ВЫБОР МУФТ
Муфтами приводов называют устройства, соединяющие валы совместно работающих агрегатов и передающие вращающий момент.
По экономическим и технологическим соображениям машины обычно выполняют из отдельных узлов (агрегатов), которые соединяют муфтами. Однако точная установка валов таких агрегатов невозможна из-за ошибок изготовления и монтажа, установки агрегатов на деформируемом (нежестком) основании, расцентровки валов в результате тепловых деформаций корпусов агрегатов при их работе, а также из-за упругих деформаций валов под нагрузкой.
В проектируемых приводах с учётом особенностей эксплуатации, как правило, применяют компенсирующие разъёмные муфты не расцепляемого класса в стандартном исполнении. Следовательно, из имеющихся нормативных документов необходимо подобрать наиболее подходящий для данных условий тип муфты и её габаритные и присоединительные размеры.
Муфты выбирают по большему диаметру концов соединяемых валов и номинальному моменту, передаваемому муфтой. После выбора муфты записывают её условное обозначение, основные технические параметры и выполняют эскиз муфты.
Для компенсации перечисленных выше погрешностей на выходном конце ведущего вала редуктора устанавливают муфту упругую втулочно-пальцевую, (ГОСТ 21424-93).
Муфты этого типа применяют в приводе от электродвигателя и в других случаях для валов диаметрами 9... 160 мм, при вращающих моментах 6,3... 16000 Нм. Упругие муфты за счет использользования своих упругих силовых элементов способны на только компенсировать радиальные и угловые смещения, но и демпфировать колебания, амортизировать толчки и удары.
На выходном конце ведомого вала устанавливают муфту зубчатую (ГОСТ 5006-83). Зубчатые муфты обладают большой несущей способностью и надежностью из-за значительного числа зубьев, передающих вращающий момент, а также хорошо работают при высоких частотах, вращения.
|
|
Основные параметры муфты упругой втулочно-пальцевой (рис. 5.1) и муфты зубчатой (рис. 5.2) приведены соответственно в тал. 5.1 и табл. 5.2.
| L |
Рис. 5.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая
Таблица 5.1
Основные параметры и размеры муфт упругих втулочно-пальцевых. ГОСТ 21424-93
| Момент Т, Н·м | Частота вращения, n, об/мин, не более | Отверстие, мм | Габаритные размеры, мм | |||
| d | lцил | lкон | L | D | ||
| 31,5 | 16;18;19 20;22;24 25;28;30 32;36;38 40;42;45 40;42;45 50;55;56 60;63;65 |
Рис. 5.2. Муфта зубчатая
Таблица 5.2
Основные параметры и размеры муфт зубчатых. ГОСТ 5006-83
| Момент Т, Н*м | Частота вращения, n, об/мин, не более | Отверстие, мм | Габаритные размеры, мм | ||
| d | lцил | L | D | ||
ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица насаженной на вал детали (зубчатого колеса, шкива, звёздочки и т.п.). Предназначено для передачи вращающего момента между валом и ступицей.
Размеры сечений шпонок и длины шпонок, размеры шпоночных пазов (см. рис 6.1) выбирают по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 6.1).
Напряжения смятия и условие прочности определяют по формуле:
Напряжения среза и условие прочности определяют по формуле:
где Т - вращающий момент на соответствующем валу, Н*м, d - диаметр вала, мм; h - высота шпонки, мм;  - глубина врезания шпонки в паз вала, мм;  - длина шпонки, мм; b - ширина шпонки, мм.
При стальной ступице допускаемые напряжения смятия принимают в интервале  = (110... 190) МПа, при чугунной ступице  = (70... 100) МПа. Большие значения следует принимать при спокойной работе, а так же при повышенной прочности материалов ступицы и шпонки (легированные марки сталей). Допускаемые напряжения среза принимают:  .
Напряжение смятия шпоночного соединения «быстроходный вал - ведомый шкив ремённой передачи»:
|
|
|
Напряжение среза:
Условие прочности выполнено.
Рис. 6.1. Шпоночные соединения с призматическими
шпонками
Таблица 6.1
Шпонки призматические (ГОСТ 23360-78)
| Диаметр вала, d, мм | Сечение шпонки | Глубина паза | Длина шпонки, l, мм | ||
| b, мм | h, мм | Вала, t1, мм | Ступицы, t2, мм | ||
| Св. 12 до 17 » 17 » 22 » 22 » 30 » 30 » 38 » 38 » 44 » 44 » 50 » 50 » 58 » 58 » 65 » 65 » 75 » 75 » 85 » 85 » 95 | 3,5 5,5 7,5 | 2,3 2,8 3,3 3,3 3,3 3,8 4,3 4,4 4,9 5,4 5,4 | 10-56 14-70 18-90 22-110 28-140 36-160 45-180 50-200 56-220 63-250 70-280 |
Напряжение смятия шпоночного соединения «промежуточный вал – коническое зубчатое колесо»:
Напряжение среза:
Условие прочности выполнено.
Напряжение смятия шпоночного соединения «тихоходный вал – цилиндрическое зубчатое колесо»:
Напряжение среза:
Условие прочности по 
не выполнено, поэтому необходимо установить на валу две шпонки под углом 1800 между ними.
Напряжение смятия шпоночного соединения «тихоходный вал – муфта»:
|
|
Напряжение среза:
Условие прочности по не выполнено, поэтому необходимо установить на валу две шпонки под углом 1800 между ними.