4. Установка элементов открытых передач на вал.

а) Сопряжение с валом. Элементы открытых передач сажают на цилиндрические или конические посадочные поверхности выход­ных концов валов. Для передачи вращающего момента используют шпоночные соединения (см. 10.3, п. 1). При установке элементов открытых передач на цилиндрические концы валов применяют сле­дующие посадки:

при нереверсивной работе без толчков и ударов — Н7/к6; при нереверсивной работе с умеренными толчками — Н7/т6 (п6); при реверсивной работе с большими толчками и ударами — H7/n6(j>6);

б) Осевая фиксация и осевое крепление. Зависит от конструк­ции выходного конца вала (см. 10.2, п. 1), положения ступицы относительно обода элемента открытой передачи, а также от отно­шения длины ступицы l_ст к ее внутреннему диаметру d — l_ст/d.

Посадка на цилиндрический конец вала. При относительно длин­ной, односторонней выступающей ступице (l_ст/d 0,8) деталь фик­сируют установочным винтом (см. рис. 10.59,5; табл. КЗ).

При двусторонней выступающей ступице и отношении l_ст/d = 1... 1,5 деталь фиксируют с торца вала шестигранной гайкой и стопорной шайбой с носком (см. рис. 10.19, табл. К7, К37), круглой шлицевой гайкой и стопорной многолапчатой шайбой (см. рис. 10.22; А2; All; табл. К8, К36) или концевой шайбой (см. рис. 10.21, а; А10, А12; табл. К.34). Противоположный торец ступицы упирается в буртик между 1-й и 2-й ступенями вала (см. рис. А1, А2, А5) или в распорную втулку между подшипником и ступицей детали

(см. рис. 10.18). В этом случае должен быть предусмотрен за­зор С между буртиком вала и торцом втулки.

Посадка на конусный конец вала. При больших нагрузках, работе с толчками, ударами и при реверсивном режиме работы с частыми пусками и остановками предпочтительно устанавливать колеса и другие детали на конусные концы валов, несмотря на большую слож­ность их изготовления. При этом для создания натяга осевая фик­сация осуществляется с торца вала гайкой и стопорной шайбой с носком (см. рис. 10.19; табл. К7, К37); круглой шлицевой гайкой и стопорной многолапчатой шайбой (см. рис. А8; табл. К8, К36); концевой шайбой (см. рис. 10.17; табл. К34). При посадке детали на конический участок вала нельзя упирать ее в буртик вала, так как при этом не может быть гарантирован необходимый натяг.

10.7. Выбор муфт

(рис. 10.4, е; 10.5, е; 10.6, е)

В проектируемых приводах применены компенсирующие разъем­ные муфты нерасцепляемого класса в стандартном исполнении.

Для соединения выходных концов двигателя и быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме, применены упругие втулочно-пальцевые муфты и муфты со звездочкой. Эти муф­ты обладают достаточными упругими свойствами и малым момен­том инерции для уменьшения пусковых нагрузок на соединяемые валы (см. табл. К21, К.23).

Для соединения выходных концов тихоходного вала редуктора и при­водного вала рабочей машины применены цепные муфты и муфты с торообразной оболочкой. Эти муфты обладают достаточной подат­ливостью, позволяющей компенсировать значительную несоосность валов. Кроме того, к ним не предъявляются требования малого момента инерции (см. табл. К25, К26).

Применяемые муфты обеспечивают надежную работу привода с минимальными дополнительными нагрузками, компенсируя неточ­ности взаимного расположения валов вследствие неизбежных осе­вых а, радиальных r и угловых смещений.

Однако при расчете опорных реакций в подшипниках следует учитывать действие со стороны муфты силы F_M вызванной ради­альным смещением валов r (см. 6.3, п. 7; рис. 8.3; 8.4). Угловые смещения валов незначительны и нагрузку, вызванную ими на валы и опоры, можно не учитывать.

1. Определение расчетного момента и выбор муфты. Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный враща­ющий момент Т, Нм, установленный стандартом (см. табл. К21...К26). Муфты выбирают по большему диаметру концов соеди­няемых валов и расчетному моменту Г, который должен быть впределах номинального:

где Ар — коэффициент режима нагрузки (табл. 10.26); 7\(Т₂) — вращающий момент на соответствующем валу редуктора, Нм (см. табл. 2,5); Т — номинальный момент (см. табл. К21; К23; К25; К26).

Таблица 10.26. Значения коэффициента режима нагрузки

Тип машины	Kp
Конвейеры ленточные Конвейеры винтовые, цепные, скребковые Краны, лебедки, элеваторы	1,25...1,50 1,5...2,0 2,0...3,0

Стандартные муфты предусмотрены двух типов — с цилиндри­ческим и коническим посадочным отверстием (муфта со звездоч­кой — только с цилиндрическим), а каждый тип — двух исполне­ний: для длинных и коротких концов валов. Рекомендуемые для проектируемых приводов муфты принимаются для коротких концов валов и указаны в технических заданиях (см. табл. Т31...Т318).

Стандарт допускает сочетание полумуфт с различными диамет­рами посадочных отверстий d, если эти муфты предназначены для передачи одного и того же номинального вращающего момента, а для цепных муфт в технически обоснованных случаях — для переда­чи различных моментов. В отдельных случаях для упругих втулоч-но-пальцевых муфт допускается диаметр одной из полумуфт умень­шить до любого значения, установленного стандартом для других номинальных моментов.

2. Муфты упругие втулочно-пальцевые. Муфты получили широ­кое распространение благодаря простоте конструкции и удобству.,, замены упругих элементов. Однако они имеют небольшую компен­сирующую способность и при соединении несоосных валов оказы­вают большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом ре­зиновые втулки быстро выходят из строя.

Основные параметры, габаритные и присоединительные разме­ры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по табл. К21.

Полумуфты изготовляют из чугуна марки СЧ 20 (ГОСТ 1412— 85) или стали ЗОЛ (ГОСТ 977—88); материал пальцев — сталь 45, (ГОСТ 1050—88); материал упругих втулок — резина с пределом прочности или разрыве не менее 8 Н/мм².

Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, опреде­ляется по соотношению

F_M=c ,

где — радиальное смещение, мм (см. табл. К21); c — радиаль­ная жесткость муфты, Н/мм (табл. 10.27), зависит от диаметра по­садочного места полумуфты; для диаметров, не указанных, в табли­це, применить линейное интерполирование.

Таблица 10.27. Радиальная жесткость упругих втулочно-пальцевых муфт

d, мм c , Н/мм

16 1550

20 2160

25 2940

30 3920

40 5400

3. Муфты упругие со звездочкой. Компенсирующие способности муфты невелики. При соединении несоосных валов муфта оказы­вает на них значительное силовое воздействие, хотя и меньшее, чем втулочно-пальцевая муфта. Муфты со звездочкой обладают большой радиальной, угловой и осевой жесткостью и требуют точ­ного монтажа узлов.

Основные параметры, габаритные и присоединительные разме­ры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по табл. К23. Полумуфты изготовляют из стали 35 (ГОСТ 1050—88); матери­ал звездочек — резина с пределом прочности при разрыве не менее 10 Н/мм².

Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, опреде­ляется по соотношению

F_M=c ,

где — радиальное смещение, мм (см. табл. К.23); c — радиаль­ная жесткость муфты, Н/мм (табл. 10.28), зависит от диаметра по­садочного места полумуфты; для диаметров, не указанных в табли­це, применить линейное интерполирование.

Таблица 10.28. Радиальная жесткость муфт со звездочкой

d,мм c ,Н/мм

12; 14

300

16; 18

490

20; 22

800

25; 28

900

32; 36 1120

40; 45 1320

4. Муфты упругие с торообразной оболочкой. Муфты просты по конструкции и обладают высокой податливостью, что позволяет применять их в конструкциях, где трудно обеспечить соосность ва­лов, при переменных ударных нагрузках, а также при значитель­ных кратковременных перегрузках.

Основные параметры, габаритные и присоединительные разме­ры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по табл. К25.

Материал полумуфт — сталь СтЗ (ГОСТ 380—88); материал уп­ругой оболочки — резина с пределом прочности при разрыве не менее 10 Н/мм². При предельно допустимых для муфты смещениях

радиальная сила и изгибающий момент от нее невелики, поэтому при расчете валов и их опор этими нагрузками можно пренебречь.

5. Цепные муфты. Обладают хорошими компенсирующими свой­ствами. В качестве соединительного элемента полумуфт-звездочек применяют стандартные цепи; при монтаже и демонтаже этих муфт не требуется осевого смещения узлов.

Так как в шарнирах самой цепи и в сопряжении ее со звездочка­ми имеются зазоры, то эти муфты не применяют в реверсивных приводах, а также в приводах с большими динамическими нагруз­ками.

Основные параметры, габаритные и присоединительные разме­ры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по табл. К26. Размеры диаметров зубчатого венца полумуфт рассчитывают, как для звездочек цепной передачи роликовой цепью (см. 5.4) по шагу цепи р и количеству зубьев z, выбранных по стандарту муф­ты. Конструирование звездочек — полумуфт — выполняют по ре­комендациям табл. 10.25. Полумуфты изготовляют из стали 45 (ГОСТ 1050-88) или стали 45Л (ГОСТ 977-88).

В проектируемых муфтах применяют однорядные втулочно-ро-ликовые цепи (ГОСТ 13568—75, табл. К32). Профиль зубьев полу­муфт — по ГОСТ 591 —69. Для удержания смазки муфту закрывают разъемным кожухом с встроенными уплотнениями и фиксирующим винтом или штифтом, обеспечивающим совместное вращение с муфтой и предотвращение смещения кожуха (см. рис. к табл. К26).

Радиальную силу, с которой муфта действует на вал, принима­ют

,

где F_t — окружная сила на делительном диаметре звездочки (см. 5.4, п. 13).