в. с.
ПОЛЯКОВ,
и.
д. БАРБАШ , О. А. Р Я Х О В С КИ Й
СПРАВОЧНИК
ПО МУФТАМ
В тор о е изд а киэ,
исправленное и дополненное
Под редакцией
профессора В. С. ПО Л ЯКО В А
ЛЕНИНГРАД
сМАШННОСТРОЕНИЕ»
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛБНИВ
lt)7»
Б Б К 3 4 .4 4 5 я 2
П54
У Д К 6 2 1 .8 2 5 (0 3 1 )
Р е це нз ент
П54
Н.
И. З У Б А Р Е В
В. С. п оляков, И. Д. Барбаш, О. А. Ряховский
Справочник по муфтам/Под ред. В . С. Полякова. 2-е изд.,
испр. н доп. — Л . : Машиностроеьше, Ленингр.
отд-ние,
1979. — 34 4 с., ил.
1 р. 50 к.
Спрлоочннк содержит сведения по конструкциям механических, пневмати­
ческих, гндродниамических и электроыигнитных соединительных муфт, широко
примеияемых в отечественном и зарубежной машиностроении. Справочник снаб*
№сн большим количеством примеров расчета муфт.
Первое издание справочника (1974 г.) получило положительную оценку
в печати, 2 -е издание дополнено новым разделом «Гидродинамические муфты»,
а также сведениями по ряду новых конструкций муфт.
Справочник рассчитан на инженерно-технических работников заводов,
конструкторских бюро и научно-исследовательских институтов различных отрас»
лей машиностроения. Он такж е может быть полезен студентам машиностроитель­
ных вузов.
„ 3,3 0 2 -0 ,0
ББК 34.44S.2
0 3 8 ( 0 1 ) - 7У
6П 5.3 (083)
Издательство «Машиностроение:»! 1979 г«
ПРЕД И С Л О В И Е
Реш ениями/ХХУ съезда КПСС^редусмотрено создание н внедрение прин­
ципиально новых орудий труда, материалов, технологических процессов, пре­
восходящ их по своим технико-экономическим показателям лучшие отечественные
и лгкровые достлжения, повышение эффективности оборудования, улучшение
качества и надежности его. Решение этой важнейшей народнохозяйственной
задачи во многом зависит от повышения долговечности деталей и узлов машины.
Муфты, вxoдящffe во многие механизмы и машины, являю тся ответствен­
ными узлами, часто определяющими надежность и долговечность всей машины.
Основное их назначение — передача враш,ения и момента (без изменения его
величины и направления) с одного вала на другой или с вала из свободно сидя­
щ ую на нем деталь (шкив, зубчатое колесо, звездочка и т. п.) и обратно.
Разнообразие задач, решаемых с помощью муфт, и требований, предъявляе­
мых к ним в соответсгоии с условиями эксплуатации машин и агрегатов, в состав
которых входят муфты, — все это вместе взятое вы звало к жизни большое коли­
чество конструкций муфт различных видов. При этом нередко встречаются слож ­
ные комбинированные муфты, объединяющие в себе свойства нескольких типов
простейших муфт. Эт 1ГТ5Сствяч=вльсч®»,-'-а- так ж е ' раэбросанноеть'^Вб различным
источникам необходимых сведений о муфтах при решении практических вопросов,
их npи^teнeния ставят инженерно-технических работннков,.с 8язанных с конструи­
рованием, язгоТоБлсяи«м-и Э1ссплуатв«яей муфт, в затрудннФельное (юложейие.
Предлагаемая книга имеет целью обеспечить указанную категорию работни­
ков промышленности краткими справочными материалами, необходп.мыми для
рационального выбора конкретных видов муфт, их расчета и конструирования.
Наряду с общеизвестными конструкциями муфт в ней рассмотрено значительное
количество еще не освещавшихся в литературе. Вместе с тем ограниченный объем
книги и обилие имеющихся материалов по разным видам муфт заставили авторов,
сосредоточив внимание на наиболее прогрессивных и широко распространенных
в машиностроении конструкциях, отказаться от информации о многих других
конструкциях.
в справочнике использованы данные, опубликованные в отечественной и
зарубежной научно-технической литературе, и опыт проектирования и эксплуа­
тации муфт, накопленный в конструкторских бюро заводов и в научно-исследова­
тельских и проектных институтах. В книге отражены такж е результаты теорети­
ческих и экспериментальных исследований различных типов муфт, выполненных
в лабораториях кафедр деталей машин ЛП И им. М. И. Калинина и М ВТУ
нм. Н. Э. Баумана.
Многообразие существующих конструкций муфт чрезвычайно затрудняет
проведение строгой типизации нх и приводит к созданию сложных систем класси­
фикации. В данной работе принята следующая классификация муфт, упрошенная,
но достаточно удобная для практических целей, определившая и рубрикацию
книги: глухие, подвижные (жесткие и упругие); сцепные (кулачковые и фрик­
ционные, в том числе пневматические и порошковые); свободного хода (обгонные);
предохранительные: центробежные; комбинированные и специальные.
В нрнложени!! I приведена классификация, рекомендуемая Комитетом тех„дцаеской терминологии АН СССР.
При расчете муфт исходным обычно является максимальный крутящий
момент, передаваемый муфтой. В тех случаях, когда этот мо.чент может быть
точно выявлен е учетом динамических нагрузок и возможных эксплуатационных
перегрузок, он берется в качестве расчетного момента. В остальных случаях
последний определяется путем умножения номинального крутящ его момента на
коэффициент режима работы К- Этим коэффициентом учитывается влияние ряда
факторов: вид двигателя, характер рабочей машины, величина разгоняемых
масс и т. п.;»как правило, он вводится в расчет при проектировании,муфт любых
конструкций. Значения коэ(})фициента режима определяются на основании экспе­
риментальных данных и опыта эксплуатации муфт.
— Многие авторы и зарубежные фирмы (см., напрн.мер, [23, 27, 50, 65, J06])
рекоме/|дуют различные величины ко э^ и ц и ен то в реж има, однако до настоящего
времени нет еди?юЙ, общепринятой методики его определения. В приложении I I
приведена таблица их значений, широко и давно используемая в оте^зественном
машиностроении [92]. Вместе с тем сочли полезным поместить в справочнике
и другие данные об этом коэффициенте, рекомендуемые некоторыми фирмами.
Заслуж ивает, в частности, внимания метод определения величины этого коэф­
фициента, предложенный немецкой фирмой сфлендер:» |Ю6 ], в котором коэффи*
циент режима принимается равным сумме двух коэ^иц иен тов
Я == Aj
где k i — коэффициент, учитывающий тип двигателя; *г ~ коэффициент, учиты*
ваюший тип рабочей машины. Значения этих коэффициентов приведены в при­
ложении I I I .
Авторы считают своим долгом выразить благодарность сотрудникам и аспи­
рантам кафедры деталей машин Ленинградского политехнического института
им. М . И. Калинина товарищам Ю . К. М ихайлову, И. И. Свечникову, В . Т . Щер­
баку, Б . А. Виленскому, О . Б . Корытко и Б . Д . Кукаленко эа помощь, окаеанную при подготовке рукописи.
2-е издание книги дополнено описаниями ряда новыл конструкций муфт,
сведениями о новых ГСЮТах на муфты и некоторыми рекомендациями расчетного
характера; в книгу такж е внесены исправления в соответствии с отзывами читателей.
г лава I
Г Л У Х И Е МУФТЫ
Глухие муфты предназначаются для постоянного ж есткого соединения строго
соосных валов. При использовании этих муфт допускаемая величина смещений
осей валов лежит в пределах 0 ,0 0 2 — 0 ,0 5 мм [65]; нормами на монтаж корабель­
ных валопроводов допускается радиальное смещение 0 .0 5 мм и перекос 0 ,0 5 мм
на I м длины (угол перекоса 5-10~& рад) (24]. Глухие муфты помимо крутя­
щ его момента передают изгибающие моменты, перерезывающие и осевые усилия.
С целью разгрузки муфт от действия изгибающего момента их целесообразно
располагать ^ л и зи опор.
Глухие муфты применяются преимущественно в приводах и передачах,
где требуется жесткое и надежное соедииение отдельных валов в длинный со­
ставной вал с тем, чтобы он работал как цельный. Применяются они такж е в пере­
дач ах, работающих с переменной скоростью в режиме частого пуска, где сравни­
тельно небольшой маховой момент муфт является важным их достоинством.
1. ВТУЛОЧНЫ Е МУФТЫ
Втулочные муфты — наиболее простой вид глухих муфт.
На рис. 1.1 показаны четыре разновидности втулочных муфт по нормалям
машиностроения: втулочная муфта со штифтами — а (МН 1067— 60 ); втулочная
муфта со шпонками (призматическими б или сегментными в, МН 1 0 ^ — 60); вту­
лочная муфта со шлицами — е (МН 1069— 60). Размеры и основные параметры
муфт приведены в табл. 1. 1.
,1..
г
Z
L .
г;
Г?
\
ssaszzz XTTYftatA
Г
*11
ч
'
?/////>
\J
s_____»
Рис. 1,1. Муфты втулочные со штифтами и со шпоыкамя
Достоинствами муфты являю тся простота конструкций и изготовления,
малые габаритные размеры и низкая стоимость. Недостаток — сложность мон­
таж а и демонтажа, связанная с необходимостью перемещения валов или муфты
вдоль вала. По этой причине при гладких цилиндрических концах валов для
соединения их с муфтами используется только напряженная посадка.
Применение втулочных муфт ограничивается валами диаметром d О 100 мм.
Максимальный передаваемый крутящий момент М кр (кгс*м ):
Д ля муфт со ш ти ф там и ...............................................................................................
400
560
>
>
с призмвтическимц ш п о н к аы и ................................... • . . .
»
>
со ш л и ц а м и ............................................................................................... 1250
при отсутствии ударных нагрузок частота вращения ле ограничивается.
Д ля валов диаметром d = 4-i-16 мм применяются только втулочные муфпы
со штифтами. Материал втулок — сталь 45 (для муфт со шлицами — сталь 45
улучшенная; твердость H R C 24—30).
Соотношение между размерами муфты:
......................... .... . (1 ,5 + 2 ) d
Наружный диаметр муфты D
Длина L ...................................................................................................................... (2,В-тА) d
Наружный диаметр муфты может быть проверен из условия равнопрочности
втулки и вала.
2. ФЛАНЦЕВЫЕ МУФТЫ (ПОПЕРЕЧНО-СВЕРТНЫ Е)
Фланцевая муфта является наиболее надежным и распространенным видом
глу>их муфт. Она состоит из двух полумуфт сфланцами, насаживаемыми на концы
валов; фланцы стягиваются болтами.
Исполнение 1
И сп о л н ен и е 1
И сп олн ен и е Л
€
Исполнение!!
Варианты сборок
Исполнение!'!! испопнениеН -!
К онусн ост ь 1: to
6)
И сп олн ен и е!
в)
И сп о л н ен и е!
Рис. 1.2. Муфты фланцевые
На рис. 1.2 показаны четыре разновидности фланцевых муфт: открытые (а),
открытые с промежуточными полукольцами (6), закрытые (в) и закрытые с про*
межуточными полукольцами (г).
Д ля обеспечения соосности полумуфты центрируются либо выступом на
одном фланце и выточкой на другом (рис. 1. 2 , а , е), либо промежуточными полу­
кольцами (рис. 1.2, б , г). В последнем случае при монтаже и демонтаже не тре­
буется осевого смещения валов, но зато снижается точность центрирования.
Д л я большей точности сопряжения и предотвращения изгиба валов в муфтах
должна быть обеспечена строгая перпендикулярность торцовых поверхностей
полумуфт к оси вала. Материал полумуфт — сталь 40 и 35Л (ГОСТ 977— 75);
при окружной скорости V < 3 5 м/с полумуфты допускается изготовлять из марки
чугуна СЧ 21*40.
Д ля соединения полумуфт в валом (цилиндрическим) в нормалях преду*
смотрена напряженная посадка. При тяж елы х условиях работы (реверсивная
Т аблица
Номинальный кру­
тящий момент
(к гс-м )
Сталь
Чугун
1.2. Размеры и параметры муфты (рис. 1.3)
d
(предпочтительное
отклонение по //8 )
1-й ряд
не более
1
12
1,60
Исполнение
D.
не более
2-й ряд
L, не более
3
1
3
—
25
—
53
—
28
—
60
—
36
—
76
—
42
80
58
170
120
42
110
82
230
170
35
38
80
58
170
120
ПО
82
230
170
14
—
16
18
_
80
0 ,80
16
18
3,15
19
1,60
20
22
90
—
20
22
6,30
24
3.15
25
28
12,60
6,30
100
—
25
28
30
83
110
32
35
32
35
38
25,00
12,50
140
40
45
—
40,00
20,00
150
40
42
45
48
50
продолжение табл. 1.2
Номинальный кру­
тящий момент
^ к р ’ (кгс-м)
/. не более
0.
отклонение по //8)
Исполнение
D.
не более
Сталь
Чугун
1-й ряд
2-й ряд
L, ме более
I
2
1
2
110
82
230
170
140
105
290
220
110
82
230
170
140
105
290
220
ПО
82
230
170
140
105
2D0
220
170
130
350
270
210
165
430
340
170
130
350
270
210
165
430
340
45
48
63,00
31,50
50
55
170
56
60
—
50
55
56
100,0
50,0
180
60
63
65
70
55
56
60
160,00
63
65
80,00
190
70
71
75
80
70
71
75
250,00
125,00
220
80
85
90
95
100
—
80
85
400,00
200,00
90
95
100
110
—
240
pafioia н т. п.) применяется неподвижная (легкопрессопая) посадка пли посадча
п а конусные концы. В некоторых машинах вместо полумуфт применяются фланцы,
привариваемые к валу или изготовляемые за одно целое с валом. Достоинствами
муфты являю тся: удобный монтаж и демонтаж, особенно для муфт с промежуточ­
ными полукольцами; точное, жесткое и надежное соединение валов; способность
передавать значительные крутящие моменты.
Допускаемая максимальная окружная скорость; для муфт из стали v С
70 м/с, для муфт из чугуна и < ; 35 м/с.
Закрытые муфты могут быть использованы в качестве тормозных барабанов
или шкивов ременных передач. За исключением этих случаев, предпочтение надо
отдавать открытым муфтам (они меньше по
дли не и более удобны для затяжки болтов).
На рис. 1.3 представлена муфта фланиев а я по ГОСТ 20761— 75, а « табл. 1.^ да 1)Ы
размеры
муфт
для диаметров
or d =
г = 1 2 + | ] 0 MW. Значения номинального крутя­
щ его момента указаны для муфт с постоян­
ными по величине и направлению на! рузками.
Полумуфты соединяются поочередно получистыми болтами, вставленными
в отверсти я с зазором, и чистыми болтами, вставлен­
ными в отверстия без зазора.
При соединении полумуфт болтами, вста­
i
вленными в отверстия с зазором, крутящий
момент передается за счет сил трения между
Торцовыми поверхностями полумуфт, и расчет
сводится к определению силы затяжки одного
Рис. 1.3. Муфта фланцевая
Солта по формуле
по ГОСТ 20761— 75
P = 4 A l„ p f t / l( D + d a ) z n .
гд.е k — коэффициент режима; D и d j — диаметры, см; / — коэффициент трення,
О 1-5- 0 ,2 ; г — количество болтов.
При соединении полумуфт болтами, вставленными в отверстия без зазо р а,
Солты рассчитывают на срез по силе
S = 2M ffpk/{Diz},
гд е S — сила, срезающая один болт, кгс; D t — диаметр окружности располо­
ж ения болтов, см.
Вышеприведенные расчеты учитывают только передачу крутящего момента.
В случаях, когда муфты дополнительно нагружаются изгибающими момен­
тами и осевыми силами значительной величины, при расчете болтов следует учи­
ты вать усилие дополнительной затяж ки их, необходимое для исключения рас­
крытия стыка полумуфт.
3. ПРОДОЛЬНО-СВЕРТНЫ Е МУФТЫ
Муфта состоит из двух полумуфт, разделенных по плоскости, проходящей
через оси соединяемых валов. Полумуфты надеваются на концы валов и стяги ва­
ю тся между собой болтами, создавая в результате затяж ки на поверхности кон­
т а к т а силы трения. Дополнительно полумуфты соединякэтся с валами шпонками.
На рис. 1.4, а и б показаны разновидности конструкции муфты: а — без
фиксирующего кольца (МН 2601— 6 !) для соединения соосных валов, имеющих
продольную фиксацию вне муфты; б — с фиксирующим кольцом (МН 2600— 61)
д л я соединения соосных валов, не имеющих продольной фиксации. В табл. 1.3
приведены основные размеры и параметры этих муфт.
Муфта с фиксирующим кольцом дополнительно имеет разъемное кольцо,
надеваемое на специальные выточки на концах соединяемых валов. Материал
полумуфт — чугун СЧ 21-40. Достоинствами муфты являю тся удобный монтаж
и демонтаж без какого-либо смещения валов. Недостатки: трудность балансировки
Т а б л и ц а 1.3. ПроАольно>сте|>тиые муфти
по МН 2600— 61 н МН 2601— 61 (рис. 1.4)
Маковой
момент,
кгс. м*
D
со
rf
1
Iо
о
о
'
<о
С4
X
S
L
(О
м
X
S
Д опу­
скаемый
^КР’
к гс.м
мм
26
(30)
32
36
40
45
50
55
СО
105
105
105
100
100
100
ПО
по
по
120
120
но
100
110
140
140
150
150
170
170
190
125
125
140
140
160
160
180
220
210
т
240
240
225
225
160
180
180
190
190
250
250
280
300
340
340
ко
260
280
300
240
260
280
360
420
450
т
70
80
90
100
125
140
Прииечан
применять.
12
16
20
32
40
50
60
80
100
125
160
200
320
400
500
630
М асса, кг
о
о
ф
М
2
о
(О
сч
S
1
о
о
(О
еч
2,
S
S
0,025
0,025
0,025
0,06
0,06
0,02
0,02
0,02
3,85
3,80
3,66
6 ,50
6 ,30
0,012
0.12
0.2
0,2
0,10
0,10
(О
1
0,4
0,4
0.9
1.5
2.0
2.0
0.05
0.05
0.16
0.16
0 .3
0,3
0,7
1,0
1,8
1.8
(D
СЧ
10,0
3,40
3,34
3,24
5,59
5,30
8,50
9,33
13,21
12,53
8,0
10,66
10,10
22,66
IS .iO
21,60
29,03
41.48
50,46
48,42
17.70
24.73
36,60
44,66
42,62
3.5
5.0
2,8
1000
4.0
6 3 .2 0
77,00
1250
8.0
6.0
102,00
и е. Размеры , заключенные в скобки,
РВ
я
в
О
%
250
53,10
68,3
85,5
100
по возможности
не
и сложность в изготовлении. Муфты применяются только в тихоходных пере­
дачах. Д ля муфт с диаметром вала d < : 100 мм п
250 об/мин; при d <» ПО-н
-ьИ О мм л SW 100 об/мин. Максимальный передаваемый крутящий момент (для
нормализованных муфт)
= 1250 к гс-м . Муфты непригодны при ударны*
нагрузках.
dH3
Р и с . 1.4.
П р од ол ь­
н о - свертны е муф*
ты
Расчет муфты выполняется из предположения, что крутящий момент пол­
ностью передается только за счет сил трения (шпонка не учитывается). Расчет
сводится к определению силы затяж ки одного болта по формуле
Р = My,^kl{dzf),
где k — коэ({)фицнент режима; d — диаметр вала, см.
Расчет продолыю-свертиых муфт, учитывающий наличие шпонки, с м . в 175].
г
л а в а
II
Ж Е С Т К И Е П О Д В И Ж Н Ы Е МУШТЫ
К подвижным муфтам относятся три типа муфт: ж есткие компенсирующие,
упругие и шарнирные. Все оии характеризуются относительной noABHWHO^fbre
элементов муфты.
1.
Жесткие компенсирующие муфты предназначаются для соединения валов
с мезначительными взаимными смещениями осей, обусловленными неточностью
изготовления и сборки. Компенсация смещений достигается sa счет относитель»
иого перемещения жестких металлических элементов муфты.
о)
S)
[f1
' Jj 11
11
Рис. 11.1, Смещения осей соединяемых валов
Возможные смещения осей валов показаны на рис. I I . I : осевое (а),
радиальное (б), угловое — перекос осей валов (в), комбинации этих сме­
щений (г).
Достижение строгой соосности валов связано со значительной трудоемкостью
и н е всегда оправдано, а в отдельных случаях и трудно осуществимо. Д аж е высо­
к а я точность, достигнутая при изготовлении и сборке, в процессе работы может
бы ть нарушена вследствие вибраций и деформаций валов и основания под на*
грузкой , осадки фундамента, изменения температуры и других причин. Соеди­
нение таких валов глухими муфтами неизбежно приводит к возникновению зна­
чительных дополнительных нагрузок на валы и опоры, ухудшению работы соедиыежня, вплоть до выхода его из строя.
На рис. I I .2 утрированно показано соединение смещенных валов глухой
муфтой и жесткой компенсирующей (зубчатой) муфтой. Ж есткие компенсирующие
муфты значительно уменьшают дополнительные нагрузки на валы и опоры. Чем
меньше дополнительные нагрузки, тем надежнее работа муфты и соединяемы*
у зл о в . По этому признаку должно оцениваться преимущество той или иной ко№
струкции муфты. Применение ж естких компенсирующих муфт не освобождает
от' точного изготовления деталей и тщательной сборки узлов.
Основными видами этих муфт являю тся зубчатые и цепные.
2. Упругие муфты допускают незначительные смещения осей валов, каК
и 2кесткие компенсирующие, но дополнительно допускают относительный тан­
генциальный поворот валов на некоторый угол под действием крутящего момента.
Компенсирующая способность этих муфт достигается за счет относительного
перемещения н упругой дефорА»ацни элементов лгуфты. Кроме компенсации не*
точности относительного расположения валов они смягчают удары и гасят кру­
тильные колебания.
3 . Шарнирные муфты служ ат для соединения валов со значительными угло*
BbJWH смещениями — до 40— 45®.
Шарнирные муфты обеспечивают значительные угловые смещения за счет
подвижности деталей муфты, сохраняя правильный контакт рабочих поверхвестей. Они допускают изменение угла наклона осей валов и во время работы ма*
шины II поэтому могут быть использованы в машинах, где соединяемые вал ы при­
надлежат разным механизмам,
а)
/ I Y
перемещающимся относительно
друг друга.
Одним из недостатков по­
движных муфт явл яется нали­
чие трения на поверхности кон­
такта подвижных элементов и
связанный с ним износ рабочих
поверхностей.
Большим недостатком ком­
пенсирующих муфт, к а к жест­
ких, так и упругих, является
то обстоятельство, что ввиду
неизбежной неточности отдель­
ных элементов муфты появляет­
ся радиальная сила R в преде­
лах
0 < 5 й <5 Р (Р — окруж­
ная сила,
равная 2
в зависимости от точности из­
готовления
муфты.
(Худший
случай, когда крутящий момент
передается, например, в зубчатой муфте одним зубом или в упругой вту­
лочно-пальцевой — одним пальцем.)
1. ЗУБЧАТЫ Е МУФТЫ
Зубчатые муфты — наиболее распространенный вид жестких компенси­
рующих муфт. Они применяются для соединения горизонтальных соосны х валов
и способны компенсировать незначительные по величине любые смещения осей
валов и в любом их сочетании.
Зубчатая муфта общего назначения по ГОСТ 5006— 55 (рис. I I . 3 ) состоит
из двух обойм 1 с внутренними зубьями, находящихся в зацеплении соответственно
с двумя зубчатыми втулками 2 с наружными зубьями. Поверхности наружных
зубьев очерчены на окружности выступов по сфере радиусом /? (рис. 11.4); по
&ТОЙ поверхности центрируются обоймы.
По техническим условиям ( Г ( Х Т 5006— 55) зубья изготовляются с эвольвентным профилем и углом зацепления а д = 20° двух степеней точности; нормальной
при окружной скорости (на начальной окружности зубчатого сопряжения)
15^м/с^и повышенной при и > 15 м/с. Зубчатые втулки выполняются с пря­
молинейной образующей зубьев (рис. I I . 5) или, для улучшения компенсацион­
ной способности, — с эллиптической образующей — бочкообразный зуб (рис. I I . 6).
В обоих случаях имеет место повышенный боковой зазор. Компенсация смещений
валов достигается перекосом втулок относительно обойм за счет боковы х зазоров
н сферической поверхности наружных зубьев (рис. 11.7 и 11.4),
По ГОСТ 5006— 55 стандартизованы два типа зубчатых муфт для передачи
крутящ их моментов от 71 до 100 0 0 0 кгс-м : типа Л\3 (рис. I I . 8) — муфты для
непосредственного соединения валов, состоящие из двух втулок и обойм; типа
М ЗП (рис. I I . 9) — муфты для соединения валов с применением промежуточного
в ал а, представляющие комплект из двух муфт, каж дая из которых состоит из
вубчатой втулки, обоймы и фланцевой полумуфты (этот тип — в двух исполне­
ни ях). Размеры и параметры муфты приведены в табл. 11.1.
В муфтах М 3 зубчатые обоймы могут выполняться и неразъемными; в муфтах
М ЗП нолумуфты малых размеров могут выполняться за одно целое с лромежуточным валом.
Зубчатые регулировочно-соединительные муфты, применяемые в роторных
машинах для соединения горизонтальных соосных валов и регулировки совпа»
Р и с . I I . 3. Зубчатая муфта общего
назначения
pQjSepmKa
зуба бщ^ки
9 е п и т ел й » ы п
Рис.
11.4. Поверхности
наружных зубьев
Линия смещений
исходного контура
ци/щндрсм
Рис. I I . 5. Зубчатые втул­
ки с прямолинейной обра­
зующей зубьев
Образующая
^^епитепоиого
цилиндра
y'de/’ufne/’оной
' окружности
Рис. и . 6 . Бочкообразный
зуб
Раздертка сечения jySa 5т\^ш д ш т ш т цилиндро!*
о)
6)
mm
Р и с . I I . 7. Ком­
пенсация
сме­
щений валов
»S'W^444H
Рис. п .8. Зубчатые муфты типа М3 (см. стр. 14):
/ — зубчатая обойма; 2 — бурт для проверок соос­
ности валов; 3 — зубчатая втулка с цилиндрической
расточкой — исполнение Н ; 4 — зубчатая втулка
с цилиндрической расточкой и торцовым креплеинси
по валу — нсаолнеинс Т; 5 — зубчатая втулка с ко­
нусной расточкой
исполиеыие К
i6
рис. 11.9. Зубчатые муфты типа МЗП
г, • чис/УО зубоеЯ
А-А
z -чиспо u/^uueS
Р и с. 11.10. Зубчатые муфты регулировочно-соединительные: г — число шлицев;
Zi — число зубьев
Таблица
Обо­
зна­
чение
d
d,
кр>
кгс- м
я,
об/мии
I I . I. Размеры (мм)
А,
и параметры
не
менее
D
О,
Ог
D»
не бо.г1ее
1
40
38
60
71
6300
49
170
110
55
95
5000
75
185
125
70
110
2
50
55
70
140
3
60
55
90
315
4000
95
220
150
90
145
4
75
75
100
560
3350
125
250
175
ПО
170
95
130
190
5
90
120
800
2800
145
290
200
6
105
—
130
1 180
2500
160
320
230
140
210
7
120
120
150
1 900
2120
185
350
260
170
240
8
140
150
170
2 360
1900
210
380
290
190
270
9
160
—
190
3 ООО
1700
220
430
330
210
280
10
180
—
210
б ООО
1400
245
490
390
260
320
11
220
—
250
7 100
1250
280
545
445
300
380
12
250
—
280
10 ООО
1120
350
590
490
340
420
13
280
—
300
16 ООО
1000
375
680
555
380
480
14
320
—
340
20 ООО
900
405
730
610
420
520
15
360
—
380
25 ООО
800
480
780
660
480
560
16
400
—
420
37 ООО
710
535
900
755
530
650
17
450
—
480
56 000
630
625
1000
825
600
750
18
500
—
530
75 000
560
710
ИОО
950
710
820
19
560
600
100 ООО
500
730
1250
1050
800
920
■
П р и м е ч а н и я : 1. Ч астота вращения соотаетствует окруж ной скорости
относится только к иесту под уплотнение. 3. Д ля ыуфт типа М 3 масса дана для
ках н без масла; для муфт типа МЗП масса дана для муфт с наибольшими разив
без промежуточного сал а и без м асла. 4. Для муфт типа М 3 маховые моменты
муфт типа МЭГ! маховые моменты даны для муфт с наибольшими размерами в без
и махопой момент определены для случая соединения обоПм болтами с открытыми
ленными в тело фланцев, или при наличии защитных козырьков допускается уве
муфты; для муфт типа МЗП м асса и маховой момент определены д л я случая соеди
Л е н и н обоЛм болтами, утопленными в тело фланцев, или при наличии защитных
ннем массы и махового момента муфты. 6. Д ля муфт типа МЗП при назначении
собстиениых поперечных колебаний превышала частоту оращ енвя вала не менее
муфт типа S\3 {рис. М.8 ) и МЗП (рис. П .9)
Z
для
М3
для
МЗП
В
1
Cl
'к
не более
115
115
34
НС
55
55
2 ,5
с»
е
GD*.
кгс- м*
Масса.
кг
CD*,
кгс- м’
для МЗП
для М3
менее
И
Масса,
кг
не более
18
12
10,2
0 ,1 2
2 0 ,5
0 ,2 4
31
0 ,4 7
145
145
34
70
80
2 .5
13
22
12
14,3
0,21
170
175
40
85
80
2 .5
15
25
18
24
0 .4 2
51
0 .8 7
215
215
40
105
105
2 .5
17
28
18
38
0 ,8 5
76
1.8
235
240
50
115
130
5
22
35
25
57
1.8
115
3 ,5
2 ,8
170
6 .0
1 0,0
255
260
50
125
—
б
25
—
25
80
285
290
50
140
165
5
25
40
30
110
4 .6
218
325
330
50
160
200
5
30
45
30
163
8 .3
337
16 .5
335
340
50
165
365
370
50
180
405
405
60
20 0
485
485
60
24 0
—
—
—
30
187
14 ,2
355
2 0 ,6
—
30
262
28
505
4 0 ,0
—
35
382
55
750
7 5 ,0
38
—
35
550
85
1050
100
1500
230
5
30
5
30
5
35
5
—
525
530
70
2G0
—
7 .5
45
—
40
765
160
565
570
70
280
—
7 .5
50
—
40
960
215
1850
340
645
650
70
320
—
7 .5
50
—
40
1280
325
240 0
500
—
10
—
—
50
1800
600
3500
960
10
—
—
50
250 0
1140
4800
1800
10
—
—
50
340 0
1600
6600
26 0 0
60
4650
2700
9400
4550
705
715
90
35 0
805
815
90
400
905
915
110
450
975
990
110
485
—
*
15
на начальной окружности вубяатого сопряжения, равной 25 м /с. 2. разм ер Dt
муфт с наименьшими размерами при минимальных диаметрах отверстий во втул*
рами при максимальных диаметрах отверстий во втулках (tf) и полумуфтах (</,)
даны для муфт с наибольшими размерами и без учета отвсрстиЛ во в тулк ах; для
учета промежуточных валов во втулках и полумуфтах. б. Д ля муфт типа М 3 м асса
головками и гаЯками; при креплении обоЛм болтами с головками и гайками, утоп*
лнчсннр размеров В и О с соответстиующим увеличением массы и м ахового момента
нения обойм с полумуфтамн болтами е открытыми головками и гайками; при крепкозырьков допускается увеличение размеров В а D й соответствующим увеличеpasMi’ pou промежуточного вола необходимо соблюдать условие, чтобы частота его
чем на 15% -
сГ
^ in
s
о
см
§ 1
я
<«
я »
S
о 00
ri
. X
XS
Р =
§ §
а =
Xо
о —
Ю 1^
<п <л
Н
5 5г
-Г
^*-
(и
0J
•V е
^а 3
>о
из о
о иэ о
г^сч
1/3из to
»
см со
S
сч‘
см
« о
C4CS
i
о ш
§ § |
8
8Й
оо
гг
т
5
о <N
1Л ю
оо ю иэ
u5 (О 10
Ю 1Л
г^
ю
05
(N
тГ
о ю
Ю 1Л
g {g ^
ю о
h- со
8
<У
ф
сч со
(£>(D
со оо
05
■ч"
05
О —
—О
ю
из ь-
t>.
см
0а
03
(;
о
— — <N
со ^ ю
О
см
со
ю
CN
э* &■
1А
оЧ с
■* «
со
со со
^ 'ф -ч-
Ю 1Л
ю
•с
из
Г^ QD
h» 00 05
о
см
00
сч
X
со
сч
X
(О
тГ 00
со со
X X
00 CN
<Мсо
X X
из оо
см 00 ^
^ ^ ю
X X X
(О см (О
со "Ф
X X X
оо 00 00
<5 1Л
(О из
X X
см из
из ю
X X
00 оо
CS
00
X
й
X
о
Q
оо
С>1
Tf 00
со со
(N 00
Tf *<»■1Л
Q Ю
S ю
CS
00
5ф
5 sТ'
А
со
CS
fn
»?■со
со со
fo fo c o
S 5 S
т го
о ю
. ^9
см
00
го
* О
5 «ев
iS
; «ш
«О
. >■ч
П;<^ S в
Е КВ i
£чя"
S >*й о
га
л в> „
4 S f Q
я* П
V
to S
SX
5 O.S-4
111?
_ tc
W«
*-о
оо й
-® XS s 8*
и Ч со о
V ‘''О 5.
(Г) го
S S
S S
ffi
S {Г
^ с.
Н ё^
в ь£ вflj=вм
e- 2? s о
т
X Э
S
дения позиций роторов (ряс. I I . 10), даны в нормалях машиностроение
МН 5 0 2 3 —63 — МН 5026— 63. Размеры и параметры муфты указаны в табл. 11.2.
Д л я снижения потерь на трение и увеличения долговечности зубьев зубчатое
зацепление работает в масляной ванне. Рекомендуется следующий тип смазки:
м асло цилиндровое 52 (вапор) по ГОСТ 6411— 52 с добавлением I — 2% олеиновой
кислоты (ГОСТ 7580— 55) или 5% сухи х коллоидно-графитовых препаратов из
искусственного графита марки С 2; для загущения смазки добавляется 30—50%
ртеарата кальция (по объему).
Материал втулок и обойм (п оковки )— сталь 40; при больших диаметрах
вала ( d > 80-ь 140 м м )— сталь 45 Л , группа П.
А
Рис.
11.11. Допускаемый
коса
угол пере­
Рис. 11.12. Допустимое радиальное сме­
щение
Термическая обработка зубьев: при w > 5 м/с твердость рабочих поверхно­
стей не менее HRC 40; при и < 5 м/с и в редко работающих муфтах твердость
не мекее И В 280. Д ля повышения противозадирной стойкости перепад твердости
еуб ьев втулок и обойм не менее Н В 30 или H R C 5.
Д л я фланцевых болтовых соединений обойм и обойм с полумуфтами
должны применяться чистые болты по ГОСТ 7817— 72 о посадками //7/л6 или
H l lk b в зависимости от назначения муфты.
Характер посадки зубчатых втулок на валы определяется условиями и ха­
рактером работы муфты.
Достоинства зубчатых муфт: высокая нагрузочная способность при срав 1гительно небольших габаритных размерах; способность компенсации любых отно­
сительно небольших смещений осей валов — подробно см. ниже; технологич­
ность изготовления — использование для нарезки зубьев нормального зубо­
резного инструмента.
Основным критерием работоспособности этих муфт является износостой­
кость рабочих поверхностей зубьев.
Максимальные передаваемые крутящие моменты, указанные в табл. 11-1,
определены для муфт из стали 40 или 45Л . Они могут быть увеличены при изго­
товлении муфт из сталей с более высокими механическими свойствами. На месте
эксплуатации необходимо предусматривать ограждение муфт, за исключением
особых случаев, по согласованию с органами техники безопасности.
Допустимый угол перекоса оси каждой втулки относительно оси обоймы ащах
не более чем 0° 30' (увеличение «max резко ухудшает условия работы зубчатого
сопряжения). Наибольшая компенсирующая способность муфты определяется
допустимым углом «шах и расстоянием между осями зубчатых венцов А.
Принимая, что радиальные и угловые смещения а и б л еж ат в одной плоско­
сти (наименее выгодный случай), подсчитаем наибольшие допускаемые смещения
осей вал ов:
1) при 0 = О наибольший допустимый угол перекоса (рис. 11.11)
6 н а и б = 2< а х = 2 - 0 “3 0 ' = 1 “;
2) при
=s О наибольшее допустимое радиальное смещение (рис.
«наиб =
= A t S 0 “3 0 ' = 0 ,087A i
11.12)
Т а б л и t i a И .З. fltinycKacMwe раяиальны? и угловые смещ ения
осей иалсв (мм) при мэктах-^е мэшнн
Способ установки машины
Допускаемый
перекос на 1 м
Допускаемое
радиальное
смеш.сннс а
о,;^о
0.50
0,70
0 ,2 5
0 ,5 0
0 .7 0
На одной плите
На одном фундаменте
На разных фундаментах
П р и м е ч а н и е . Для муфт с промежуточным валом, у которых А более 5(7о. допускаемые перекосы и радиальные смещения можно увеличить в 1.5 раза
3) при а Ф Q и Ь° ф а
допустимая величина радиального смещения
^ = “^наиб (^ н яи б~ ® )/^[ian6 — 01087Л (б^ацв — 6 )/й"длбВ та(^л. 11.3 приведены наибольшие допускаемые радиальные и угловые
смещения осей валов, заимствованные из нормалей
5023—63— М Н 5026— 63
(эти нормали охватывают зубчатые муфты для валов диаметров
28 ч -8 2 мм).
Принимая аналогично данным табл. И .З , что соотношение между радиаль­
ным и угловым смещениями а равно перекосу осей валов в миллиметрах на i м
длины (или а — б - 10*, где б — угол перекоса в рад), и подставляя это соотно­
шение в формулу а = /4 (ащах — 0,5б ) (где а^ах и б — значения угло в, рад),
допускаемые муфтой смещения определим так:
fal =
т
16] =
(0 |
'^та\А
J _|_ода5д •
Результаты подсчетов [о) и |б] для муфт М 3 приведены в табл. I I . 4. По этим
данным допускаемые муфтой М 3 смешения при а
О и б ^ О примерно состав­
ляю т: [а] = 0 , 0 0 6 5 / i 0.00?^Л; (б) < 0^ 16'.
Муфты выбираются по ГОСТ 500(>~-55 (по диаметру вала) с последующей
проверкой их на прочность по максимальному длительно действующему моменту
из условия k-^k^ < . Мта\1 Мраб И ПО максимальному кратковременному
моменту
из условия Мо < 2Л1глах. где Л^щах — крутящий момент, передавае­
мый муфтой, из табл. 11.1 н I I . 2, ft, — коэ({4'ициент ответствеиносги передачи,
равный:
При остановке м а ш и н ы ..............................................................................................
а
аварии м а ш и н ы ...................................................................................................
»
аварии ряда м а ш и н .................................................................................... .....
Человеческие ж е р т в ы ....................................................................................................
1,0
1,2
1,6
1,8
^2 — коэффициент условий работы муфты;
При спокоПной работе раькомсрно нагруженных механизмов
1
»
работе неравномерно нагруженных механизмов
. . . .
1,1 — 1.3
»
тяжелой работе с ударами неравномерно нагруженных и
реверсивных механизмов
...........................................................................1 .3 — 1.5
При расчете соединяемых валов необходимо учесть дополнительный изги­
бающий момент от сил трения в зубчатом сопряжении, действующий в плоскости,
перпендикулярной к плоскости перекоса,
Л1ияв<0 ,Ш рдб.
При необходимости более строгого учета влияния на нагрузочную способность
п долговечность зубчатых муфт фактических углов перекосов, дополнительных
нагрузок на валы и опоры, возникающих вследствие несоосности, а также
других конструктивных факторов, необходимь'е сведения можно найти в рабо­
тах Э . Л . Айрапетова и О. И. Косарева («Вестник машиностроения», 1972, № 3 ),
А . П. Попова и др. (Труды Н иколаевского кораблестроительного института,
1974, вып. 81 и вып. 89), И. П. Макридина и О. А. Х охл оьа (Труды ЦН И И Тмаш а,
1961, вып. 4/15).
Таблица
П .4 . Допускаемые муфтами М3 смещения осей валов
Диаметр
йяла
Диаыетр
вала
ыуфты d
d
[6 ]
1б], рад
120
140
160
180
16], рад
[ft]
мм
мм
40
50
60
75
90
105
la )
0,4
0,6
0,8
1.0
1.2
1,3
1.5
1.6
1.7
1.9
0,0004
0 ,0006
0,0008
0“ 1,4'
220
0 2
0 2,8
0,0010
0.0012
0 3 ,5
0 4 ,2
0 4,6
250
280
320
360
400
450
500
560
0 ,0 0 !3
0,0015
0,0016
0.0017
0.0019
0
0 5.6
0 6
2,1
2.6
2 ,7
2,9
3,4
3.7
4.1
4 .0
4,7
0,0021
0,0026
0.0027
0,0029
0,0034
0.0037
0,0041
0.0046
0,0047
0° 7 ,4 '
0 9
0 9,4
0
0
10
12
0
0
12,7
14
0 16
0 16,2
0 6.7
В последние годы появились конструкции зубчатых муфт, в которых отдель­
ные зубчатые элементы из стали замелены пластмассовыми, с целью придания
им дополнительно упругих и демпфирующих свойств (9 8 ], {1 0 JI, (102 , (J0 6 J.
Т ак и е муфты обладают повышенной износостойкостью и электроизоляционными
свойствами. Их работа сопровождается меньшим силовым воздействием на валы
и опоры, кроме того, они проще в изготовлении.
2 . К У Л А Ч К О В О -Д И С К О В Ы Е МУШТЫ
Кулачково-дисковые муфты (называемые такж е муфтами крестовыми, пла­
вающими, Ольдгема и т. п .), предназначенные в основном для соединения валов
со значительным радиальным смешением, допускают такж е незначительные
Рйс. Л. 13. Кулачково-дисковая муфта
угловы е и осевые смещения. Муфта (рис. 11.13) состоит из двух полумуфт и про­
межуточного диска с кулачками, расположенными крестообразно и входящими
в соответствующие пазы на полумуфтах. Передача крутящ его момента осу­
щ ествляется кулачками диска, которые при смещенных валах скользят по бо­
ковой поверхности пазов. Центр диска при вращении валов описывает в про­
странстве окружность диаметром, равным радиальному смещению а , и совершает
два оборота за один оборот вала [4].
Н а диск действует центробежная сила (кгс)
f = СДл2/(45-10<'),
( I I . 1)
где G — масса диска, кг; Д — радиальное смещение вал о в, мм.
Н а рис. 11.14 показана кулачково-дисковая муфта по ГОСТ 20720— 7 5 ,
а в табл . I I . 5 даны размеры муфт для d — 1 6 ч -100 мм. Эти муфты предназна­
чаю тся для соединения валов с поперечным смещением не более 0,04d (d — диа­
метр вала) и угловым отклонением не более 0 ° 3 0 '.
Материал полумуфт — сталь 45Л . Допускается изготовление из высоко
лрочного чугуна В Ч 60-2, В полумуфчах из стали рабочая поверхность пазов
закаливается токами высокой частоты на глубину 2 —3 мм до tiR C 4 6 — 50. Ма­
териал диска — сталь 45Л . Кулачки закаливаются токами высокой частоты
на глубину 2— 3 мм до H R C 46— 50.
Сопряжение кулачков и пазов принимается по ходовой посадке. Наличие
зазоров в данном сопряжении ухудшает работу муфты ввиду увеличения кро­
мочных давлений на поверхности контакта.
Смазка трущихся поверхностей осуществляется масленками, устанавливаелшми на дисках. Тип смазки — масло цилиндровое 5 2 (вапор) по ГО С Т 6411— 52
Тип 1, испопнения 1и2
7ип2.исполнения l u l l
1, А
- л ------^
Рис.
11.14.
Нормализованная
кулачково-дисковая
муфта:
/ , 4 — полумуфты; 2 — диск; 9 ■— кожух
с добавлением 1— 2% олеиновой кислоты технической или 5% коллоидно-гра*
фитопых препаратов из искусственного графита марки С2. Смазка добавляется
не реже одного раза в смену. Достоинство муфты: способность компенсировать
значительные радиальные смещения осей валов до 0,04 d. Недостатки муфты:
неудовлетворительная работа даже при малых перекосах; значительный износ
рабочих поверхностей; наличие центробежной силы, действующей на диск;
потери на трение и необходимость в смазке и, наконец, пониженная надежность
работы.
Величина передаваемых крутящих моментов 12— 2000 кгс*м. В ви ду действия
на диск значительной центро^жной силы предельная частота вращения муфты
ограничена и составляет 250 об/мии при D С 2 4 0 мм (D — наружный диаметр
муфты). Коэффициент полезного действия муфты может быть подсчитан прибли­
женно [71]
i l = l - { 3 - f - 5 ) fe/D ,
где / — коэффициент трения диска о направляющие полумуфт, / = 0,12-*-0,25;
е — эксцентриситет, равный радиальному смещению валов, мм; D — диаметр
муфты, мм.
Проверка размеров муфты сводится к определению величины давления
на рабочих поверхностях д. Б ез учета центробежной силы [50]
9 = 12Л^кр/[Л ( 2 D + d ) ( D ~ d ) ] < [q],
где Л — высота (рабочая) кулачка, см; d — диаметр вала, см; D — наружный
диаметр муфты, см; [9 ] — допускаемое давление на рабочих поверхностях,
кгс/см^, оно принимается:
Для неэакаленных стальных и чугунных поверхностей
. . . ЮО— 150
> тех же материалов при закаленных рабочих поверхностях
и ыадежноЛ сыазке 1 5 0 J ................................................................................ 160— 300
Т аблица
П .5. Размеры (мм) муфты (рис. 11.14)
Продолжение табл. II.Б
Номи­
нальный
крутя1ЦПй
момент
d
(пред.
ОТКЛ-
по
Н7)
I(пред.
сткл.
по
W8)
d
(пред.
откл.
по
Н7)
di
(пред.
откл.
по
Н8)
Л^кр-
D,
не
бо­
лее
кгс- м
1-й ряд
6 3 ,0
60
1.2
Исполнение
1 2
2-fi ряд
63
3|
f,
S
Тип
235
1 2
1
2
305 235
315 245
142
107
105
70
245
112
84
82
54
142
107
105
70
380 300
172
132
130
90
315
245
142
107
105
70
380 300
172
132
130
90
460 350
212 167
165
120
380 300
172
130
90
50
52
55
190
56
265
100,00
60
305 235
65
70
315 245
60
305 235
65
70
315 245
63
71
63
160,00
71
76
305
80
85
70
71
75
250,00
80
85
90
320
95
100
80
400,00
85
90
95
380
100
Примечание.
1-Я ряд является предпочтительным
132
41
в муфте УЗТМ (рис. 11.15, табл. I I . 6) плавающий сухарь выполнен из тек­
столита. что позволяет применять ее при более высоких частотах вращения (п =»
*= 1700-S-8200 об/мин), чем муфты, показанные на рис. 11.14.
Рис.
11.15. Муфта со скользящим сухарем
Муфта допускает раднальиое смещение Д < 0,2 мм при сборке и Д
( 0 .0 Ы +
Н - 0 ,2 5 ) мм при работе и перекос 6 = 0 ° 4 0 '. Даоление для такой муфты
определяется по формуле
Т а б л и ц а I I . 6 . Размеры (мм)
{/ = 6УИ,,р/(а6*) < (i?|,
и параметры муфты (рис. 11.15)
для
текстолита
SO-*-100 кгс/см“ -
3. ЦЕПНЫЕ МУФТЫ
Цепная
муфта по ГСХГТ
207 4 2 — 75 (рис. 11.19) состоит
из двух звездочек (с одииако*
вым числом зубьев) и охватыва­
ющей их общей цепи и кожуха.
Применяются однорядная втулоч*
но-роликовая цепь (рис. 11,19),
двухрядная цепь (рис. II.1о)
н бесшумная (рис. 11.17).
Д ля
использования
всей
ширины цепи и увеличения
передаваемого момента приме­
няют конструкцию, изображен­
ную на рис. 11.18; о ^ полумуфты изготовляются из одной
еаготовки, которая после нарееания зубьев косо разрезается
на две части.
В табл. II.7 даны размеры
однорядных цепных муфт по
ГС Х Т
20742— 75,
для
d=
а
d
D
L
в
Л
2
>.
л
Д опу­
скаемое
п, об/мин
ОД г
e ta X
16
18
20
22
25
28
30
32
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
70
70
80
80
100
100
120
120
120
150
150
180
180
220
220
250
250
290
290
330
85
84
104
104
124
124
149
149
149
184
184
224
224
254
254
274
274
304
304
344
40
40
50
50
60
60
70
70
70
80
80
100
100
120
120
140
140
160
160
180
20
20
20
20
20
20
25
25
25
30
30
40
40
50
50
50
50
60
60
60
и
3
4
5
8
И
13
16
21
32
45
50
66,5
8 6,5
110
137
169
204
245
291
8 200
8 200
7
7
5
5
4
14
4
3
3
3
3
000
ООО
700
700
700
700
700
800
800
200
200
2 600
2 600
2 200
2 200
1 800
I 800
1 700
Значения
номинального
Крутящего
момента
указаны
для муфт,
изготовляемых из
сталей 45 или 45Л с твердостью рабочих поверхностей H R C 40 — 45, а такж е для
муфт Q постоянными по величине и направлению нагрузками
27
«= 20-i-100 мм.
Т а б л и ц а
П . 7 . М уф ты
L, не более
Номнкальный
крутящий
момент
кго- ы
d
(пред.
откл.
по
Н7)
/ ^
(пред.
откл.
по
H i)
1-Л ряд
, 4
(пред.
откл.
по
Н7)
(п^ед.
откл.
по
HS)
Типы
D,
не
более
3, 4
Исполнение
2-й ряд
20
102
108
SO
122
128
92
206
162
168
124
278
222
228
172
278
222
228
172
280
224
230
174
354
284
290
220
22
6.3
24
ilO
25
28
25
28
12.5
30
J25
32
35
36
32
35
36
38
140
25
40
42
45
40
42
45
50
48
50
200
55
56
50
—
56
100
_
55
—
60
63
____
—
65
70
210
Исполнение
36
42
39
45
3, 4
25
27
Радиаль­
ное сме­
щение
осей
валов,
не более
в р ащ е­
ния,
об/м ИИ,
не б ол ее
0 ,15
1600
Частота
Приводная ро*
ликовая одно­
рядная цепь по
ГОСТ 13568— 76
ыуфты)
36
ПР* 19,05-2500
68
61
39
12
1,3
42
10
1400
80
чество
ввеньев
цепи
(число
аубьев
полу-
1.8
П Р -25,4*5000
58
12
1200
0,20
ПО
82
85
57
82
ПО
82
85
57
82
ПО
82
85
54
82
0 ,4 0
140
105
108
73
105
!000
П Р -31,75-7000
14
2,0
800
П Р -3 8 ,1*10000
12
3 ,5
Номи­
нальный
крутящий
момент М кр,
к гс-м
d
<пред.
откл.
по
Н7)
(пред.
откл.
по
Н8)
1-я ряд
d
(пред.
откл.
по
Н7)
d,
(пред.
откл .
по
Н6)
Типы
D.
не
более
Исполнение
3. 4
2-й ряд
1
65
70
354
284
290
220
284
424
344
352
272
344
514
424
432
342
424
350
514
424
432
342
424
350
604
504
512
408
504
I
2
71
63
71
200
75
280
80
85
90
80
85
90
400
95
310
100
ПО
100
110
120
800
125
130
140
Примеча ния ;
1. 1-й ряд является
Рис.
11.16.
Цепная
муфта с двухрядной
испью
предпочтительным. 2.
Рис.
11.17.
Цепная
муфта с бесшумной
цепью
Угловое
смещенне'З
Рис,
П .1 8 .
Цепная
муфта с косым разре­
зом
Продолжение табл. П .7
Ислолнецне
3. 4
Ради аль­
ное с м е ­
щение
осей
валоп,
не более
140
105
108
73
105
0 ,4 0
170
130
134
94
130
0 ,6 0
210
165
169
124
165
210
165
169
124
165
Ч астота
ярасце*
иия,
об/мня,
НС более
800
700
Приводная ро­
ликовая одно­
рядная цепь по
ГО С Т J 3 5 6 8 — 75
П Р .3 8 ,1 '1 0 0 0 0
П Р .5 0 ,8-16000
Коли­
чество
звеньев
цепи
(число
зубьев
полуыуфты)
12
12
14
0 ,6 0
500
3 ,5
3 ,8
П Р -50.8-16000
16
250
Ш
204
(54
200
осей валов всех типов муф1 не более 1°.
Достоинства цепной муфты: простота конструкция и обслуживания; надеж­
ность в работе (см ., например, работу (20 ], освещающую опыт нспользовання ня
в угольной промышленности); технологичность изготовления и сравнительно
малые габаритные размеры и масса; удобный монтаж и демонтаж; способность
компенсировать
радиальные и угловые смещения аа счет относительной
податливости деталей цепи и их деформации. Недостаток: наличие угло­
вых зазоров и мертвого хода, вследствие чего они не могут применяться
в реверсивных передачах, а такж е при наличии больших динамическия
нагрузок.
Максимальный передаваемый крутящий момент не более 630 кгс м; наиболь­
шая часгота вращения п = 1600об/мнн (в муфтах с бесшумной цепью п ~ 5000-*^ 7 5 0 0 обУмин). Допускаемые смещения осей валов: радиальное— от 0 ,5 до 1,2 мм
и угловое — до Г ; применение цепей со сферическими роликами увеличивает
допустимое угловое смещение до 3 — 6°.
Расчет цепи ввиду сложного закона распределения усилий по зубьям звез­
дочек затруднителен и ненадежен. Цепь выбирается на основе опытных данных.
Методику расчета и подбора цепных муфт см, в [ 20].
Рис. 11.19. Муфта цепная однорядная
4. МУФТЫ С ГОШРАМИ
На рис. П .20 показана муфта с двумя гофрами. Число гофр может быть от
одной до нескольких. Подзижность такой муфты обусловливается главным (Пра­
вом упругой деформацией торцовых
стенок гофры.
15 >*0 fS
Рис.
rs ‘>0 15
я . 20. Муфта с двумя гофрами
На рис. 11.21 показана зубчатая муфта о промежуточной гофрированной
втулкой. Т акая муфта успешно применяется в высокоскоростных машинах при
больших мощностях; она показывает достаточную надежность в работе (зубчатал
32
нее муфта, применявшаяся ранее в этом соединении, выходила из строя). Муфты
©того типа по сравнению с зубчатыми муфтами обладают повышенной компенси­
рующей способностью и часто называются полужесткими- Больш ая компенси*
Рис,
П .21. Зубчатая муфта о двумя гофрами
рующая способность их объясняется дополнительной подвижностью муфты
ва счет упругих деформаций, главным стразом, торцовых стенок гофр-
б. ПО Л УЖ ЕС ТКИЕ ДИСКОВЫЕ МУШТЫ
В конструктивном отношении пальцевые муфты в металлическими дисками
(полужесткне муфты) весьма просты и не требуют особого ухода в процессе 9ксолуатацни.
2
Рис.
3
11.22. Полужесткая дисковая муфта
Муфта (рис. 11.22) состоит из двух одинаковых полумуфт У и 5 и набора гиб­
ких пластинчатых дисков 3. Болтами 8 и гайками 6 диски притягиваются через
шайбы ^ 7 к полумуфте I , а болтами 4 и гайками 2 — к полумуфте 5 . Пластин­
чатые диски 5 термически обработаны. В табл. I I . 8 приведены основные раз*
меры муфты.
* Шайбы могут быть выполнены как в оиде секторов, так и круглыми,
2 Поляков
в. с,
33
Т в б л и а а П . 8 . Размеры (мм) н параметры муфты (рис. 11.22)
п,
об/мин
N.
кВт
13 5(Ю
0 ,9
11 200
1.6
2.2
9 500
8 500
7 500
6 600
5 700
4 800
4 200
3 600
3 200
2900
2 600
2 300
2 200
3 ,9
7,2
И .2
16,6
29,0
42,9
55,9
8 5 ,7
119,3
167,7
258,7
3 31,0
'^тах
D
н
С
В
А
D,
25,4
31,7
41,2
60,8
67,1
82,5
98,4
116,6
138,1
155,5
180,9
207.9
241,3
279,4
320,0
361,9
400,0
444,5
504,8
552,4
34,9
41,2
47,6
53,9
И ,1
12,7
12,7
15.8
24,6
26,1
28,5
33,3
3 6,5
3 8,8
44,4
49,2
53,9
6 3,5
15,8
17,4
17,4
80,9
95,2
107,9
123,8
157,9
178,5
203,2
239,7
271,4
3 05,5
42,8
52,3
6 9,8
8 3,3
9 6,0
112,7
128,5
147,6
168.2
187,3
а з б .5
211,1
385,7
422,2
476,2
506,4
231,7
2 5 4 ,0
292,1
3 1 7 ,5
66,6
76,2
88,9
101,6
114,3
127,0
139,7
152,4
177,8
190,5
66,6
76,2
87,3
103,1
117,4
133,3
146,0
168.2
184,1
206,3
219,0
68,2
20,6
21,4
24,6
27,7
33,3
36,5
46,0
52,3
60,3
66,6
73,0
79.3
Такие муфты используются в реверсивных приводах и механизмах с ди*
станционным управлением, требующих точного повторения исполнительным
элементом заданной программы. Ценным свойством описываемых муфт является
их способность работать при значительных угловых и осевых смещениях. Ра­
диальная ж е ж есткость таких муфт соизмерима с жесткостью валов, н поэтому
при наличии радиальных смещений применяются сдвоенные муфты (рис. 11.23).
Сдвоенные муфты применяются такж е в случ аях, когда необходимо компенси*
ровать значительные по величине осевые смещения и снизить осевую ж есткость
муфты. Размеры этих муфт приведены в табл. П .9 .
В ивостравиоВ литературе [1 0 7 ] такие ыуфты вэвествы под вазвавнеи «Рвгиф леко.
Таблица
I I . 9. Размеры (мм) сдвоенных муфт (рис. 11.23)
X
s
0
А
В
С
D
В
F
72
72
98
98
98
124
124
124
150
150
150
172
172
172
172
182
182
190
75
75
82
82
82
90
90
90
118
118
118
127
127
127
127
144
144
160
184
184
45
45
62
62
62
80
80
80
38
38
48
48
48
58
58
58
80
80
80
95
95
95
95
108
108
26
26
32
32
32
42
42
42
50
50
50
24
24
26
26
26
34
34
34
40
40
40
56
56
56
56
64
64
72
84
84
92
92
92
92
92
105
105
116
116
130
140
155
190
205
К
L
р
R
S
19
19
25
25
25
32
32
32
45
45
45
64
64
64
64
70
70
80
98
98
124
124
124
135
135
144
144
152
152
160
165
178
204
242
248
25
25
38
38
38
50
50
50
70
70
70
90
90
90
90
92
92
98
70
70
76
76
76
78
78
78
114
114
114
124
124
124
124
126
126
127
150
150
194
194
194
194
194
«г о
0,001
0,002
0 ,0 0 3
0 ,0 0 5
0 ,0 0 6
0 ,0 0 8
0,010
0 ,0 1 3
0 ,0 1 7
0,020
0 ,0 2 5
0 ,0 3 0
0 ,0 4 0
0 ,0 4 5
0 .0 5 0
0 ,0 6 0
0 ,0 7 0
0 ,0 8 0
0,120
0 ,1 6 0
0 ,2 3 0
0 .3 0 0
0 .3 7 5
0 ,4 5 0
0 ,5 2 5
0 ,6 0 0
0 .7 5 0
0 .9 0 0
1,050
1.200
1 ,8 0 0
2 ,5 0 0
4 ,0 0 0
6,000
8,000
220
220
264
264
264
282
282
298
298
318
318
356
394
432
534
610
650
200
200
200
200
200
218
218
244
244
302
338
348
428
445
560
102
102
102
120
120
120
120
127
127
134
165
165
190
190
190
204
204
216
216
235
235
254
272
292
330
368
470
120
142
142
170
170
170
185
185
198
198
216
216
235
242
254
305
342
432
68
68
68
68
74
74
80
92
92
105
105
105
105
105
118
118
130
130
148
172
192
210
230
248
222
32
32
34
34
34
44
44
44
52
52
52
70
70
70
70
76
76
82,5
95
95
108
108
108
108
108
121
121
135
135
152
176
198
216
236
254
26
26
32
32
32
36
36
36
42
42
42
58
58
58
62
76
66
74
86
86
95
95
95
95
95
108
108
12!
121
135
145
160
198
210
238
121
121
140
140
140
140
150
160
160
172
172
178
198
216
254
280
292
210
210
238
238
294
330
340
416
438
546
Методы расчета пальцевых муфт с металлнческимк дисками рассмотрены
в работах [46, 61, 62 ]. Получены следующие формулы для определения наиболь­
ших напряжений в дисках (кгс/см*), вызванных;
крутящим моментом
а = AaMy.pKkzhR'^y,
угловы м смещением
радиальным смещением
a = B ^ E e!{\ 2 R )\
осевым смещением
C :^ 3 E h fO (и)/{фо/г)а.
Рис. 11.24. Зависимость коэф­
фициента Aq о т соотношения b!R
Рис. 11.25. Зависимость козффици*
ента В д от соотношения bIR
т
0,4
Рис. П .26. Зависимость функции F (и)
от и при расчете дисков
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1J)
b/R
Рис. 11.27. Зависимость коэффициента
Ас от соотношения b/R
З д есь k — число пальцев одной полумуфты; г — число дисков; R — радиус
расположения пальцев муфты, см; Л — толщина диска, см; £ — модуль упру*
гости , кгс/см*, \|) — угловое смещение осей валов, рад; фо — угол, определяющий
упругую часть диска между двумя смежными пальцами, рад; Лд и
размерные коэс|)фициенты (см. раф ики на рис. 11.24 и 11.25); с и / ~ радиальное
и осевое смещение валов, см; Ф (и) — безразмерный параметр, зависящий от и,
определяется по графику, при*
Вс
веденному на рис. I .26 ,
1 .9 ? Л 7 7 л р :
Ж есткость муфты (кгс-см)
мож ет быть приближенно под­
считана по
следующим фор­
мулам:
крутильная
С
=
A^kEhR^i
угловая
С ^ = 1.15£6Л»г*/(/?фЗ);
радиальная
C e= > B cE h kz/l2 j
осевая
C f =2,15£& ft*2feF(u)/(9o/?)*.
В
этих
формулах:
Ас
и S c — безразмерные коэффи­
циенты (см. графики на рис. 11.27
и П .2 8 ); F (и) — безразмерный
параметр, зависящий от и (см.
график на рис. 11.26); Ь —
ширина
сечения
кольцевого
ди ска, см.
Рис. 11.28. Зависимость коэффициента Bg от
соотношения b/R
П р и м е р . Определить величины дополнительных нагрузок на валы, обусловлен­
ных сыещениямн валов при следующих денных:
4
Число пальцев одной полумуфты k ................. .....
Радиус расположения пальцев ыуфты /?, с ы ............................................. 9 ,5
Ширина сечения диска 2>, с ы ................................................................................
Б
Толщина диска h, си
.............................................................................................. 0,0435
Число дисков г ................................................................ .... ........................ ....
20
Диаметр прижимных шайб <t{]. см
.................................................................
2.5
Угловое смещение ip, р а д ..........................................................................................0,015
Осевое смещение /, с м .............................................................................................. 0 ,125
Угловая жесткость (кгс*сы /рад) определяется по формуле
l,\5Ebh3zk/^Rq>l),
Угол, характеризующий упругую часть диска между двумя смежными пальцами,
Фо —
in/k — O.&dt/R) — (л /4 — 0 , 8 .2 ,Б/9,5) — 0,565 рад.
Приняв для стальных дисков Я — 2 -1 0 * к гс/см ', получаем
1,15
2 , 2 . 10*.б-0,0435*.20.4
9 .5 0,665*
49-10» к гс см /рад.
Реактивный момент, действующий со стороны муфты.
Af,
Ц)С^ = 0,015 49 10* в» 735 к гс см.
Осевяя
жесткость
муфты (кгс/см)
C f — 2. l5Ebh*2uB (u)/(>p^R)».
Найдем
предвурнтслыю функцию Р (и).
и — 1.9
Параметр
— 1,9 ^ (0 ,1 2 5 /0 ,0 4 3 5 )* -ж З.ЕЗ.
По графику, показанному на рно. 11.26, ваходнн, что Р < ы ) « 2 , 4 5 .
Осевая жесткость муфты
^
2 .2 10» Б-0.0438*-20-4
„
--------- (Ц.б65.^).5)>------------- 2 .4 5 - 2 4 7 0 к гс /с у .
Осевая сила, действующая на валы со стороны муфты.
<?р • /Си - 0 , 125-2470 - 309 кгс.
6. Ш АРНИРНЫ Е МУФТЫ
в шарнирных муфтах использован принцип работы пространственного ш ар­
нира Гука. Они служ ат для передачи крутящего момента между валами, име­
ющими большое угловое смещение осей (до 40— 45°), которое в процессе вращения
муфты может изменяться. Эти муфты применяют в широком диапазоне нагру80К — от 1,25 до 3 0 0 0 0 0 кгс-м .
Обычно муфта состоит из двух вилок и промежуточной детали в виде кре­
стовины, шарнирно соединенной с концами вилок. Плоскости вилок повернуты
по отиошегшю друг к другу на 90°. Соединяя две муфты, можно обеспечить пере­
дачу момента при значительном радиальном смещении осей валов (ри с. 11.29).
Шарнирные муфты применяются:
1) для компенсации неточности взаимного расположения вал о в, возникаЮШ.СЙ при сборке, при деформации рамы и рессор (транспортные и другие машины);
2) передачи вращения переставным валам (шпиндели многошпинде.'1ьных
сверлильных станков, валки прокатных станов и т. п.);
3) передачи вращения валам, положение которых изменяется во время
работы (консоли фрезерных станков и т. п.).
Часто используют конструкцию, в которой две шарнирные муфты соединяются
промежуточным валом; такое устройство называют карданным валом.
По габаритным размерам и передаваемым крутящим моментам шарнирные
муфты делятся:
1) на малогабаритные (см. рис. 11.31 и 11.33), предназначенные для пере­
дачи малых моментов (от 1,25 до 128 кгс*м). У них шарниры размешены в га­
баритных размерах ступиц полумуфт;
2) крупногабаритные (см. рис. 11.36 и 11.38), предназначенные д л я передачи
средних и больших моментов (от 100 до 80 000 к гс-м ). У них шарниры вынесены
за габаритные размеры ступиц полумуфт.
При наличии углового смещения осей соединяемых валов вращение ведомого
вала одинарной шарнирной муфты происходит неравномерно при равномерном
вращении ведущего вала.
Если обозначить <0i и сог — угловые скорости ведущего и ведомого валов,
причем
и CDjmin — соответственно наибольшее и наименьшее значение
последней, у — угол наклона осей валов в град, а — угол поворота ведущего
вала вокруг своей оси (...®) от начального положения, при котором ось шар*
ниров ведущей вилки перпендикулярна плоскости расположения вал о в, то
0)2/0), = c o s Y / ( l — sin® Ycos“ a ) ;
— <*>j/(i)2(nin — 1/COS Y-
1
/
Коэффициент неравномерности вращения ведомого вала
k = (Osmax — <^min)/<^e = tg у sin у.
( П . 2)
Периодическое отставание и опережение ведомого вала относительно номи­
нальных положений, соответствующих рав)юмерному вращению, вы зы вает до*
полнительные динамические нагрузки.
Наибольшее опережение (отставание) ведомого вала
(1 — cosY)/sln YJ
Д атах = arcsln
при у = 4 5 ° ; 30°; 15" Д аш ах=9° 5 0 '; 4 * 6 ' ;
Угловое ускорение ведомого вала
** ™ ^
где 6 i — угловое
_______ cosy_________ 2 sin * у COSY sin 2ct
1 — s in *Y sin '^ a " ^ ^ '( 1 — sin ’^Y sin ^a)® *
ускорение
Рис.
I®.
ведущего
вала.
И .29. Схема вала о шарнирными муфтами
При С1>1 = const, т. е. в 1
О,
= й)? sin * Y COSV sin 2a/ (l — s ln *Y sin * а )* .
Синхронное оращение ведомого п ведущего валов можно обеспечить:
1) постановкой двух последовательно расположенных шарнирных муфт
с промежуточным валом. При этом оси ведущего и ведомого валов должны со­
ставлять одинаковые углы с промежуточным валом, а вилки на обоих концах
промежуточного вала должны быть расположены в одной плоскости (v, = v® —
рис. П .29);
2) применением специальных синхронных шарнирных муфт (см. рис. П .39,
11.40, П .41);
3) применением сдвоенных муфт (см. рис. 11.37).
К . п. д. муфты с цапфами в шарнирах (см. рис. 11.31)
П = 1 — [ f d nnR) ] (2 tg (y/2)) 4 - tg Y.
для 7 < 25®
Г) я » 1 ^ 2 y f d /{n R ),
где d — диаметр цапфы; R ~ 1/2 расстояния между серединами цапф, имеющих
общую ось поворота; / — коэффициент трения в шарнире ( / = 0 ,1 5 -ь 0 ,2 —
при опорах скольжения. f = 0 ,0 5 + 0 ,1 — при игольчатых опорах). При Y < 25°
к. п. д. шарнирных муфт достигает 0 ,9 8 — 0,99.
При действии на ведущую вилку муфты крутящего момента M i крутящий
момент на промежуточной части муфты (крестовине)
=
+ t g 2v c o s *a );
пр и а =3 0 ; п
Л^П = Мп max = Afi/cos Y.
Сила,
воспринимаемая
(И .З )
шарниром,
Рц] = Л1п/(2/?);
max —
шат/(2/?).
( П . 4)
Крутящий момент ка ведомой вилке муфты
при a =
0; я
/Иа =s Af| (I — s ln * v sin*ct)/cos YJ
M i =5 M i max = Ait/cos y .
(11.5)
Наклон осей валов вызы вает изгибающий момент, приложенный в плоскости
перекоса валов,
M i„ = M l tg v c o s a ?
при а =* 0 ; п
на ведомом валу
М 2 И=
tg Y sin а 1^(1 — sin * у sin® a ) j
при а = я/2; 4я/3
^'IgHmax — M i sin V-
На рис. 11.30, а показано изменение крутящего момента на ведомом валу
при постоянном крутящем моменте
на ведущем вал у, на рис. 11.30, б — изме­
нение изгибающего момента М щ , а такж е горизонтальной
и вертикальной ^ 1В
/
0
271
{(2я
71/2
6) О
п /2
71
Pir
6}-
"1
''у '
'
п
2 л а.
V271
^гг
Рис. 11.30. Изменение моментов и радиальных нагрузок
на валах
составляющих нагрузки на опору ведущего вала, а на рис. 11.30, в — то же
для ведомого вала. Графики построены для у — 45°.
1.
Муфты рассчитывают по давлению в шарнирах и по силе Рщ шах (на проч*
кость вилЬк и крестовин).
Давление в шарнирах скольжения
9=Рш тахЛ М Х М .
( 11.6)
где d и I — диаметр и длина цапфы, см; [q] — допускаемое давление, кгс/см^
(при закаленных поверхностях \q С 4 0 0 кгс/см®).
Давление в игольчатых опорах рассчитывают условно по формуле ( I I . 6),
где I — рабочая длина игл; [q\ = 6О4- 8О кгс/см® (по данным автомобильной
промышленности).
Рабочие нагрузки на шарниры, валы и опоры зависят от условий работы:
при малой скорости вращения Рщ шах> Мп шах и Afemax определяются по формулам
(П .З ), ( I I . 4) и (11.5) при а — 0.
2.
При большой скорости вращения,
= const и значительной жесткости
влементов кинематической цепи кроме определения Яш шах, А^п max и Afjmax при
а = О необходимо учитывать действие инерционных нагрузок от неравномер»
него вращения ведомой вилки.
Д ля наименее благоприятного случая (а = 45°)
^ 2тах =
820»
Мцпах. = jWgmax j _ q S ^ in ^ y
^amax = ^xmax К
“b
^ ^amaxl
V)i
где 6 — приведенный момент инерции масс, присоединенных к ведомой вилке.
Д л я муфт с промежуточным валом или сдвоенной муфты (при
== 72) под О
в первом случае понимают момент инерции промежуточного вала со скреплен*
ными с ним вилками и крестовинами, во втором случае — момент инерции про­
межуточных деталей, включая обе крестовины.
3.
При большой скорости вращения, <0i — const и малой жесткости вала
для одинарной муфты приближенно считают, что создаваемая муфтой неравно­
мерность вращения поглощается скручиванием вала. В этих условиях наиболь­
ший крутящий момент иа ведомой вилке (при а = 45°)
^2тах =
+ Sjniax^ 4 “ ^<^max*^G/(57L),
где 0
момент инерции масс ведомой части муфты с крестовиной и половины
промежуточного вал а, кгс-см -с*; J — момент инерции сечения вала, см^; G —
модуль упругости при сдвиге, кгс/см®; t — длина вала, см; Дащах — град.
Быстроходные валы с шарнирными муфтами проверяют на критическую
угловую скорость, принимая коэффициент запаса не менее 1,5.
Малогабаритные шарнирные муфты
По ГОСТ 5147— 69 малогабаритная муфта имеет два исполнения (тип А
и тип Б) — рис. 11.31. У одинарной муфты (тип А) ступицы полумуфт /, наса­
живаемые на концы соединяемых валов, оканчиваются вилками. Вилки соеди­
няются между собой с помощью кресювины 6, пальца 3, втулок 5 и стержня 4.
Полумуфты соединяют с валом штифтами 2. У сдвоенной муфты (тип Б) про­
межуточный полый вал имеет на концах вилки, соединяемые с вилками полумуфт.
Крестовина гыполпяется из стали 4 0 Х (H R C 48— 52), Ш Х 12 или Ш Х 15, вилки —
113 стали 20 Х (H R C 48—62) или хромоннкелевых сталей, палец и втулки —
из стали 4 0 Х (H R C 48— 53), стержень — из стали 20. Одинарная муфта допу­
ск ает перекос валов до 45®.
В табл. 11.10 приведены основные размеры и параметры муфты.
При малых частотах вращения (до 200 об/мин) подбор муфт производят
по допустимым'моментам (табл. П .10), подсчитанным с коэффициентом запаса 1,25
по отношению к моментам, соответствующим началу появления остаточных
деформаций, и с коэффициентом 3 — 3 ,2 по отношению к разрушающим моментам.
При углах перекоса у. отличных от нуля, допустимые моменты составляю^'
Му = Л/о cos Y.
где Жо — допустимый крутящий момент при у — О (табл. П .10).
При больших частотах вращения (более 2 0 0 об/мин) муфты подбирают иэ
условия допустимой температуры нагрева по номограмме (рис. 11.32).
Зная частоту вращения муфты в минуту и мощность или крутящий момент
(отсчитывается по наклонной сетке), определяют диаметр расточки в полумуфтах,
а по нему из табл. П .10 берут основные размеры муфты.
М алогабаритная муфта фирмы «Людвиг Лёве» (Ф РГ) имеет два исполнения
(рис. 11.33, а , б). Д л я удобства сборки муфты внлки со ступицами выполнякэт
составными и со стягивающими кольцами, крестовина выполняется цельной.
П лоскость разъема совпадает с осью полумуфты (рис. П .ЗЗ , в).
Д л я одинарной муфты у С 45°. Во избежание попадания грязи в шарниры
муфту закрывают резиновым кож ухом. При нормальных условиях (у < : 10^’,
рабочая температура 75® С, продолжительность включения 7 0 % ) размер муфты
Тип А
Т а бл и ц а
А-А
11.10. Размеры (мм) и параметры муфты по ГОСТ 5147— 69
(рис. 11.31)
L
d
D
£>,
Ц
Тип А
8
16
12
10
12
20
1C
25
32
40
50
60
75
20
16
20
25
32
40
25
32
40
50
СО
58
62
76
88
112
136
170
224
и
А
14
14
18
23
31
37
50
74
26
32
38
48
58
70
92
Тип Б
78
88
108
126
160
194
240
316
29
31
38
44
56
68
85
112
20
20
25
28
36
42
58
82
20
Д оп ускае­
мый крутя­
щий мо­
мент Л1допКГС - м
1.25
2 ,5 0
4 ,0 0
8,00
16,00
3 2 ,0 0
6 4 ,0 0
128,00
П р и ы е р условного обозначения шарнирной муфты типа А с d ^ 12 ми:
Муфта AJ2 Г О С Т 5 1 4 7 — 69. То же типа В: Муфта Б 1 2 Г О С Т 5 1 4 7 — 69.
Ф ий г'ь г^
PU
J0
ио 50 60
SQ 100
200
300 Ш
500
700
Частота вращения муфть! , о6/мин
Рис. 11.32. Допускаемые мощности и крутящие моменты для малогаба­
ритных шарнирных муфт при угле у — 10“Криволинейные участки — по критерию нагрева, прямолинейные —
оо критерию прочности (по ГО СТ 5147—69). Моменты отсчнтыоанэт по
наклонной сетке
Рис. 11.33. Малогабаритные муфты фирмы «Людвиг Л ёве»
ш т ш гл
% Ш Г*Т М А
ШШ
о.?
тФомЫгл-лл-л
0.1
m n i
й ш ^ .
111
WAW4^s4M^»A^^
S S S S lfS S a S
Kfli»ir^MV9R
s^^deisS
Г ёш т
сГ
гоо 300i0050o tooo 2оао
п. мин'*
Рис, 11.34. Зависи­
мость размера муф­
ты от передаваемой
мощности,
крутя­
щего момента и ско ­
рости вращения
подбирается по номограмме (рис. 11.34) в зависимости от передаваемой мощ­
ности N или крутящего момента М^р (отсчитывается по наклонной сетке) и ча­
стоты вращения. Увеличение угла перекоса валов учитывается введением
поправочного
коэффициента
Т аб л иц а
11.11. Размеры (мм) муфты
k (рис. 11.35). При этом
(рис. П.ЗЗ)
Л/ расч =
d
D
Ld
и
N jk .
t
В табл. П .И приведены
основные размеры ыуфты.
6
8
10
12
14
1(5
18
20
22
25
30
35
40
45
50
14
IS
18
24
28
32
36
40
45
50
55
72
72
90
90
34
40
50
56
60
68
76
84
92
102
120
145
145
180
200
17,0
9
___
20,0
___
25,0
28,0
30,0
34,0
38,0
42,0
4 6,0
51,0
6 0,0
72,5
72,5
9 0,0
100
100,0
115
___
94
104
116
130
144
160
184
225
225
280
315
—
10
___
13
14
17
19
—
34
36
40
46
52
58
64
80
80
22
24
26
30
35
42
42
50
56
к
О
0.2
0.4
0.6
0.8
10
Ю
20
■30
^0 г .-
Рис. 11.35. Зависимость коэф­
фициента k от угла перекоса
валов
Крупногабаритные муфты фирмы <сКрофте»
■На рис. П .Зб представлена крупногабаритная муфта фирмы «Крофте»
(Англия), допускающая
15®. Вилки полумуфт I имеют специальную форму
и соединяются двумя кольцами 2 я 2', стягиваемыми винтами <? в осевом направ*
лении. Шарниры имеют хорошо изолированные опоры скольжения и систему
отверстий для подвода смазки.
Рис. 11.36. Крупногабаритная муфта фирмы «Крофте»
На рис. 11.37 представлена сдвоенная муфта в двух исполнениях, выпускае­
мая в ГД Р [106]: а — с центрированием вилок; б — без центрирования. Муфта
состоит из вилки 1, крестовины 3, промежуточной детали 5 с вилками и пальцев 6
и 2, центрирующих полумуфты. Шарниры имеют игольчатые опоры 4.
Д ля одинарной муфты у
40°. Угловая скорость всдоиого вала практи­
чески постоянна при постоянной угловой скорости ведущего вала. В табл. 11.12
приведены основные размеры и параметры этой муфты.
Рис. 11.‘37. Сдвоенная муфта
На рис. 11.38 представлена муфта с крестовиной /. Возможность сборки
муфты обеспечивают применением закладных колец (чашек) 4 игольчатых под­
шипников, удерживаемых от выпадания крышками 3. Применение надежных
уплотнений 2 и долговечных пластич­
ных смазок (например, Л итол-24 по
ГОСТ 2 П 5 0 — 75 или смазка Яэ 158
по Т У 38 101320— 75) позволило из­
готовить эти муфты без необходимости
технического обслуживания в течение
всего срока службы.
Синхронные муфты
Э 1И муфты отличаются тем, что
при угловом смещении валов ведомая
полумуфта
имеет постоянную угло­
вую скорость.
На рис. 11.39 представлена муфта
[106], состоящая из наружной обой­
мы I , имеющей на внутренней по­
верхности канавки для размещения
шариков 2, сепаратора 3, внутренней
обоймы 6 с канавками на наружной
поверхности для размещения шариков
Рис. 11.38. Крупн 0габар 1ггная муфта
и внутренним шлицевым отверстием
на опорах качения, не требующая тех­
для соединения с валом. Внутренняя
нического обслуживания в течение
обойма фиксируется на валу стопор­
всего срока эксплуатации
ным кольцом 4 и винтами. Винтами
7 ступица 5 и крышка 9 крепятся
к наружной обойме 1. Манжета 8 из бензомаслостойкой резины предохраняет
муфту от попадания грязи.
Центры кривизны канавок на наружной
и внутренней обоймах леж ат
на оси муфты, но смещены по отношению друг к другу, что обеспечивает уста­
новку шариков в бисекторноы плоскости. Муфта допускает у < 15®. В муфте
шесть шариков. Одна из полумуфт может иметь лишь одну опору.
Муфта, представленная на рис. 11.40 [4 2 j, состоит из наружной обоймы /,
выполненной заодно с валом и имеющей канавки для размещения шариков 4,
сферического сепаратора 7 , положение которого определяется делительным ры­
чагом 2. внутренией обоймы 5, соединенной шлицами с валом 6, и чашки 3. Центры
кривизны канавок ка наружной и внутренней обоймах леж ат на оси муфты, но
смещены относительно друг друга. При смещении валов рычаг 2 поворачивается
46
Табл ица
11.12. Размеры (мм) и параметры муфти (рис. 11.37)
•^тах,
кгс-ы
А
В
С.
С,
D
80
80
95
48
64
59
72
48
54
59
72
48
54
59
65
С центрированием
вилок
80
90
80
90
75
Б ез
вилок
180
240
110
125
34
40
45
55
350
Б40
142
162
50
42
120
86
Примечания
центрирования
в гнезде обоймы 1 и вызывает смещение сепаратора 7 таким образом, что плоскость
расположения шаров совпадает с бисекторной плоскостью.
Муфта допускает угол перекоса валов ыа 35°. В муфте шесть шариков.
Рис.
11.39.
Синхронная
муфта
шариковая
Рис.
11.40. Синхронная ша­
риковая
муфта
с
обоймой,
выполненной за одно целое
с валом
При проверочном расчете муфты {4 2 ] определяют нормальную силу, дей*
ствующую на шарик,
iV = A l« p / (7 .8 7 d )< : [Л^1,
где d — диаметр шарика} [ Л '] — допустимая нормальная сила, действующая
на шарик (из условия отсутствия износа шариков и канавок [N] = 266J*).
При проектном расчете определяют диаметр шарика
^ =
| ^ (Л 1 к р /2 1 С 0 ).
В табл. 11.13 приведены основные размеры и параметры муфты по рнс. 11.40
для угла V = О (при у
О создаются более благоприятные условия для пере­
дачи момента).
На рис. 11.41 представлена муфта (патент Ф Р Г № 2 4 6 1 2 9 8 , выдан 1 6 .6 .7 6 ),
отличающаяся простотой конструкции и изготовления. Крутящий момент с внеш­
ней обоймы I на внутреннюю 3 передается через шарики 5, расположенные в про-
Таблица
Л1кркго-ы
106
150
175
230
300
415
690
—
1500
2000
11.13. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. 11.40)
Разрушающий
крутящий
момент М разр,
кг-см
34
43
50
69
74
98
127
132
288
346
500
700
600
000
ООО
000
ООО
500
000
ООО
dt
24
25
28
32
35
38
45
50
57
64
'•max,
d
D
2Л
k
6000
5000
4000
3500
3000
2500
17
!9
85
93
20
22
14
18
18
ПО
60
65
71
76
85
93
108
125
142
154
об/мин
2000
1500
1200
25
27
32
36
41
46
102
120
133
152
175
197
200
20
21
24
28
32
36
36
дольных канавках 4 и 5 в обоймах. Положение шариков определяет сепаратор 2,
внешняя и внутренняя поверхности которого очерчены сферами со смещенными
центрами кривизны, лежащими на оси вращения. Радиусы кривизны сфер по-
А-А
Рис. 11.41. Синхронная муфта
добраны так, что при угловых смещениях валов шарики в результате поворота
сепаратора располагаются в бисекторной плоскости. Муфта допускает взаимные
осевые смещения обоим.
Кнрданные валы
Карданные валы представляют собой комбинацию двух шарнирных муфт
и промежуточного вала часто переменной длины (вместо шарнирных муфт могут
применяться упруго-компенсирующие или компенсирующие муфты).
На рис. 11.42 представлен жесткий карданный вал автомобиля. На концах
телескопического промежуточного вала 2 расположены шарнирные муфты 1
с игольчатыми опорами 3. Д л я подвода смазки к опорам в крестовине имеются
система сверлений и пресс-масленка. Шлицевое соединение позволяет менять
длину вала. Шлицы смазываются пластичной смазкой через пресс-масленку и
защищены от попадания грязи.
Игольчатые опоры муфт лучше рабо­
таю т при угловом смещении валов, чем
при его отсутствии (при v — О наблюдается
появление канавок от игл на кольцах опор).
На рис. 11.43 представлен упругий
карданный вал, выпускаемый фирмой «Лер»
(Ф Р Г ). Шарнирные муфты 7, расположен­
ные на концах промежуточного вала пере*
менной длины, имеют игольчатые опоры.
Н аружная гильза I , имеющая на одном
конце вилку шарнира, упруго соединяется
6 внутренней гильзой 3 через слой привулканизированной резины 2. Гильза 3 шлицами
подвижно соединяется с валом 4, имеющим
на конце вилку шарнира. Благодаря центри­
рующему кольцу 5 , соединенному с гильзой I
винтами, шипу Р, запрессованному в гильзу 3,
и опорам скольжения с самосвяэывающимися вкладышами 6 ^ 8 , достигается зна<
чительная изгибная жесткость карданного
в а л а , что способствует
повышению
пре­
дельной угловой скорости. Допустимый угол
перекоса валов одной муфтой 15®. Благодаря
слою резины, работающей на сдвиг и сжатие,
карданный вал обладает значительной кру­
тильной податливостью и допускает от 1юсительный поворот концов вала до 15*’ .
Коническая форма гильз 1 н 3 позволяет
получить значительную рабочую длину кар­
данного вала при достаточной его изгибной
ж есткости. В табл. 11.14 приведены основ­
ные размеры и параметры карданного вала.
На рис. 11.44 представлен упругий
карданный
вал,
выпускаемый
фирмой
ГВБ
(Ф РГ). На концах промежуточного
сварного
вала
I расположены упругие
муфты 3 с резиновым кольцом переметюй
толщины, Одна муфта зафиксирована на
валу / ( в осевом направлении), другая —
свободна. Смазка шлицев осуществляется
через пресс-масленку и систему отверстий
вала 1. Резиновые упругие элементы привулканизированы к металлическим деталям 5
и 4. Переменная толщина их обусловли­
вает равномерное напряженное состояние
при действии крутящего момента. Детали 4
и 2 соединяются за счет натяга и радиально
расположенных винтов.
В табл. 11.15 приведены основные раз­
меры и параметры карданного вала.
В
упругом карданном
вале фирмы
«Вулкан»
(Ф РГ)
шарнирные
муфты 1
(рис. 11.45) с игольчатыми опорами каче­
ния соединены пакетом резинометалличе­
ских упругих элементов. Плоские метал­
лические диски 5 через шпонки 12 со­
единены с корпусом 8, связанным через
шлицевую втулку И с валом 9, а конус­
ные диски 7 через шпонки 13 соединены
со втулкой 10, связанной с левой муфтой.
5
со
•S
2
Q.
||
« 5
“ §•
в -е*
S
ь.
>>
о.
со ^
■ч- as
м •»
^ ка
о ®
= *
D. d
ё =
а §;
3
м
^ iS
— 3
Табл ица
ах
11.14. Размеры (мм) и параметры карданного вала
(рис. 11.43)
^^разр
D
D,
70
108
d
L
V•
25,4
3 5 ,0
4 4,5
5 0.8
310
425
490
560
35
50
70
80
кгс •и
40
120
75
120
360
675
1080
100
120
22 5
380
2П
295
349
390
120
150
150
• Допустимое осевое смещение вала 4 в гильзе 9.
Та бл ица
И .15. Ра:)меры (мм) и параметры карданного вала
(рис. 11.44)
Максимальные осе*
шах,
кгс< м
вые перемещения
от нейтрального
положения, мм
'•max,
Об/М И 1!
по
шлицам
4 .3 0
7 ,0 0
12,а о
2 1 ,5 0
3 8 ,0 0
68.00
120,00
12
12
10
9
±8
±9
6
6
8
8
8
10
12
Коли­
чество
отвер­
стий во
фланце
4
6
4
6
8
8
8
при от­
сутствии
шлицев
к ГС
± 1 ,5
± 1 ,5
± 1 ,5
± 2,0
± 2,0
± 3 ,0
± 3 ,0
*7
± 10
± 12
4 ,3 0
7 ,0 0
68,00
120,00
±5
±6
7 ООО
6 ООО
Н
12,00
ООО
ООО
ООО
ООО
8 000
^ max,
кгс-м
2 1 ,5 0
3 8 ,0 0
Макси­
мальное
осевое
усилие.
40
40
40
50
50
70
70
151,5
105,5
184,0
204,0
218,0
250,0
280.0
65
75
90
4 ,5
100
120
52
62
74
84
100
150
180
130
155
8,0
10,0
12,0
6,0
7,0
7.5
р
К
d
м
N
0
78
92
108
22
45
50
58
61
65
75
85
105
122
5 2.5
64.0
128
135
150
162
178
72.0
7 7,5
8 9,0
100,5
120
142
166
200
25
32
35
44
50
63
68.0
(для
среднего
положе*
ния)
15,0
13,0
19,5
19.0
16,0
21.0
25,0
R
5
100
110
32
40
50
50
60
70
90
118
130
1.40
157
178
Благодаря конусной форме дисков 7 резиновые шайбы 6 имеют равномерное на­
пряженное состояние при действии крутящего момента. С помощью гайки 4
через диски 2 н 3 создается предварительное сжатие резины, обусловливающее
повышение ее усталостной прочности. Смазка шлицев и трущ ихся поверхностей
втулок 10 и I I осуществляется пластичной смазкой, подводимой через прессмасленку и систему отверстий вала 9 и втулки I I . Основные параметры и размеры
приведета! в табл. 11.16.
13
Т а бл и ц а
е;
0
^ га®.
S =
й
во
s l-i
1 о >>
8- с: г
40
57
83
8
8
8
8
8
110
8
190
345
475
680
880
1480
1820
2600
8
8
8
8
8
8
8
8
16
22
nj *
е о
39
55
100
142
208
275
475
795
1190
1700
2200
3700
4550
6500
Рис, 11.45. Упругий карданный
«Вулкан»
вал фирмы
11.16. Размеры (мм) и параметры карданного вала
(рис. 11.45)
z^d
«
s
OS
S*
0 Ss
40
45
55
55
65
65
75
75
75
90
. S
»< s
A
D
M
iV
74,5
8 4,0
75
90
6
101,2
120
122
40
48
58
В
о
p
w
L
50
60
65
80
80
92
115
148
175
190
134
139
174
70
83
90
96
106
115
130
161
190
195
216
241
256
285
334
378
445
524
527
570
725
842
980
1040
1165
1344
1610
1960
! '§
3300
3300
2700
2700
2200
2200
1850
1550
1250
1250
110
120
—
135
150
___
—
~~
90
100
120
120
150
150
180
225
250
285
315
350
390
435
101,5
130,0
130,0
155,5
196,0
218.0
245,0
280,0
310,0
345,0
385,0
68
140 65
150
75
180 90
225 108
250 130
285 135
315 150
350 170
390 190
435 210
7
9
9
9
9
12
15
18
20
22
210
25
28
32
240
260
280
212
211
214
300
317
355
385
439
523
714
975
X
CQ
S
«
X
s
E
a
«Е
3
S
Q.
Cl
V
C
O
as
в
>»
^4
и
я
a
Т аб л иц а
«*05«5
ОS
=2
*
н Е
а
1
2
3
4
5
6
7
а
9
J0
И
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
11.17. Размеры (мм) н параметры шпинделя (рис. И .46)
^ max’
кгс-м
D
360
380
630
800
1 ООО
1 300
2 000
2 500
3 500
4 800
6 ООО
8 700
И 400
15 ООО
18 ООО
23 ООО
3 0 ООО
3 6 ООО
45 ООО
61 ООО
80 ООО
140
160
180
210
235
255
280
300
325
370
390
425
470
515
560
605
650
710
755
800
890
в
d.
о,
100 • 118
110
135
120
155
140
180
150
200
165
215
185
240
200
260
215
280
240
315
260 330
280
355
310
400
340
445
360
480
390
525
420
570
460
620
490
665
520
695
570
785
60
70
80
100
ПО
120
130
140
160
180
190
200
220
260
280
300
320
340
360
400
440
50
60
70
90
95
105
115
125
145
165
175
185
195
235
255
275
295
315
335
375
415
90
105
115
130
145
160
175
185
205
225
240
270
295
325
345
370
400
440
470
500
545
li
If
*
215
250
270
325
345
393
423
458
511
586
610
630
701
776
826
880
930
990
1045
1155
1241
152
176
196
236
263
291
311
333
379
428
448
468
515
595
640
685
725
775
820
910
995
20
25
30
30
35
40
40
45
50
50
55
65
70
80
85
90
100
105
115
120
135
Масса
(кг) при
£,=. 8D
1
1
1
2
3
4
5
6
7
9
12
16
60
98
140
225
310
400
530
670
910
250
590
970
530
ООО
500
100
260
800
530
270
650
На рис. 11.46. а представлен универсальный шпиндель для приводов про­
катного оборудования, разработанный во ВНИИметмаше. На концах проме­
жуточного вала I I расположены шарнирные муфты 12, соединенные с валом
шлицами через стаканы 13. А\уфта (рис. 11.46, б) состоит из вилки 9, соединен­
ной со ступицей / закладными винтами 10 и торцевым замком, из вилки 2, соединениой со стаканом 13 таким ж е образом, н крестовины, образованной четырьмя
осями 6, втулкой 4, гайкой 3, винтами 5, наружной обоймой 7 а роликовыми
коническими подшипниками 8. Подшипник регулируют винтом 5, который сто­
порится крышкой с шестигранным отверстием, крепящейся винтами к оси 6.
В и л к и изготовлены из стали 34ХН ЗМ , промежуточный вал — из стали 45, оси —
из стали 40Х М . Подшипники смазывают пластичной смазкой. Изменение длины
шпинделя обеспечивается подвижным шлицевым соединением. Одна шарнирная
муфта работает при у от 2 до 12".
Предусмотрено четыре исполнения шпинделя: L == (5-г* 12) D ; L = (4 *j-12) D ;
1 = : ( 3 + 4 ) 0 ; L = (l,5 -b 3 )D .
В табл. 11.17 приведены основные размеры и техническая
характерис­
тика
шпинделя L = ( 5 - i- \ 2 ) D .
У карданного вал а, выпускаемого фирмой «Валтершейд» (Ф РГ) (рис. П .47),
применены шариковые шлицы. Д ля этого внутренний вал, соединенный с левой
ыуфтой, делают квадратного сечения. Пластичная смазка к шарикам подводится
черкез пресс'ыасленку.
г
л а в а
Hi
У П Р У ГИ Е П О Д В И Ж Н Ы Е МУШТЫ
Эти Myvjuu характеризуются наличием упругого элемента, за с ч е т деформа­
ции которого осуш ествляется взаимное перемещение деталей муфты, необходимое
для компенсации смещения осей ведущего и ведомого валов.
1. ОСНОВНЫЕ С В О ЙС ТВА
Упругие подвижные муфты способны:
1) смягчать толчки и удары; при этом кинетическая энергия уд ар а частично
поглощается и переходит в теплоту, частично аккумулируется упругими эле­
ментами, превращаясь в потенциальную энергию деформации:
2) служить средством* защиты от резонансных крутильных колебаний, воз­
никающих вследствие неравномерности вращения;
3) допускать сравнигельно большие смещения осей соединяемых валов.
