107) Назначение глухих муфт. Пример конструкции глухой муфты, ее назначение, свойства и расчет. Приведите пример и метод расчета фланцевой (поперечно-свертной) муфты.

Глухие муфты предназначены для жесткого постоянного соединения соосных валов.

Втулочная муфта представляет собой втулку, насаживаемую на цилиндрические концы валов. Предназначены для передачи вращающего момента от 1 до 4500 Нм для валов диаметром 6..100 мм. Муфту характеризует простота конструкции и изготовления, низкая стоимость, малый габарит по диаметру, небольшой маховый момент. Недостатки втулочной муфты: неудобный монтаж. Материал втулки – Сталь 45.

Фланцевая муфта состоит из двух полумуфт с фланцами, стягиваемыми болтами, одна половина из которых для обеспечения соосности полумуфт и восприятия поперечных сил установлена без зазора, а вторая с зазором.

Ф ланцевые муфты просты по конструкции, упрощают монтаж узлов, обеспечивают беззазорное соединение валов, могут передавать вращающие моменты от 16 до 40000 Нм при диаметре вала 11..250мм.

Расчет сводится к определению диаметра болта по потребной силе затяжки.

Т_р – расчетный вращающий момент; С – коэффициент запаса по несдвигаемости. С=1,1..1,5

D_ср=(D₁+D₂)/2 –средний диаметр кольцевой поверхности трения.

Z – число болтов.

f – коэффициент трения.

108) Жесткие компенсирующие муфты: назначение и область применения. Какие ошибки изготовления и сборки и каким образом компенсируют эти муфты. Пример конструкции жесткой компенсирующей муфты, ее назначение и расчет.

Жесткие компенсирующие муфты компенсируют радиальные, угловые и осевые смещения. Машины выполнены из отдельных узлов или агрегатов. Взаимная установка таких узлов не может быть идеально точной в следствие погрешностей изготовления и монтажа, особенности конструкции узлов и деформации валов при работе. Применение компенсирующих муфт позволяет понизить требования к точности расположения валов и уменьшить дополнительные нагрузки на валы и опоры.. Компенсацию отклонения от номинального положения достигают в жестких компенсирующих муфтах.

Зубчатая муфта.

Компенсирует радиальные, угловые и осевые смещения валов за счет боковых зазоров, бочкообразного профиля зуба втулки.

Сдвоенная зубчатая муфта состоит из двух одинаковых ступиц – 2. 4 – две одинаковые обоймы, стянуты болтами – 1. 3 – крышки. 5 – пробка для заливки масла. 6 – пояски для контроля соосности валов.

Расчетный момент для зубчатой муфты: Т_р=k₁k₂k₃Т_ном.

Т_ном – номинальный вращательный момент; k₁ – коэффициент, учитывающий степень ответственности привода; k₂ – коэффициент, учитывающий условия работы; k₃ – коэффициент, учитывающий угловое смещение.

При компенсации муфтой смещения на концы валов действует радиальная сила: F_M=0,4*10³*T_pd_M. Т_р – расчетный момент, d_M – делительный диаметр зубчатого соединения муфты.

Шарнирные муфты служат для передачи вращательного момента между валами с большими углами перекоса. γ=<40-45°, изменяющимися во время работы.

1 – ведущая полумуфта; 2 – крестовина; 3 – ведомая полумуфта.

Размеры муфты определяются по таблице в зависимости от значения вращающего момента.

Т=Т_нcosγ. Т_н – номинальный вращательный момент, γ – угол перекоса.

Пальцевые муфты с металлическими дисками.

Муфта проста по конструкции и не требует ухода в процессе эксплуатации. Одна муфта компенсирует только угловое смещение валов, при этом пакет упругих дисков изгибается из своей плоскости. Чем меньше пальцев на полумуфтах, тем податливей свободные участки дисков на изгиб и следовательно выше компенсирующая способность муфты. Муфты находят широкое применение в в приводах высокой крутильнйо жесткости с неточно установленными агрегатами.

109) Упругие муфты: назначение и область применения. Типы упругих элементов. Характеристика упругих муфт. Каким образом упругие муфты компенсируют несоосность валов. Пример конструкции упругой муфты, ее назначение. Методика расчета. Приведите схемы муфт с резиновыми упругими элементами. Достоинства и недостатки этих муфт.

Эти муфты отличаются наличием упругого элемента (неметаллический – резиновый, полиуретановый; и стальной), являются универсальными, т.к. обладая некоторой крутильной податливостью компенсируют взаимные смещения валов.

Упругие муфты способствуют: 1) смягчению толчков и ударов вращающего момента; 2) защите привода машины от вредных крутильных колебаний; 3) соединению валов, имеющих взаимное смещение.

Основные характеристики упругих муфт.

1. Жесткость при кручении:

С=Т/φ при линейной зависимости; С=dT/dφ при нелинейной. Т – вращающий момент; φ – угол взаимного поворота полумуфт.

2. Демпфирующая способность.

Оценивается коэффициентом относительного рассеяния: ψ=А_Д/А_упр.

А_Д – работа, поглощенная за один цикл нагружения муфты переменным моментом; А_упр – работа сил упругой деформации муфты за четверть периода полного колебания.

Схемы упругих муфт с резиновым упругим элементом.

Муфта с упругим элементом в виде внешнего тора.

Благодаря особой форме упругого элемента эта муфта обладает повышенной компенсирующей способностью, т.е. допускает значительные взаимные смещения полумуфт. Недостаток – большой размер диаметра D и появление осевых сил, сближающих полумуфты при вращении муфты.

110) Сцепные муфты: назначение, область применения. Основные требования, предъявляемые к сцепным муфтам. Фрикционные муфты: принцип работы, область применения. Пример конструкции дисковой муфты, методика расчета.

Сцепные муфты служат для быстрого соединения или разъединения вращающихся или неподвижных валов. Применяют при строгой соосности валов. По принципу работы различают муфты с профильным замыканием (кулачковые, зубчатые) и фрикционные.

Фрикционные муфты применяются для плавного соединения разъединения валов под нагрузкой на ходу в широком диапазоне скоростей при частых пусках и остановках.

По форме поверхности трения фрикционные муфты подразделяют на дисковые, конусные, цилиндрические.

В дисковых муфтах рабочими поверхностями служат плоские торцы дисков.

Полумуфта 1 закреплен на валу неподвижно, а полумуфту 2 можно перемещать в осевом направлении. Для соединения валов подвижную полумуфту прижимают к неподвижной силой F_a. Передачу вращающего момента осуществляют за счет сил трения на трущихся поверхностях муфты при их прижатии. Изменяя силу сжатия дисков можно регулировать силы трения и передаваемый вращающий момент. Основным критерием работоспособности является износостойкость трущихся поверхностей.

Условие передачи муфтой требуемого момента Т_р:

Т_тp=βТ_р, Т_тp=10^-3F_afR – момент сил трения; β – коэффициент запаса сцепления; F_a – сила сжатия дисков; f – коэффициент трения.

R=(D_н + D_в)/4 – средний радиус поверхности трения дисков. D_н, D_в – диаметры дисков.

Необходимая сила сжатия: F_a= (10³βT_p)/(fR).

Давление на трущихся поверхностях: