть виполнятьмеханіческіе муфти в машинах?

3. Глухий або компенсує є муфта втулкова?

4. Які функції виконує пружна втулочно - пальцева муфта?

 



Попередня   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   Наступна

Завдання. | Тема 3.4. пасової передачі | Тема 3.5. зубчасті передачі | Сили, що діють в зачепленні. | Тема 3.6. черв'ячні передачі | Тема 3.8. ПЕРЕДАЧА ВИНТ-ГАЙКА | Тема 3.9. Ланцюгові передачі. | Тема 3.10. Загальні відомості про деякі механізми. | Тема 3.11. Вали і осі. | Тема 3.12. ПОДШИПНИКИ КОВЗАННЯ. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати