Глава 5 МУФТЫ

Муфты служат для передачи вращения и крутящего момента с одного вала на другой. Кроме того муфты могут компенсировать осевое, радиальное и угловое смещение валов, а также смягчать (демпфировать) нагрузки и предохранять трансмиссии от поломок при перегрузках.

В схеме привода конвейера преду­смотрены две муфты: компенсирующая муфта 6 между двигателем и редуктором и комбини­рованная муфта 7 между редуктором и валом конвейера.

Многие типы муфт выпускаются серийно. Поэтому их размеры можно найти в спра­вочниках по муфтам. Пользуясь справочником, муфты следует подбирать по крутящему мо­менту и диаметру вала. Таким образом, подбирается компенсирующая муфта 6, предусмот­ренная в техническом заданиях.

На рис. 5.1 представлена наиболее распространенная компенсирующая муфта типа МУВП (муфта упругая втулочно-пальцевая), способная компенсировать осевое, радиальное и угловое смещение валов и демпфировать нагрузки.

Рис 5.1. Муфта МУВП по ГОСТ 21424-75:

1 – полумуфта, 2 – полумуфта, 3 – палец, 4 – резиновая втулка,

5 – винт установочный

Размеры муфты МУВП представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Геометрические параметры муфт МУВП (ГОСТ 21424-75), в мм

Геометрические па­раметры

Крутящий момент, Нм

,5

d

12 14|16 18

16 18|20 22

20 22 |25 28

25 28 | 32 36

32 36

| 40 45

40 45

| 50 56

D

L.

I

D

I

I

d

d

30 32

30 32

36 38

36 40

45 48

45 50

56 60

56 63

90 95

Количество пальцев

Допускаемое смещение:

радиальное, мм

0,2

0,3

угловое, град, °

1,5°

1,0°

Палец:

диаметр: d

резьба: М

Мб

М8

М8

М10

М10

М10

Другая предусмотренная в схеме привода комбинированная муфта 7, расположенная между редуктором и валом конвейера, предназначена не только для компенсации смещения валов (осевого, радиального и углового), но и для предохранения трансмиссии от перегрузок и демпфирования нагрузок. Поэтому она должна сочетать в кон­струкции элементы разных по назначению муфт. На рис. 5.2 показана в качестве примера ти­повая комбинированная (упруго-предохранительная компенсирующая) муфта со штифтовым предохранительным устройством на основе муфты МУВП, представленной на рис. 5.1.

В данной муфте осевая, радиальная и угловая компенсация смещения валов, а также демпфирование нагрузки осуществляется за счет упругости резиновых втулок 2 и установки их на пальцах 3в отверстиях полумуфты 1, заимствованных из конструкции муфт МУВП. Предохранение же от перегрузок осуществляется за счет среза специальных штифтов 10, ус­танавливаемых на другой полумуфте 7.

B–C (на левой половине муфты) B-D (на правой половине муфты)

Рис. 5.2. Комбинированная упруго-предохранительная муфта с штифтовым предохранительным устройством: 1 – полумуфта правая, 2 – резиновая втулка, 3 – палец, 4 – масленка, 5 – втулка, 6 – средняя часть, 7 – полумуфта левая, 8 – заглушка, 9 – втулка каленая, 10 - штифт, 11 – втулка каленая, 12 – торцевая шайба, 13 - болт

Таким образом, муфта состоит как бы из трех частей: полумуфты 1, полумуфты 7 и средней части 6 с втулкой скольжения 5 внутри ее. При этом поверхность полумуфты 7 сма­зывается с помощью масленки 4. От смещения вправо среднюю часть предохраняет торцевая шайба 12, укрепляемая на торце вала болтом 13.

Крутящий момент от полумуфты 7, установленной на шпонке на ведущем валу, переда­ется через срезаемый штифт 10 на среднюю часть 6, а с неё через пальцы 3 и резиновые втул­ки 2 - на полумуфту 1, установленную на шпонке на ведомом валу.

При опасной перегрузке штифт 10, рассчитанный на срез при заданной предельной на­грузке, срезается, прерывая связь между валами, защищая тем самым трансмиссию. При этом ведущая полумуфта 7 продолжает вращаться, а средняя часть 6 и ведомая полумуфта 1 остают­ся неподвижными. Свободное скольжение поверхности полумуфты 7 относительно неподвиж­ной поверхности средней части 6 обеспечено смазкой поверхности втулки 5. Свободное вра­щение гарантировано зазором 0,05 … 0,1 мм между торцевой шайбой 12 и торцом втулки 5.

Для замены срезанного штифта полумуфта 7 и средняя часть 6 устанавливаются соосно рискам, отвинчивается заглушка 8 и выбиваются остатки штифта со стороны средней части 6. Затем штифт меняется на новый и заглушкой 8 закрывается наружное отверстие.

5.1. Расчет штифтового предохранительного устройства комбинированной муфты(см. рис. 5.2)

Предпосылки к расчету:

1. В муфте лучше всего применять один или два срезных штифта.

2. Симметричное расположение штифтов исключает изгибающие нагрузки на вал.

3. Штифты изготавливаются из термообработанных сталей (см. табл. 5.2).

Таблица 5.2

Рекомендуемые для штифтов марки сталей и их термообработка

Марки сталей	, МПа	Термообработка
		Нормализация
	Нормализация
	Отпуск
	Отпуск
		Нормализация, закалка, отпуск
	Улучшение, закалка , отпуск
	Отпуск
		Нормализация
		Нормализация
40Х		Нормализация
		Отпуск
		Отпуск

4. Втулки каленые изготавливаются из более прочного материала, чем штифты.

5. Крутящий момент при срабатывании предохранительного устройства не должен быть менее двух номинальных (расчетных) крутящих моментов:

При зубчатых передачах: Нм,

где: = 195,7 Нм (см. табл. 1.5).

Расчет состоит в определении диаметра штифтов при действии предельного крутящего момента , то есть при срабатывании штифтового предохранительного устройства:

мм .

Принимаем = 7 мм;

где: принимаем = 400 Нм;

= 1 при Z = 1 – коэффициент нагрузки;

Z = 1 – число штифтов;

- допускаемое напряжение при срезе:

= (0,2…0,3) : принимаем = 0,3. = МПа

( =550 МПа – для стали 45 по табл. 5.2)

D – диаметр разнесения места расположения штифта:

D = 140 мм (см. рис 5.2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для вузов. Изд. 4-е. - М.: Машиностроение, 1989

2. Детали машин: Атлас конструкций / Под ред. Д.Н. Решетова. Изд. 5-е в 2 ч. - М.: Ма­шиностроение, 1992.

3. Бандаков Б.Ф. Расчет и проектирование зубчатых и червячных передач:
учеб.-метод. пособие. - М.: РИЦ МГИУ, 2006.

4. Расчет зубчатых передач. Ч. 1, У/П Клоков В.Г. М.: МГИУ,

5. Расчет и проектирование деталей передач. Ч. 2, У/П Клоков В.Г. М.: МГИУ,

6. Детали машин: курсовое проектирование : учеб.-метод. пособие Клоков В.Г. М.: МГИУ, 2007

7. Детали машин: проектирование узлов и деталей машин; выбор материалов и методов их упрочнения : учеб. пособие для выполнения курс. проекта Клоков В.Г., Курбатова И.А. М.: МГИУ, 2005

ПРИЛОЖЕНИЯ (содержание)

Приложение 1 - Электродвигатели серии АИР Приложение 2 - Подшипники качения

Приложение 3 - Манжеты резиновые армированные для валов

Приложение 4 - Кольца пружинные упорные плоские наружные и канавки для них

на валу

Приложение 5 - Гайки круглые шлицевые

- Шайбы стопорные многолапчатые

- Канавки под язычок стопорной шайбы

Приложение 6 - Образец чертежа и спецификации изделия к сборочному чертежу

«Редуктор цилиндрический»

Приложение 7 - Швеллеры стальные горячекатаные

Приложение 8 - Типовые конструкции маслоуказателей,

- Пробки

- Сапуны

Приложение 9 - Рабочие чертежи деталей: вала, колеса и крышек (подшипника)

http://www3.msiu.ru/detalim/SM/SM_index.htm

Приложение 6

Образец чертежа и спецификации изделия к сборочному чертежу «Редуктор цилиндрический»

Образец сборочного чертежа «Редуктор цилиндрический»

Образец спецификации изделия к сборочному чертежу «Редуктор цилиндрический»