- •М у ф т ы общие сведения, назначение и классификация
- •Муфты глухие
- •Муфта втулочная
- •Муфта фланцевая
- •Муфты компенсирующие жесткие Виды несоосности валов
- •Муфта кулачково-дисковая
- •Муфта зубчатая
- •Муфты упругие Назначение упругих муфт и их динамические свойства
- •Конструкция и расчет упругих муфт
- •Металлические упругие элементы муфт
- •Муфта с цилиндрическими пружинами
- •Неметаллические упругие элементы муфт
- •Муфта с резиновой звездочкой
Неметаллические упругие элементы муфт
Основным материалом неметаллических упругих элементов в настоящее время является резина. Она обладает следующими положительными качествами:
1. Высокой эластичностью. В пределах упругости резина допускает относительные деформации , а сталь только. При таких деформациях единица массы резины может аккумулировать большое количество энергии (в 10 раз больше, чем сталь).
2. Высокой демпфирующей способностью вследствие внутреннего трения. Относительное рассеяние энергии в муфтах с резиновыми элементами достигает 0,3 – 0,5.
3. Электроизоляционной способностью.
4. Муфты с резиновыми упругими элементами проще и дешевле, чем со стальными.
Недостатками резиновых элементов являются:
1. Меньшая долговечность, чем стальных; вследствие структурных изменений, ускоряемых внешними воздействиями и нагреванием при переменных деформациях, резина постепенно теряет свою прочность и упругие свойства.
2. Меньшая прочность, которая приводит к увеличению габаритов муфт; для передачи больших крутящих моментов такие муфты становятся нерациональными.
Муфты с резиновыми упругими элементами широко распространены во всех областях машиностроения для передачи малых и средних крутящих моментов.
Основные типы резиновых упругих муфт и схемы их нагружения изображены на рис.16.22.
При выборе типа упругого элемента учитывают следующее:
а) упругие элементы с равномерным напряженным состоянием по объему обладают большей энергоемкостью;
б) кручение и сдвиг дают большую энергоемкость, чем сжатие;
в) выгодно, чтобы упругий элемент занимал большую долю объема муфты.
Этим условиям в большей степени удовлетворяют типы упругих элементов, показанные на рис.16.22,ж,з,и.
Рис.16.22
Муфта с резиновой звездочкой
Муфта (рис.16.23) состоит из двух полумуфт с торцевыми выступами и резиновой звездочки, зубья которой расположены между выступами. Зубья звездочки работают на сжатие. При передаче момента в каждую сторону работает половина зубьев.
Муфта стандартизирована и широко применяется для соединения быстроходных валов (nдо 60003000 об/мин при Т до 0,312 кгс ·м и диаметрах выловdдо 1245 мм соответственно). Муфта компактна и надежна в эксплуатации, допускает радиальное смещение осей Δ ≤ 0,2 мм; перекос осей Δа≤ 1031'. Соотношение основных размеров:D≈ 2,5d;d1≈ (0,550,5)D;h= (0,30,22)D;L≈ 3d.
Работоспособность резиновой звездочки определяется величиной напряжений смятия и может быть рассчитана по формуле
(16.33)
где z– число зубьев звездочки.
Принимают .
Рис. 16.23 |
Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП)
Благодаря легкости изготовления и замены резиновых элементов эта муфта (рис.16.24). получила распространение, особенно в приводах от электродвигателей с малыми и средними крутящими моментами.
|
Муфты нормализованы для диаметров валов до 15 мм и соответственно крутящих моментов до 1500 кгс·м.
Рис.16.24
Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки (Iвариант) или кольца трапецеидального сечения (IIвариант).
Вследствие сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах ( ΔL≈ 15 мм; Δr≈ 0,30,6 мм; Δадо 10).
Для проверки прочности рекомендуют рассчитывать пальцы на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкосновения втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки
(16.34)
где z– число пальцев.
рекомендуют принимать равным 1820 кгс/см2(1,82 МПа)