ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, НАЗНАЧЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

УДК 621.825 (07)

Методические указания

по подбору и расчету муфт вала

Составитель: И.М. Троицкий; Н.С. Голубков

Научный редактор: Ф.Л. Хмурович

Настоящее методические указания служат студентам пособием по подбору и расчету разных типов муфт валов при выполнение курсового проекта по курсам «Детали машин» и «Основы проектирования машин».

Методические указания излагают порядок выполнения выбора муфт и проверочных расчетов, а также содержат примеры расчетов некоторых, наиболее распространенных, типов муфт валов.

Отпечатано согласно решению кафедры «ОМиР» протокол №

Ижевский государственный технический университет, 2004

СОДЕРЖАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО ПОСОБИЯ

Введение

1. Примеры подбора и расчета муфт

I. Подбор и расчет упругой втулочно – пальцевой муфты

II. Подбор и расчет упругой муфты с торообразным упругим элементом

III. Проектирование и расчет упругой муфты с радиальным пакетом пружин

IV. Проектирование и расчет упругой муфты со стальными стержнями

V. Проектирование и расчет упругой муфты со змеевидными пружинами

VI. Проектирование и расчет фрикционной предохранительной муфты, встроенной в шкив ременной передачи

VII. Проектирование и расчет комбинированной упруго – предохранительной кулачковой муфты

VIII. Проектирование и расчет комбинированной упруго – предохранительной фрикционной муфты

IX. Проектирование и расчет упругой муфты с цилиндрическими пружинами

X. Пример расчета шариковой предохранительной муфты

XI. Пример расчета предохранительной муфты со срезным штифтом

2. Приложение I. Справочные таблицы

3. Приложение II. Конструкция муфт

Литература

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, НАЗНАЧЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Назначение приводных муфт – передача вращающего момента между валами, или между валом и закрепленными на них деталями: зубчатым колесом, шкивом или звездочкой цепной передачи.

Кроме передачи момента, муфты отдельных типов выполняют дополнительные функции. Машины по технологическим условиям удобно выполнять из отдельных агрегатов или узлов. Взаимная установка таких узлов не может быть идеально точной, вследствие неточной сборки и упругих деформаций рам или подставок. Для соединения валов агрегатов с неточно совмещенными осями применяют компенсирующие муфты, которые обеспечивают достаточную работоспособность при радиальных, угловых и комбинированных смещениях осей валов. В машиностроении используются следующие виды компенсирующих муфт: зубчатые, цепные, полужесткие дисковые и др. Компенсирующими свойствами обладают и некоторые виды упругих муфт. Компенсирующие свойства муфт представлены в таблице IV.

Приводы многих машин передают переменные моменты, в том числе с пульсациями и ударом. Источником динамических нагрузок могут быть ускорение и замедление вращения, связанные с характером производственного процесса. Соединение валов таких приводов с целью уменьшения вредного влияния динамических нагрузок осуществляется упругими муфтами. В машиностроении применяют следующие типы упругих муфт:

1. Муфты с металлическими упругими элементами: с пакетом плоских пружин; со змеевидными пружинами; с винтовыми пружинами; с упругим элементом в виде металлических стержней;

2. Муфты и неметаллическими упругими элементами: втулочно-пальцевые; с торообразным упругим элементом; пальцевые с упругим диском и др.

Некоторые типы машин или их отдельные механизмы требуют частого пуска и останова, например, транспортные машины, металлорежущие станки, технологические устройства и цепи. Пуск и останов двигателя не всегда целесообразен, и поэтому, в практике валы машин соединяют при помощи управляемых сцепных муфт, допускающих частые и при необходимости весьма плавные пуски и остановы. Из механических сцепных муфт находят применение в основном три типа: фрикционные, кулачковые и зубчатые муфты.

В связи с характером производственного процесса или в связи с неправильной эксплуатацией могут возникнуть значительные перегрузки, которые могут привести к поломке деталей и механизмов. Во избежание этих последствий перегрузок применяют предохранительные муфты, которые при наличии перегрузки определенного уровня должны автоматически прекратить передачу вращающего момента. К этой категории относятся: муфты с разрушающимся элементом, пружинно-кулачковые и шариковые муфты и фрикционные.

Перечисленные муфты по управляемости могут быть разделены на следующие группы:

1. Муфты не управляемые - глухие, компенсирующие, упругие.

2. Муфты сцепные - управляемые.

3. Муфты сцепные самодействующие (самоуправляемые): по величине передаваемого момента – предохранительные; по направлению движения – обгонные; по скорости движения – центробежные.

Муфты представляют собой автономные узлы, присоединяемые к валам агрегатов или узлов по цилиндрическим и коническим поверхностям. Практикой эксплуатации машин рекомендованы типы муфт, имеющих преимущественное применение. Рекомендованные типы муфт легко унифицировать и разработать на них общегосударственные или отраслевые стандарты. На большинство типов муфт существуют либо стандарты, либо справочники фирм и предприятий. Имея такие материалы, мы можем заменить проектный расчет подбором муфт.

Подбор муфт производится по двум параметрам:

1. Диаметр валов соединенных муфтой.

2. Номинальный вращающий момент в Н.м.

,

где: Р – мощность, передаваемая муфтой в Квт;

п – частота вращения валов об/мин.

Подобранная таким образом муфта подвергается проверочному расчету с целью выявления достаточной прочности и работоспособности элементов муфт.

Муфты в машинах следует рассчитывать по их действительным критериям работоспособности: прочности при циклических нагрузках, при однократных нагрузках, износостойкости, и долговечности с обеспечение требуемой податливости при деформациях. Для таких расчетов необходимо знать весь спектр нагрузок, включая динамические, такой расчет трудоемок, требует применения ЭВМ и наличия банка экспериментальных данных, поэтому такие расчеты проводятся для конструкций, к которым предъявляются повышенные требования.

В общем машиностроении методика расчета упрощена и заменена методикой расчета по максимальному расчетному моменту

,

где : К_p - динамический коэффициент, зависящий от типа машины и приводного двигателя

Справочные данные для определения К_p приведены в таблице 1.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: