20.Муфты
Сборочные единицы, закреплённые на раме (электродвигатель, редуктор и др.), соединяют между собой муфтами или передачами. Муфты предназна-чены прежде всего для соединения валов и передачи крутящего момента. В большинстве конструкций решаются и другие задачи. Наибольшее распро-странение получили механические муфты.
Основное назначение упругих муфт на только соединять валы, но и смяг-чать динамические нагрузки и выводить систему из состояния резонанса. В муфтах используют металлические пружины и неметаллические упругие эле-менты, например, резиновые или войлочные кольца.
Наиболее распространённая упругая муфта – втулочно-пальцевая, сокра-щённо МУВП (рис. 20.1). Полумуфты несимметричны. В одной из них за-креплены металлические пальцы, на которые надеваются резиновые кольца. Другая полумуфта имеет ответные цилиндрические отверстия.
Рис. 20.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая
Компенсирующие способности муфты невелики. Допускается осевое смещение Dl в пределах до половины монтажного зазора (до 4 мм), радиальное смещение Dr = 0,2…0,6 мм; угловое смещение Dα = 1º, однако такие смещения могут вызывать быстрый износ колец.
Муфтами соединяют хвостовики валов соседних изделий. Разность диаметров не должна превышать 20%. Размеры муфт выбирают по ГОСТ 21424 (прил. И). Муфты выбирают по расчётному моменту Тр и большему диаметру:
Tр = T·K1·K2 ≤ [Т], (20.1)
где коэффициенты: K1 – ответственности передачи; K1 = 1…1,8; для подъём-ного механизма K1 = 1,3; K2 – режима работы; для режима 3М K2 = 1; режима 4М K2 = 1,1; для режима 5М K2 = 1,2; T – крутящий момент на валу, Н·м; при постановке муфты на тихоходный вал редуктора T = Tвых.
Пример 29. Подобрать упругую втулочно-пальцевую муфту по следу-ющим исходным данным: крутящий момент Т = 1600 Н·м, диаметры хвос-товиков dвых = 65 мм, dбар = 60 мм, группа режима 4М..
Решение.
Расчётный момент Тр при K1 = 1,3 и K2 = 1,1:
Tр = T·K1·K2 = 1600·1,3·1,1 = 2002 Н·м.
Принята из прил. И муфта с номинальным крутящим моментом Т = 2000 Н·м, d = 65 мм. Максимальный диаметр D = 250 мм. Длина муфты при типе I (с цилиндрическим отверстием) и исполнении 1 (на длинные концы валов)
L = 288 мм.
Обозначение: Муфта МУВП-6-250-60-1-65-1 У3 ГОСТ 21424-93
В грузоподъёмных машинах используют упругие втулочно-пальцевые муфты с тормозным шкивом (МУВП-Т). Это позволяет не ухудшая качеств МУВП уменьшить габариты тормозного устройства. Ставят такую муфту на хвостовики электродвигателя и быстроходного вала редуктора. На рис. 20.2 показаны полумуфта с отверстиями под пальцы и с тормозным шкивом и полумуфта с пальцами, закреплёнными в ней. Основные параметры муфты приведены в прил. К.
Рис. 20.2. Детали муфты упругой втулочно-пальцевой с тормозным шкивом
Пример 30. Подобрать упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом по следующим исходным данным: крутящий момент на тихоходном валу редуктора Твых = 1600 Н·м, передаточное число u = 16, КПД η = 0,97, диаметр хвостовика быстроходного вала dвх = 22 мм.
Решение.
Крутящий момент на быстроходном валу редуктора – из формулы (4.6):
Твх = Твых/(uη) = 1600/(16·0,97) = 103 Н·м.
Расчётный момент Тр при K1 = 1,3 и K2 = 1,1:
Tр = T·K1·K2 = 103·1,3·1,1 = 147 Н·м.
Принята из прил. К муфта с номинальным крутящим моментом Т = 500 Н·м, d = 22 мм. Диаметр тормозного шкива Dт = 300 мм, ширина Вт = 150 мм.
Обозначение: Муфта МУВП-Т-500-300-150-22