При этом, благодаря деформации упругого элемента, валы и опоры нагружаю тся
малыми силами и моментами.
Упругие муфты характеризую тся:
1) жесткостью
при
кручении
(или
обратной величиной — податливостью), пред­
ставляющей собой зависимость относитель­
ного угла поворота полумуфты о т величины
крутящего момента Мкр (рис. 111. 1);
2) демпфированием, т. е. способностью
необратимо поглощать механическ ую энергию;
„
3) энергоемкостью, представляющей со^ бой работу упругой
деформации муфты
1’ ис. 1П.1. Линейная и нелинейпри действии некоторого крутяш его моменные характеристики муфт
та. Энергоемкость является сравнительной
характеристикой муфт и не м о ж ет быть
использована при динамических
расчетах
машин
с упругой
муфтой.
Различают муфты постоянной (линейной) и переменной
(нелинейной)
жесткости. Ж есткость нелинейной муфты Сопределяется как произволная от кру­
тящего момента по углу закручивания (С = ^ Л 1кр/^ф) и является переменной ве­
личиной. Характер этой зависимости определяется конструкцией муфт, а для
м\фт с неметаллическими упругими элементами — еще температурой и законом
изменения нагрузки во времени. Нелинейные муфты могут иметь ж естку ю или
мягкую характеристику. В линейной муфте крутящий момент пропорционален
углу закручивания <р. Ж есткость нелинейных муфт обычно растет с увеличением
Д'~формации, поэтому мягкие при небольших нагрузках нелинейные муфты с уве­
личением нагрузки работают более жестко (муфты с жесткой характеристикой).
Эта особенность нелинейных муфт является особен)ю полезной, когда нагрузка
в машине растет пропорционально квадрату скорости. Использование в этом
случае линейной муфты приводит к большому углу поворота гтолумуфт на
высоких скоростях или излишней жесткости на низких. При зависимости момента
сопротивления от частоты :.ращения вала и работе машины в дорезонансном
режиме отношение рабочей частоты вращения к критической в агрегате с линей­
ной муфтой резко увеличивается с ростом нагрузки, запас устойчивости падает.
В нелинейной муфте с увеличением нагрузки растет жесткость и с той же тен­
денцией меняется собственная частота системы. Критическая частота вращения
агрегата с ростом нагрузки существенно растет.
Нелинейные муфты имеют преимущество при разгоне машины и особенно
во время выбега при ее остановке. При отсутствии нагрузки, что часто имеет
место при выбеге, критическая частота вращения агрегата с нелинейной муфтой
близка к нулю. В этой области вряд ли возможны колебания с большими ампли­
тудами, так как при нх вoзник^ювeнии соответственно изменяется критическая
частота вращения. В агрегате слинейной муфтой (сплошная линия н а рис. П 1.2)
прохождение области резонанса при выбеге занимает гораздо больше времени,
и колебания могут достичь значительной величины. Если после отключения дви­
гате л я нагрузка не сбрасывается, резонансные колебания в агрегате с нелинейной
муфтой (штриховая линия) будут меньше колебаний в агрегате с линейной муф­
той (ри с. I I I . 2). На рисунке г — отношение рабочей частоты вращения к крити­
ческой: стрелками показан характер изменения амплитуды колебаний при выбеге.
Ж есткость упругих муфт зависит от многих факторов, в том числе и от кач естаа изготовления, и часто задается в виде графиков. При работе упруги»
муфт всегда имеют место потери энергии на трение (внутреннее и внешнее), со­
провождающие деформацию се упругих элементов и их перемещение относительно
др у ги х элементов.
fp
Отношение энергии, потерянной за
один цикл нагружения муфты, к работе
/Т\
.-''■'1
сил у^пругости за четверть периода назы­
1 ' \ Ул •
ваете я коэффициентом демпфирования ф
/ 1у
/
/
■фя=2л/й)/С,
( I I I . 1)
Л
V
>
1
\
где f — коэффициент, позволяющий при
/
1
\
расчетах заменить действие демпфиру­
—
1
^
1
ю щ его момента М д действием эквивалент­
1
ного демпфирующего момента, величина
которого аависит от скорости деформа­
Рис. I I I .2. Колебания в агрегате
ции
*= /ср); (О — частота колебанийс линейной муфтой
13 каталогах обычно приводят значе­
нии С и \|). Поскольку в дифференциаль­
ные ^-равнения агрегата входит величина /, то в случае решения уравнений
на моделирующей машине .значения / находят из формулы ( И Л ) При этом ве«
личину (О рекомендуется брать равной собственной частоте системы [ 68].
2.
РАБОТА ЛИНЕЙНОЙ МУШТЫ
ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ Н А ГР У З КЕ
В качестве динамической модели машинного агрегата рассмотрим двух»
массо вую систему. При этом предположим, что податливость всех деталей машины,
передающих крутящий момент, пренебрежимо мала по сравнению с податли­
востью муфты. Если момент двигателя не зависит от частоты и равен постоянной
состаиляющсй нагрузки, дифференциальное уравнение движения можно при­
вести к виду
Ф “Ь (/ф/"/пр) 4"
пр) =
3,
(111.2)
где Ф = Фг — Фа; -/пр =
+ >/2) ““ приведенный момент инерции; ф1 —
угол поворота вала двигателя; фа — угол поворота входного вала машины;
J t и */2 — моменты инерции двигателя и машины, приведенные к валу муфты;
М (О — нагрузка со стороны машины.
П р и нулевых начальных условиях (^ = 0; ф = 0 ; ф — 0J общее решение
дифференциального уравнения (II I .2 ) имеет вид
Ф=
I
Jak
t
М (х) е ~ ”
sin А (/ — т) dz.
п = //(2 Упр): * *=
(С/Упр) ~ собственная частота.
Е с л и известна зависимость ф (/), то выражение момента в упругой муфте М
в предположении линейной зависимости демпфирующего мо.мента от скорости
дефор мации находят по формуле
где
/И = Сф + /ф.
В частном, но важном для практики случав гармонического возмущения
М (О = M i sin Ш стационарная часть решения равна
М = k a JiM i sin (oii —
+ /2) .
( I l l .3)
где Ад — коэ^ффициент динамичности, равный
( I I I 4)
•.= К ( ч - £ ) / / [ ( ' - 5 - ) ' + «
Р — сд ви г фаз.
П ри sin {(at — Р) = 1 момент в муфте достигает м ак си м ал ьн ого яначения.
В еличина коэффициента динамичности, определяю щ ая н агр у зк у на муфту,
эави си т о т величины коэффициента демпфирования ijs и отношения oo/fe. Х а р а к ­
тер этой зависим ости показан на рис. I I I .3 .
Е с л и возмущ аю щ ий момент приложен со стороны массы J i , то в м е ст о фор­
мулы { I I I . 3) имеем
М=
sin (тГ — P )/ (7i
( I I I . б)
М аксимальны й момент наступ ает при резонансе (О — А. В этом с л у ч а е
Ад
Н-1)1«^2л/1|).
При co/ft < 3 К 2 коэффициент кд всегда больш е единицы, а при со/А > ]/'2 —
всегд а меньш е единицы. При работе агрегата в зо н а х , д алек и х от резонанса,
демпф ирование можно не учиты вать. При работе агр егата в зар езон ан сн о й зоне
у п р у га я муфта делает работу ведомых частей более плавной. О д н а к о , учитывая
прохож дение зоны резонанса при разгон е и выбеге, необходимо вы б и р ать муфту
со зн ачительной демпфирующей способностью или стави ть нелинейную муфту
с ж естк ой характеристикой.
З ави си м о сть момента д ви гателя от скорости учиты ваю т при составл ен и и
ур авн ен и я движ ения Т а к , коэффициент динамичности с учетом л инейной зави ­
симости момента электр од ви гател я от скорости при п ренебреж ении членами
второго п орядка малости равен [58J
« K ll +
+ Ч'*/(4я =)]/И7(2л ) (1 +
и)
+ -VMl.
(И 1 ,6)
где
y ~ u l J i k ; u — изменение крутящ его момента д ви га тел я при
единичном изменении скор ости вращения ротора.
У ч ет электром агнитн ы х п роц ессов в эл ектрод ви гателе при н ахо ж д ен и и Ад
рассм отрен в [5 9 ]. Д ей стви е прои звольного возм ущ аю щ его момента /И (f) можно
и ссл ед овать д ву м я способам и: способом Дуффинга или п р ед ста в л я я функцию
Л1 (О рядом Ф у р ье, коэффициенты которого находятся по известным ф орм улам [68].
П р и м е р
1. М а ш и в н ы Я а г р е г а т со ст ои т нэ д в и г а т е л я п о с т о я н н о г о то ка П-63
п и с п о л н и т е л ь н о г о у с т р о й с т в а , с о е д и н е н н ы х упр у го й муфтой М У В П (./д = 1 , € 5 к г с - с м - с * ;
С » 50 ООО к г с * с ы / р а д ; ф
0,6 3).
От н ош е н и е мо ме нт ов
инерции
исполнительного
у с т р о й с т в а и д в и г а т е л я р а в н о 2. О ц е н и м в л и я н и е д в и г а т е л я на в е л и ч и н у м а к с и м а л ь н о г о
м о м е нт а
при р е зо н ан се .
П р и в е д е н н ы й мо ме нт ннеримн равен
Удр »
Собственная
1,65 2 1,65 /(2 . 1,65 + 1.6S) — 1.1 к г с - с м - с * .
час то та
си ст ем ы
к — У ( 6 0 . 10»/1,1) — 212 в - 1 .
На о с н о в е к а т а л о ж н ы х д а н н ы х д в и г а т е л я и в е л и ч и н ы |i н а х о д и м v ■=“ 0, 17.
В е л и ч и н а коэффициента ди н ам и ч н о ст и при р е з о н а н с е по фо рму ле (111.6)
+
Величина
Й 5 -)]/ (-Й о г
ко эффицнента д л и а м н ч и о с т и б е з у че та
влияния двигателя
(v «
0)
Т а к и м о б р а з о м , у ч а с т и е д в и г а т е л я в де мпф иро ван ии к о л е б а н и й п о н в з и л о пик на»
г р у з к и б о л е е чем в д в а р а з а .
П р и м е р
2. О д 1г оц н ли нд ро в ы й че ты р ех т а к тн ы й д в и г а т е л ь о н о м и н а л ь н о й мощ­
н о с т ь ю N n ^ ^ л . с. и н о м и н а л ь н о й часто той в р а щ е н и я п « ■> 1 6 0 0
о б ^ м и а п ри во ­
дит в д в и ж е н и е генератор, присоединенные к нему с
помощью линейной
муфты
( С — З Х Ю* к г с» см / р ад ;
— 0, 6 ) . М о ме нт ы ипе рцин ( п р п в « д е я я ы е к о си муфты)? / j в
<™ 10& к г с * см - с * ; 7 1 "■ 40 к г с * с м * с*. М о м е н т со п р о т и в л е н и я п р е д п о л а г а е т с я п ос т оя нн ы й .
О п р е д е л и м момент на в е д о м ы х ч а с т я х а г р е г а т а .
Н о м и н а л ь н ы й к р у т я щ и й мо ме нт равен
71б20Л^ц/Пд=» 71 620 -2 2/ 1 60 0 =. 105» к г с - с а .
Ч а с т о т а в р ащ ен и я
й) — пл/ЭО
3 ,1 4 1060/30— 110 (Г >.
П ри пед енн ы й мо ме нт ннсранн
105-40/(105 + 40)
28,9 к г с - с м - с *.
Р и с. I I I . 3. К ривые ЗЗВИСИМ0С1И Ад от
и ш/А
С о б с т в е н н а я часто та
kw
/ ( 3 , 1 и « / 2 8 . 9 ) — 3 2 ,1 с - ‘ .
В о з м у щ а ю щ и й момент д в и г а т е л я м о ж е т б ы т ь р а з л о ж е н в р я д
п о р я д о к г а р м о н и ч е с к и х с о с т а в л я ю щ и х о п р е д е л я е т с я по < ^ р м у л е
I
./й), а »
Ф урье,
при этом
1, 2 , 3 ,
рде
— у г л о в а я с к о р о с т ь в о з м у щ а ю щ е г о моме нта ; о> »• у г л о в а я с к о р о с т ь а г р е г а т а .
Д л я о д м оц нл нн др о во го ч е т ы р е х т а к т н о г о д в и г а т е л я
* 0 , 5 <однц ра боч ий ,
к о д на д в а о бо р от а) . Ве ли чи на I м о ж е т п р и н и м а т ь з н а ч е н и я 0 , 5 ; 1; 1 , 5 . . .
Ч а с т о т а в о з м у щ а ю щ е г о момента р а в н а /ш. В е л и ч и н а г а р м о н и ч е с к о г о в о зм у щ а *
ю щ е г о мо ме нта м о ж е т б ы т ь о п ре де л ен а по фо рму ле
Л».I
TIM.
...... кр-
В е л н ч и н а л о п р е д е л я е т с я по и с х о д н ы м да н ны м о д в и г а т е л е .
Н а о сн о в ан и и ф о р м у л ( I I I . 4 ) и (111.&) н а х о д и м в е л и ч и н у коэф фи ци ент а динамнч*
в о с т и о т в о з м у щ а ю щ е г о момента п о р я д к а I о у че то м с о о т н о ш е н и я м а с с д в и г а т е л я и г е н е ­
р а т о р а . На пр им ер , при / « 1, 5 имеем
1,5» 110*
32.1:2
[определялся
максимальный
момент при s i n
•• ^)
0 , 6*
40
0 ,0 064 6
В о з м у щ а ю щ и й м о м е нт яа ведо мой части
М=
+ Jg ) -
Л1^рТ1*дУ2/(^^ + Уд) = ЮбО.2.9 0.00546
17 к г с - с и .
В с е в ы ч и сл е н и я п о пя ти г а р м о н и к а м п р е д с т а в л е н ы в т а б л . 111.1.
Д л я с р а в н е н и я в эт о й ж е т а б л и ц е п рив ед ены в е л и ч и н ы мо ме нт ов М , в ы ч и с л е н н ы е
д л я со е д и н е н и я ж е с т к о й муфтой. Р е з у л ь т а т ы п о к а з ы в а ю т , ч т о п ри м ен ен и е у п р у г о й муфты
п о з в о л и л о зн а ч и т е л ь н о у м е н ь ш и т ь в е л и ч и н у мо ме нт а, в о з д е й с т в у ю щ е г о на г е н е р а т о р при
i « 0 , 5 : 1. П ри I > 1 в л и я н и е в о з м у щ а ю щ е г о м о м е нт а с в е д е н о на нет. П ри м ен ен ие ж е с т ­
к о й муфты и при t > 1 д а е т б о л ь ш и е з н а ч е н и я моме нта .
3. Р А Б О Т А НЕЛИНЕЙНОЙ МУФТЫ
ПРИ ПЕР ИО ДИ ЧЕ СК ОЙ НАГ Р УЗ КЕ
Н аличие нелинейной муфты создает особенности в работе агрегата при дина­
м и чески х реж и м ах, в частности затяги ван и е резон ан са в об л асть вы соки х ча­
ст о т , возм ож ность возникновения колебаний с частотой в целое число раз мень­
ш ей, чем частота возбуж даю щ его момента. У равнение движ ения системы с нели­
нейной муфтой имеет точное решение лиш ь в отдельн ы х с л у ч а я х . При расчетах
т а к и х систем больш ое значение имеет зави си м ость ч астоты k о т амплитуды при
свободны х кол еб ан и ях. Эта зави си м ость в граф ической форме носит названи е
скелетной кривой. В и ды скелетны х кривы х д л я н екоторы х нелинейных за в и си ­
мостей вместе с формулами, связы ваю щ им и ч астоту с амплитудой, даны
в т а б л . I I I . 2 . Д л я построения скел етн ы х кри вы х обычно п ол ьзую тся прибли­
ж ен н ы м и способами [1 5 ]. При этом зар ан ее п редполагаю т (например, на осн ова­
нии эксперимента) суш^ествованне дифференциального уравнения движ ения
и форму его периодического реш ения. При гарм онической линеаризации счи­
т а ю т , что режим колебаний бли зок к гарм оническом у. Реш ение в обш,ем сл у чае
п ол у чаем в виде ф — фо + Ф соз ((о/+ а ) . Ч асто та свободны х колебаний (ске­
л е т н а я кривая) м ож ет быть найдена из п риближ енны х ф ормул:
2л
j
Л* (фо + Ф co s ф)
= 0;
2л
лФУ пр
М [фо (Ф ) - (-Ф с о з д р ! со5я|)с/г|з.
