Применяемые в машиностроении муфты стандартизованы. Муфты каждого типоразмера выполняют для некоторого диапазона диаметров вала. Основным критерием при выборе стандартных муфт является передаваемый вращающий момент.
При проектировании новых муфт конструктивные размеры элементов муфты определяют расчетом. Стандартизованные или нормализованные муфты не рассчитывают. Их, как правило, выбирают, как и подшипник качения, по таблицам справочников.
Выбор стандартных муфт. Основной характеристикой при выборе муфт является передаваемый расчетный момент
где Кр — коэффициент режима работы (табл.1); T — номинальный вращающий момент при установившемся режиме работы.
Таблица 1. Значение коэффициента режима работы Кp
Механизм или машина | Кp |
Конвейеры: | |
ленточные | 1,25-1,50 |
цепные, скребковые и винтовые (шнеки) | 1,50-2,0 |
Воздуховки и вентиляторы центробежные | 1,25-1,50 |
Насосы: | |
центробежные | 1,50-2,0 |
поршневые компрессоры | 2,0-3,0 |
Станки металлообрабатывающие: | |
с непрерывным движением | 1,25-1,50 |
с возвратно-поступательным движением | 1,50-2,50 |
Станки деревообделочные | 1,50-2,0 |
Мельницы шаровые, дробилки, молоты, ножницы | 2,0-3,0 |
Краны, подъемники, элеваторы | 3,0-4,0 |
Муфты выбирают по соответствующим таблицам (табл. 2 и 3) по Кр в зависимости от диаметра вала d (учитывают также максимальную угловую скорость ). Отдельные детали выбранной муфты проверяют на прочность.
Таблица 2. Коэффициенты безопасности Кб и режима работы Кр
Степень ответственности передачи | Кб |
Поломка муфты вызывает остановку машины | 1,0 |
Поломка муфты вызывает аварию машины | 1,2 |
Поломка муфты вызывает аварию ряда машин | 1,5 |
Поломка муфты может привести к человеческим жертвам | 1,8 |
Условия работы машины | Кр |
Работа спокойная | |
Работа неравномерная | 1,1-1,3 |
Тяжелая работа с ударами | 1,3-1,5 |
Таблица 3. Значения [р] и f для фрикционных муфт
Материал поверхностей трения | При смазывании | Всухую | ||
[р], МПа | f | [р], МПа | f | |
Закаленная сталь по закаленной стали | 0,6-0,8 | 0,06 | — | — |
Ферродо по стали и чугуну | — | — | 0,2-0,3 | 0,3 |
Порошковый материал по закаленной стали | 0,8 | 0,12 | 0,3 | 0,3 |
Расчет на прочность жестких (глухих) муфт.
Втулочные, фланцевые и продольно-свертные муфты выбирают по нормалям.
Прочность втулки проверяют по основному условию прочности на кручение
где — допускаемое напряжение на кручение (для стали 45: = 22 ÷ 25 МПа);
— расчетное напряжение на кручение; Тр — расчетный момент; d и D — размеры муфты (см. рис.2).
Шпоночные или шлицевые (зубчатые) соединения вала с жесткой муфтой проверяют по формулам (9.1)—(9.3), болтовые соединения на растяжение и срез. Болты и стенки полумуфт на смятие проверяют по формуле
Читайте также: Виды мотоблоков с валом отбора мощности
где Ft — сила, срезающая один болт; Асм — площадь смятия; dб — диаметр болта; К— толщина фланца полумуфты (см. рис.4, а); — допускаемое напряжение на смятие материала болтов или полумуфт.
Расчет на прочность компенсирующих муфт. Эти муфты выбирают по нормалям или стандартам (см. рис. 5).
Видео:Карданная передача, основы. Карданные шарниры не равных и равных угловых скоростей (ШРУСы)Скачать
Проверочный расчет на прочность (износостойкость) кулачково-дисковых муфт производят по формуле
где р — максимальное давление, возникающее на рабочей поверхности сопряженных деталей муфты; D, d, h — размеры муфты (см. рис.5); [р] — допускаемое давление (для муфт с закаленными поверхностями трения [р] = 15 ÷ 30 МПа).
Проверочный расчет зубчатых муфт не производят. Их выбирают по стандарту. Для зубчатых муфт расчетный момент
где Кб и Кр — коэффициенты безопасности и режима работы; Т — номинальный вращающий момент (табл.12.4).
Таблица 4. Муфты втулочные со шпонками (см. рис. 2, а), размеры, мм
d | D | L | Т , Н-м | d | D | L | Т , Н-м |
(45) | |||||||
(22) | |||||||
(55) | |||||||
(28) | |||||||
(70) | ПО | ||||||
(35) | |||||||
(90) |
Примечание. Значения, указанные в скобках, по возможности не применять.
Для упругих втулочно-пальцевых муфт проверочный расчет для пальцев производят на изгиб по формуле (7), для втулок — на смятие по формуле (8):
где Мр — расчетный момент; dn, lп, lв, D1, — размеры пальца втулки и полумуфты (см. рис.7); z — число пальцев; — допускаемое напряжение изгиба (для пальцев из стали 45 = 80. 90 МПа); — допускаемое напряжение смятия втулки (для резины = 2МПа).
Расчет сцепных муфт. Расчет наиболее распространенных в машиностроении сцепных многодисковых фрикционных муфт производят на отсутствие проскальзывания полумуфт (дисков) и на износостойкость рабочих поверхностей дисков. Для передачи вращательного движения от полумуфты 1 к полумуфте 2 (см. рис.10) без относительного проскальзывания дисков момент сил трения должен быть не меньше вращающего момента, создаваемого на ведущем валу.
Фрикционные дисковые муфты выбирают по нормалям.
Расчет самоуправляемых и предохранительных муфт. Самоуправляемые роликовые муфты свободного хода выбирают по нормалям. На контактную прочность проверяют только ролики и рабочие поверхности полумуфт (см. рис.15):
где Тр — расчетный момент; Епр — приведенный модуль упругости; d и l — диаметр и длина роликов; 7 0 — угол заклинивания роликов; D — диаметр рабочей поверхности обоймы; z — число роликов; — допускаемое контактное напряжение (для стали ШХ15, 20Х и 40Х = 1500 МПа).
Читайте также: Характеристика распределительного вала двигателя
Размеры центробежных муфт принимают конструктивно. Рабочие поверхности трения грузов проверяют на износостойкость аналогично фрикционным муфтам. Массу груза подбирают по создаваемой им центробежной силе.
Фрикционные предохранительные муфты выбирают по стандарту. Их расчетная проверка аналогична расчету сцепных фрикционных муфт.
Видео:угловая СКОРОСТЬ формула угловое УСКОРЕНИЕ 9 классСкачать
Предохранительные муфты с разрушающимся элементом выбирают понормалям станкостроения, после чего штифт проверяют на срез (см. рис.17):
где Tпред — предельный момент, при котором происходит разрушение штифтов; D1 — диаметр расположения штифтов (см. рис.17); — предел прочности на срез (для стали 45 = 420 МПа); Тр — расчетный момент; dm — диаметр штифта; z = 1 ÷ 2 — число штифтов.
Пример 1. Фланцевая муфта установлена в приводе металлорежущего ставка и соединяет концы двух валов диаметром d=80 мм каждый. Фланцы полумуфт стянуты шестью болтами М16, три из которых поставлены без зазора в отверстия из-под развертки (диаметр стержня болта d4 = 17 мм); остальные три — в отверстия с зазором. Материал болтов сталь 30, класс прочности 5.6 ( = 300 Н/мм 2 ).
Проверить на срез болты, поставленные без зазора, в предположении, что весь вращающий момент T= 2500 Н·м передают только эти болты. Диаметр окружности, на которой расположены оси болтов, D1 = 220 мм.
Решение. 1. Допускаемое напряжение на срез стержня болта
= 0,25·300 = 75 Н·мм 2 ,
2. Коэффициент режима работы муфты K = 1,75.
3. Окружная сила, передаваемая одним болтом (при z = 3),
4. Расчетное напряжение среза в болте
Условие прочности выполнено: = 58,4 Н/мм 2 2 .
Вопросы для самопроверки
— Каково назначение муфт приводов? Какие различают муфты по управляемости?
— Каков физический смысл коэффициента режима работы муфты?
— Как устроена фланцевая муфта? Где ее применяют? Почему для соединения валов фланцевой муфтой требуется их строгая соосность?
— Как устроена зубчатая муфта? Какие смещения валов и за счет чего она компенсирует? Почему изнашиваются зубья?
Видео:Вращательное движение. 10 класс.Скачать
— Каковы достоинства упругих компенсирующих муфт? Почему упругие муфты снижают динамические нагрузки в приводе? В каких случаях целесообразно применять резиновые, а в каких — металлические упругие элементы?
— Какую из сцепных муфт следует применить для соединения вращающегося с большой частотой вала с неподвижным валом?
— Как устроены и работают обгонные муфты? В каком направлении должна вращаться обойма, чтобы произошло заклинивание ролика (см. рис.14)?
Читайте также: Сборочный чертеж вала с зубчатым колесом
— С какой целью в приводах применяют центробежные пусковые муфты?
— Передают ли жесткие и упругие муфты вибрации, толчки и удары?
— За счет чего можно увеличить расчетный момент многодисковой фрикционной муфты, не изменяя ее диаметра?
— Что является основной характеристикой муфт?
— На рис.4 покажите центрующее кольцо. Каково назначение этой детали?
— За счет чего происходит компенсация осевого, радиального и углового смещений в зубчатой муфте?
— Дайте характеристику муфте, изображенной на рисунке.
— Кратко опишите назначение и принцип работы кулачковой муфты.
— Найдите рабочие поверхности фрикционных муфт, показанных на рис.13.
— Опишите работу муфты свободного хода при остановке полумуфты 1 (рис.14).
Видео:Урок 44. Вращение твердого тела. Линейная и угловая скорость. Период и частота вращения.Скачать
— Поясните необходимость установки грузов-колодок 3 (см. рис. 15) в обеих полумуфтах?
— Опишите устройство предохранительной муфты с разрушающимся элементом. Назовите недостаток этой муфты.
— Для чего существуют муфты ?
— Каковы главные признаки классификации муфт ?
— Какая характеристика муфты считается главной ?
— Каковы принципы конструкции и работы жёстких муфт ?
— Каковы принципы конструкции и работы шарнирных муфт ?
— Каковы принципы конструкции и работы упругих муфт ?
— Как устроена и как работает упруго втулочно-пальцевая муфта (МУВП) ?
— За счёт каких сил работают фрикционные муфты ?
— Какие критерии прочности применяют для фрикционных муфт ?
— Назовите материалы (без уточнения марки) для изготовления кулачково-дисковых муфт
— Изменяют ли с помощью муфты угловую скорость одного вала относительно другого?
— Перечислите компенсирующие муфты
— Какие муфты можно включать на ходу при вращении ведущего вала с большой угловой скоростью?
Видео:МуфтыСкачать
— Каково назначение самоуправляемых муфт?
1. Для соединения и разъединения валов на ходу
2. Для автоматического соединения и разъединения валов при заданной угловой скорости
3. Для передачи вращающего момента в одном направлении
4. Для регулирования передаваемого вращающего момента
— По каким параметрам производят подбор стандартных муфт
— По какому моменту выбирают стандартные зубчатые муфты?
— Какая фрикционная муфта требует большей прижимной силы Fr?
— Многодисковая фрикционная муфта получила преимущественное применение, это объясняется в первую очередь.
1. уменьшением силы нажатия и увеличением передаваемого вращающего момента
2. устранением пробуксовки при установившемся режиме работы
3. предохранением машин от перегрузок обеспечением плавности сцепления валов под нагрузкой на ходу
Дата добавления: 2015-02-09 ; просмотров: 147 ; Нарушение авторских прав
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Видео:Работа карданного вала. Work propeller shaft.Скачать
Механика © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер🎦 Видео
3.3. Виды муфтСкачать
КРИВОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ - Угловое Перемещение, Угловая Скорость, Центростремительное УскорениеСкачать
Муфта для АВД с демпферным соединением (Силумин)Скачать
Центровка муфт включения полного приводаСкачать
Ременная передача. Урок №3Скачать
Лекция 12. МуфтыСкачать
Угловая скорость и угловое ускорениеСкачать
УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ кинематика угловое ускорение 10 классСкачать
Лепестковые муфтыСкачать
Исследование двойного карданного валаСкачать
🔥 Зачем нужны фазовращатели, как они работают и как ломаются? Крутой гид по системе VVT.Скачать
Лекция 10. Угловая скорость и угловое ускорение │Физика с нуляСкачать
#АвиловАлексей - Муфты (Легко и просто | AvMedia)Скачать
Кинематический расчет привода ч 2Скачать