Изучение конструкций и выбор муфт

Цель: Изучить конструкции, назначение, научиться производить подбор муфт.

Характеристика муфт

А) В проектируемом приводе для соединения выходных концов валов двигателя и быстроходного вала редуктора, установленных на общей раме, применяем упругую втулочно-пальцевую муфту МУВП в стандартном исполнении.

Муфта состоит из двух дисковых полумуфт, в одной из которых в конических отверстиях закреплены пальцы с надетыми на них гофрированными резиновыми втулками. Втулки входят в отверстия, выполненные в другой полумуфте. Посадочные отверстия в полумуфтах под валы выполняют цилиндрическими (тип /) или коническими (тип //).

Полумуфты изготавливают из чугуна марки СЧ 20 (ГОСТ 1412-85) или стали 30Л (ГОСТ 977-88); материал пальцев – сталь 45 (ГОСТ 1050-74); материал упругих втулок – резина с пределом прочности при разрыве не менее 8 Н/мм².

Муфты МУВП получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и удобству замены упругих элементов.

Муфта МУВП обеспечивает надежную работу привода с минимальными дополнительными нагрузками, компенсируя неточности взаимного расположения валов вследствие неизбежных осевых ∆_а, радиальных ∆_r и угловых ∆_у смещений. Однако они имеют небольшую компенсирующую способность и при соединении несоосных валов оказывают большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом резиновые втулки быстро выходят из строя.

При расчете опорных реакций в подшипниках учитывалось действие со стороны муфты силы F_m,, вызванной радиальным смещением валов ∆_r.. Угловые смещения валов незначительны и нагрузку, вызванную ими на валы опоры, можно не учитывать.

б) Для соединения выходных концов тихоходного вала редуктора и вала рабочей машины и применяем цепную муфту. Цепные муфты предназначены для конструкций с большими крутящими моментами, так как передают более высокие крутящие моменты, чем сами валы. Муфта состоит из двух полумуфт-звездочек, имеющих одинаковые числа зубьев, охватывающей их общей цепи (втулочно-роликовой однорядной) и защитного кожуха, заполненного пластичным смазочным материалом.

Достоинства цепных муфт— простота конструкции и обслуживания, относительно небольшие габариты. При монтаже и демонтаже не требуется осевого смещения узлов. Цепная муфта обладает хорошими компенсирующими свойствами.

Определение расчетных моментов и выбор муфт

Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный вращающий момент Т, Н·м, установленный стандартом.

Муфты выбирают по большому диаметру концов соединяемых валов и расчетному моменту Т_р, который должен быть в пределах номинального

Т_р=К_р·Т₁(Т₂)≤Т, (1)

где Т₁ (Т₂)- вращающий момент на соответствующем валу редуктора, Н·м;

Т - номинальный вращающий момент (таблица К3 [1] - для МУВП;

Таблица К26 [1] – для цепной муфты);

К_р – коэффициент режима нагрузки.

– при спокойной работе и небольших разгоняемых массах (приводы конвейеров, испытательные установки и др.) К = 1,15…1,4;

– при переменной нагрузке и средних разгоняемых массах (металлорежущие станки, поршневые компрессоры и др.) К = 1,5…2;

– при ударной нагрузке и больших разгоняемых массах (прокатные станы, молоты и др.) К = 2,5…3.

Быстроходный вал

Т_р =

Принимаем муфту…..

Тихоходный вал

Т_р =

Принимаем муфту……

Установка муфт на валах

Проектируемые муфты состоят из двух полумуфт, устанавливаемых на выходные концы валов на шпоночном соединении призматическими шпонками.

На цилиндрические концы валов полумуфты устанавливаем по следующим посадкам:

При нереверсивной работе без толчков и ударов – Н7/к6.

При нереверсивной работе с умеренными толчками - Н7/m6 (n6);

При нереверсивной работе с большими толчками и ударами – Н7/n6 (p6).

Таблица К3 – Муфты Упругие втулочно – пальцевые (ГОСТ 21424-75)

 

Номиналь-ный момент Т, Н·м	Угловая скорость ω, с-1 не более	Отверстие	Габаритные размеры	Смещение осей валов не более
d, d1	Lцил	lкон	L	D	d0	Радиальные ∆r	Угло-вые ∆y
31.5		16;18;19						0.2	1o30l
		20;22;24
		25;28;30						0.3
		32;35;36;38; 40;42;45					1o
		40;42;45
		45;48;50; 55;56					0.4
		50;55;56; 60;63;65;70

 

Пример условного обозначения муфты с номинальным вращающим моментом 250 Н·м; с диаметром вала d=32 мм типа I:

Муфта упругая втулочно – пальцевая 250-32-I ГОСТ 21424-75.

 

 

Таблица К26 – Муфты цепные однорядные (ГОСТ 20742-93)

 

 

Т ном, Нм	n max, об/мин	d (H 7)	D	L для исполнений	l для исполнений	Цепь по ГОСТ 13568 -97	Число звеньев	h	Радиальное смещение валов	Масса, кг, не более
		3, 4			3, 4
		20, 22, 24								Пр 19,05-3180		1,3	0,16	3,3
25, 28
		25, 28		Пр 25,4-6000		1,8	0,20	3,85
30, 32, 35, 36					4,10
		32, 35, 36			0,25	5,05
40, 45							5,75
		40, 45		Пр 31,75-8900		2,0	0,32	12,9
50, 55, (56)	14,0
		50, 55, (56)		Пр 38,1-12700		3,5	0,40	14,5
60, 63, 70, 71							19,5
100, 110							56,9
Примечание. Угловое смещение осей валов не более 10.

 

Пример условного обозначения цепной муфты с номинальным вра­щающим моментом 1000Н·м,, с диаметром посадочного отверстия полумуфт d = 56мм: Муфта 1000—56 ГОСТ 20742—93.