Червячная передача, подшипники, сварные соединения

Подбор муфт производят по расчетному крутящему моменту, а так как ресурс муфты определяется износом, то ограничивают средние давления на рабочих поверхностях зубьев:

 

 

р =   £ |р|,                                     (3.208)

 

 

где kH = 1,1…1,3 – коэффициент концентрации нагрузки; bM, dM – длина   зуба и диаметр делительной окружности; h – рабочая высота зуба,             h »1,8 m; z – число зубьев полумуфты; |р| – допускаемое давление,          [p]  = 3,6…4,6 МПа  при  твердости   материала    муфт  280…320   НВ  и  [p] =10…12 МПа после химико-термической обработки.

Наибольшие углы перекоса соединяемых валов (до 45°) допускает шарнирная муфта (рис. 3.57), состоящая из двух вилок 1 и крестовины 2, шарнирно соединенной с вилками. Недостатком шарнирной муфты является неравномерность вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущего, если валы установлены несоосно. Для устранения этого недостатка применяют сдвоенные шарнирные муфты, содержащие промежуточный элемент 2 (рис. 3.57, б), но для равномерного вращения ведомого вала необходимо соблюдение пар

параллельности соединяемых валов 1 и 3 и расположение вилок промежуточного вала 2 в одной плоскости.

 

 

 

Рис. 3.57. Шарнирная муфта

 

 

Упругие муфты уменьшают динамические нагрузки (смягчают толчки и удары), передаваемые через соединяемые ими валы, предохраняют валы от крутильных колебаний и компенсируют все виды несоосности валов. По материалу упругих элементов муфты делятся на две группы: муфты с неметаллическими и муфты с металлическими упругими элементами. Основной материал неметаллических упругих элементов – резина. Она обладает высокой эластичностью и демпфирующей способностью. Однако резиновые элементы менее долговечны и прочны, чем стальные, что приводит к увеличению габаритов муфт.

Основные характеристики упругих муфт: жесткость при кручении (или обратная ей величина – податливость) и демпфирующая способность, т.е. способность при деформировании упругих элементов необратимо поглощать энергию, превращая ее в теплоту.

Упругие втулочно-пальцевые муфты (МУВП) состоят из двух полумуфт (рис. 3.58, а), соединительных пальцев, закрепленных в конических отверстиях одной из полумуфт и надетых на пальцы резиновых втулок, через которые передается момент. Для ограничения износа среднее давление пальца на втулку не должно превышать допускаемого:

 

 

р = 2Тр / (n Dп dп ℓ) £ |р|,                                     (3.209)

 

 

где n – число пальцев; Dп – диаметр окружности расположения осей пальцев; dп  – диаметр пальца; ℓ – длина упругого элемента; [p] = 2 МПа – допускаемое давление для резиновой втулки; Тр – расчетный момент:

 

 

Тр=Тк1к2к3,                                                (3.210)

 

 

где к1 – коэффициент ответственности (если поломка муфты может вызвать остановку машины, то к1 = 1; аварию машины – к1 = 1,2; человеческие жертвы – к1 = 1,8); к2 – коэффициент условий работы (при спокойной работе к2 = 1; при переменной – к2 = 1,2; при тяжелой работе с толчками – к2 = 1,5); к3 – коэффициент углового смещения (к3 = 1 при угле перекоса      валов g £ 0,25о; к3 = 1,25 при g = 0,5о; к3 = 1,5 при g = 1,0о; к3 = 1,75 при  
g = 1,5о).

Муфта упругая с торообразной оболочкой (рис. 3.58, б) состоит из двух полумуфт, упругой оболочки и двух прижимных колец, которые с помощью винтов закрепляют оболочку на полумуфтах. Крутящий момент с полумуфт на оболочку передается силами трения, создаваемыми при затяжке винтов. Муфта применяется при переменных и ударных нагрузках, обеспечивает элекроизоляцию узлов привода.

 

 

 

Рис. 3.58. Упругие муфты

 

 

Муфта со змеевидной пружиной (рис. 3.58, в) состоит из двух полумуфт 1 и 5 с зубьями 2 специальной формы, во впадины между которыми заложены секции ленточной змеевидной пружины 3 прямоугольного сечения. Зубья и пружина закрываются снаружи кожухом 4, состоящим из двух половин, соединяемых между собой болтами. Муфта обладает высокой надежностью, долговечностью и малыми габаритами.

 

 

3.7.3. Управляемые муфты

Управляемые (сцепные) муфты служат для соединения и разъединения валов при работающем двигателе, для этого они снабжены механизмом принудительного управления. Муфты применяются при строгой соосности валов. Передача крутящего момента осуществляется либо за счет зацепления (зубчатые или кулачковые муфты), либо силами трения (фрикционные муфты).

Муфта кулачковая сцепная (рис. 3.59, а) состоит из двух полумуфт, на торцах которых имеются кулачки, входящие в зацепление при соединении валов. Наибольшее распространение получили прямоугольные, симметричные и несимметричные трапецевидные и треугольные профили кулачков (рис. 3.59, б). Включение муфты производят перемещением подвижной полумуфты либо при остановленных валах, либо при очень малой разности скоростей вращения ведущего и ведомого валов. Прямоугольный профиль кулачков не обеспечивает зацепления без зазоров, поэтому плохо работает при реверсивной нагрузке. Выключать муфты можно при любой скорости.