( I I 1.8)
З д е сь ф = to/; фо — смещение середины р азм ах а колебаний относительно
п ол ож ен и я равновесия.
Е с л и с помощью (1 П .7 ) фо вы р ази ть через Ф и п од стави ть в J I I . 8 ) , то п ол у­
ч ится зависим ость k (Ф) — скел етн ая к р и вая.
Х ар актер и сти ка некоторых типов шинных муфт м ож ет быть аппроксими­
р о ван а двучленом М (Ф) = С1Ф + Саф'*. П о д став л я я М (ф) в уравнение (П 1 .7 )
и у ч и ты ва я , что ф = фо + Ф (cos ©О, получим
2л
- 9^
J
(Фо + Ф COS Ф) - f С з (фо -}- Ф co s ф)8]
=
=
[2лС,ф о - 1- С 2Ф0 ( ф ^ + ЗФ^/2)]/2я = 0 .
/
И з уравнения (П 1 .8 ) имеем
2п
1
яФУ пр
[^1
(Фо 4 - Ф co s Ф) -1- С з (Фо + ф co s -ф)»] cos Ф
= (С ,+ З ф 2 + З С 2 Ф 8 / 4 )/ У п р .
С учетом первого уравнения фо =
0 . Т о гд а у р авн ен и е скелетной кривой
А’* = 1 / ^ р (С1 + ЗСгФЗ/4)/Упр.
Т а б л и ц а
I I I . 2. Виды ск ел етн ы х кривых
Характе рис тика н о сс тв -
С в я з ь амплитуды
св о бо дн ы х к о л е б а н и й
с их час то то й
Ч а с т о т е св обо дны х
к ол еба н ий
навлкввюшего ыомента
k = Vси
=Сф
op
м
M^Ctp
А
м
?
уИ == с(Ф + Фо)
при ф < — Фо;
М = 0
при — ф о ^ Ф ^ Ф о ;
М = с (Ф —
Фо)
V cu
k =
при ф > Фо
1+
м
м
np
к.
л ( а — 1)
Ф.
где а = - ^ > 1
Фо
Ъ
9
-? о
/V/ = Сф -f- Фо
при ф > 0 ;
М = Сф — Фо
при Ф < О
nVCU
k =
9
?
пр
я — 2 a r c s in а
’
Фо
<
Сф + фо
1
М с= аф ”
п—1
k =
/а//пр
Ф ^ V (п)
9
v (n )
1) ж
1
dti
?
При С« > О скелетной кривой будет ветвь гиперболы (рис. I I I . 4 ).
М акси м альн ая амплитуда имеет место вблизи точки пересечения скелетной
кривой и кривой резонансных амплитуд
=
/ п р / (М .
гд е Ь — коэффициент демпфирования.
Н апример, если M i — co n st, то кри вая Ф т а х (<») — ги п ер бола. С ж есткой
скелетной кривой она может п ересекаться один р а з, с мягкой — д ва р аза или
м ож ет вообще не иметь точек пересечения,
Е сл и м акси м ал ьн ая амплитуда не превосходит допустимой, то нет необхо­
димости строить всю амплитудно-частотную хар ак тер и сти к у . В противном сл учав
ам п литудн о-частотная
характеристика
м о ж ет бьггь
п остроена в помощ ью формулы [33]
Ф = Л ^ | ( ш )/ У п р К { ([ й М Ф )- С й Т + 4га»й)2)}. (1 1 1 .9 )
п = fc/(2/np).
В ф ормуле (111.9) Л* (Ф) о п р ед ел яется у р авн е­
нием ( 1 II.8 ) . С овм естное решение уравнений ( I I I . 8)
и (111.9) удобно производить граф ическим путем.
Д л я этого по ф ормуле ( I I I .9 ) строится граф ик за в и ­
симости Ф (/г), причем k рассм атривается к а к неза­
ви си м ая переменная.
Величина
© п р ед п о лагается
постоянной. Н а этот ж е график н аносится ск ел етн ая
к р и в а я k (Ф). Т оч ки пересечения кри вы х оп ределяю т
Р и с. I I I . 4 . С келетная
решение у равнения ( I I I .9 ) при выбранном значении ш
кри вая
(рис. I I I . 5 , о).
У равнение м ож ет иметь несколько решений (на рис. I I I . 5 , а три реш ения),
соответствую щ их нескольким колебательны м реж имам. В еличина ам плитуды ,
у стан авл и ваю щ ая ся в действительности, за в и си т о т начальны х у сл ови й . И зм ен яя
еначение <i>, мож но найти зависим ость Ф (ш) — амплитудно-частотную хар ак ­
тери сти ку систем ы . Величина амплитуды при субгармоническом резонансе
где
(т. е . при частотах ft/p; р =* 1, 2 , 3 ...) и гарм оническом возбуж даю щ ем моменте
м о ж ет бы ть приближ енно оценена на основании скелетной к ри вой , к а к это по­
к а за н о на рис. 1 11.5, б д л я р — 3. В о п р о с об у сл ови и су щ ествован и я субгарм он и ­
ч еск ого резонанса при линейном трении м ож ет бы ть решен на основе исследован и я
неравенства
b/Jup < Р ^ \ % \ Щ/(<оФ1).
(Ш Л О )
З д е сь Ф ( — ам плитуда при основном резон ан се (р = 1); Фр — ам п литуда при
субгарм оническом резонансе п орядка р . Субгарм онический резонано невозмо»
ж е н , если не у до вл етвор я ется неравенство ( I I I . 10).
В муфтах с неметаллическим уп ругим элем ентом ж ест к о ст ь при медленном
нагруж ении и разгруж ен и и (стати ч еская ж е ст к о сть ) зн ачительно о тли ч ается от
ж е ст к о сти , п роявляем ой в динамических р еж и м ах Д ин ам ической ж е ст к о ст и ).
Э то об стоя тел ьство д ол ж н о у чи ты ваться при р а сч ета х . Д и н ам и ч еск ая ж е с т к о с т ь
у п р у ги х муфт находи тся при яспытанив последних в д и п ам вч еск вх реж и­
мах [5 5 ].
М етоды расчета систем с нелинейными упругими муфтами и зло ж ен ы , напри*
м ер, в [ И , 15].
4. Р А Б О Т А У П Р У ГО Й МУФТЫ
ПРИ У Д А Р Н Ы Х Н А Г Р У З К А Х
З а к о н изменения момента сопротивления при ударе может иметь различный
к а р а к т е р . П риведенны е ниж е формулы получены в предположении изменения
момента при ударе со гл асн о рис. 1 П .6 и малости демпфирующей способности
муф ты. Н а рисун ке M j —- н ачальная н агрузка; Му — величина наброса на­
гр у зки ; т — время м еж д у началом нарастания
м
нагрузки и моментом возвращ ения к стацион ар­
ному состоянию (врем я удара).
М аксимальная деформация фтах при ударе
%'Му
фтах = Фо
2</пр^у/(С-/а)»
где
фо — деформация,
соответствую щ ая
Л^оДеформация ф^ах достигается в том ел у чае, если имеет место соотношение т > я /fe. При
этом максимальный момент A4max> п ередава­
емый муфтой, равен
Р и с.
= ^0 +
1 П .6 . Изменение момен­
та при ударе
J -j-
При абсолютно ж есткой муфте
уИдах —
= Мо 4 * A iy. Т аки м образом ,
у п р у гая муфта
см ягчает длительный удар в том сл у ч а е , если
J a ^ ^ 1. Э то полож ение сп р аведл и во при любой ж естк о сти муфты. При корот­
ком у дар е, когда т < 3 n ik , <р не усп евает принять максим альн ого зн ачени я,
нар астая в течение всего у д ар а. М аксимальный момент при коротком ударе
~ Л1()
2У2 ^> sin —2 —j ("/г Н”
А м ортизааи я короткого удара происходит в том сл у ч а е, если
2У2 sin
I
-j- J 2 )
1.
т . е. тем бол ьш е, чем мягче муфта и больше УпрЗави си м ость деформации ip от времени i с учетом демпфирования может
бы ть найдена по ф ормуле [57]
Ф = -M y j^ /[C ( J i И- J^)]
s b \k
(1 -
и
^+ “ ] } .
гд е P = n/k; a — arccos p.
Е сл и время действия удара м ало, можно и сп о льзовать приближенную фор­
м ул у опрелеления момента о муфте
М
CMyT^/2Jf
(1 — n krl2)l[J\
^s)-
З ави си м о сть момента д ви гател я от скорости вл и я ет на характер переход­
ного процесса агр егата с упругой муфтой. П остроение переходного процесса
в машинном а гр егате с электродви гателем и упругой муфтой рассмотрено в Ц З ].
А . М УФ ТЫ С М ЕТАЛЛИЧЕСКИМ И УП РУ ГИ М И ЭЛЕМ ЕН ТАМ И
Эти муфты отличаю тся высокой несущей способностью и возм ож н остью
работы в ш ироком температурном интервале, однако они слож н ы по кон струкци и ,
дороги и обы чно требую т постоянного контроля при эксп луатаци и .
б. МУШТЫ
с
П АКЕ ТА МИ П Л А С Т И Н Ч А Т Ы Х ПРУЖИН
М уф та с радиальны ми пакетами пруж ин п оказана на рис. I I I . 7 (табл. I I I .3 )
{ 5 5 ] . П олумуф ты I 1\ 5 соединены п акетами пружин (рессор) 8, работающ их на
изгиб при действии крутящ его момента. С полумуфтой 5 пакеты пруж ин соеди­
н я ю т ся через кольц о 3, имеющее продольные п азы , с помощ ью б ол тов 4. В н у ­
трен н и е концы п акетов пружин в хо д я т в радиальные пазы полумуф ты 1. П акеты
п р у ж и н ф иксирую тся на полумуфте I с помощью кол ьц а 7 и тр ех винтов.
К р ы ш к а 2 с уплотнением 6 зак р ы вает внутреннюю полость муфты, заполненную
пластн чн ой см а зк о й .
/>-А
Р и с. I I I . 7. Муфта с радиальными пакетами пружин
М уф та имеет линейную хар актер и сти ку до тех пор, п ока к асател ьн ая к у п ру­
гой ли н и и деформированной пружины не со вп адет сл и н и ей ск о са п аза (рис. I I I . 8);
при дальн ейш ей деформации пруж ины хар актер и сти ка муфты нелинейна.
Б е з учета вли ян и я сил трения м еж ду пластинами полумуф ты при действии
к р у т я щ е го момента М кр повернутся на у го л
(рис. I I I . 8)
4>л = [f/* + а (/ — ■*^)]/(^ + л:).
где Ух = РхХ^ (3 E J) — прогиб п акета п р у ж и н ; Рх = Л 1 */ [т ( R + Д^)1 — о к р у ж ­
н ая с и л а , д ей ствую щ ая на пакет на плече х: т — число п ак ето в ; Е — модуль
у п р у го сти 1-го рода; J = пЫг'112 — момент инерции поперечного сечения па­
к ета п р у ж и н , Ь и h — соответственно ш ирина и толщ ина одной пластины па­
к ета: сс — профильный угол п аза; ^ и / — см . на рис. I I I . 8.
Н а линейном у ч а стк е характеристики зави си м ость у гл а поворота полумуф т ф^
о т величины к р у тящ его момента A lj без учета вли ян и я сил трения оп ределяется
вы раж ен и ем
(pi ^ M ilV [2 m E J (/? + /)!.
М ак си м альн ы е напряж ения изгиба в п ласти н ах пруж ин б у д у т при х — а
(рис. I I I . 8), оп ред ел яю тся они по ф ормуле
Оц = Р
,
гд е Я , =
{R - f о)] — о к р у ж н ая с и л а , д ей ствую щ ая на
= n bh
— момент сопротивления поперечного сечения п ластин;
крутяш .ий момент н а муфге при х = а.
3
П оляков в . С .
п ак ет;
W =»
65
Т а б л и ц а
I I I . 3 . Р азм еры (м м ) и параметры муфты (р и с.
кркгс •м
^ тах'
об/мин
d
D
L
В
7 ,5
3 0 ,0
8 0 ,0
2 5 0 ,0
8 5 0 ,0
1 7 0 0 .0
4 0 0 0 ,0
7 5 0 0 ,0
4200
3500
2100
1650
1250
1000
850
800
25
40
55
80
120
150
200
250
120
160
200
280
360
440
570
6 40
83
113
143
203
283
353
473
543
25
25
30
45
55
60
()0
65
I I I .7)
1,
48
60
80
120
160
200
260
300
32
50
60
80
120
150
210
240
Ч исло пластин в каж дом п акете находят из вы раж ения
п = М ,а/\т (R + а )
1о]н|,
где 1о1и — допустимое напряж ение изгиба для м атериала п л асти н .
Муфта с аксиальными пакетами плоских пружин фирмы «В ал ьд р о н » (США)
приведена на рис. I I I . 9 (табл. I I I . 4 ). Полумуфты У и 5 со ед и н я ю тся упругими
Р и с. I I I . 8. С хем а работы упругой пруж ины переменной
ж есткости
элементами 3, представляю щ ими пакеты плоских п руж и н , концы которы х рас­
п ол агаю тся в хво сто ви к ах 6 и 8 и удерж иваю тся в них штифтами 7 . П акеты пру­
ж ин одним концом крен ятся к нолумуф те 1 с помощ ью р азж и м н о го пружинного
кольц а 2 и своб од 1ю в ста вл я ю тся в отверстия полумуфты 5 . При неточном рас­
полож ении соединяемых вал о в свободны е (правые) концы п акетов п р у ж и н будут
п ерем ещ аться в отвер сти ях полумуф ты 5 , поэтому д л я повыш ения долговечности
муфты в отверсти я полумуфты 5 зап рессованы втулки 4 из антифрикционного
м атер и ала. Е сл и в х востови к ах 6 и 8 под пакет пруж ин сделать п рор ези пере­
менной ш ирины , муфта б удет иметь нелинейную х ар ак те р и сти к у .
Н а рис. I I I . 10 (табл. 111.5) представлена ещ е одна к он стр у к ц и я муфты
с акси ал ьн ы м и п акетами п л о ск и х п руж ин. П олумуф ты I и 4 им ею т зубчаты е
венцы и соеди н яю тся упругими элементами 3 в виде п акетов п л о ск и х пружин,
которы е в ста вл я ю тся во впадины м еж д у зу б ьям и . К о ж у х 2 у д ер ж и в ает пакеты
пруж ин о т вы падания и со зд ае т п ол ость для пластичной с м а зк и . Благодар я
т о м у , что боковы е поверхности зу б ь е в очерчены дугам и о к р у ж н о ст ей , муфта
имеет нелинейную хар актер и сти ку . С м азка внутри к о ж у х а у дер ж ивается уплотп е н л я м и , допускающими смещ ение ступии относительно к о ж у х а .
Э т а муфта сл у ж и т д л я передачи значительны х к р у тя щ и х моментов и отли­
ч а ется
хорошей комменсацион!юй способностью.
М уф та с пакетами ги льзовы х пруж ки фирмы «Ренк» (Ф Р Г ) п оказана на
р и с. I I I . 11 (табл. I I I . 6 ). Муфта состоит из д ву х полумуф т I к 4 м промежуточи ого к о л ь ц а <3, в к р у гл ы е гнезда которого зак л ад ы ваю тся пакеты пруж ин 2.
П ри п ер ед аче крутящ его момента пружины сж и м аю тся , б л агод ар я чему полумуфты поворачив,яются на некоторый угол- Эти муфты м огу т обладать линей*
ной и л и нелинейной характеристикой. В последнем сл у ч а е внутри п акетов поме-
Р и с . и 1.9. Муфта с пакетами п лоских п руж и н , расп олож ен н ы х па­
раллельн о оси в а л а , фирмы «Вальдрон»
П1а е тся сердечник 5 , который винтами крепится к ф ланцу полумуф ты 4. С у ве­
л и ч ен и ем нагрузки величина контактной поверхности м еж д у сердечником и
п р у ж и н о й будет у вел и ч и ваться, а ж ест к о сть п р у ж и н — в о зр а ст а т ь (рис. I I I . 12).
М е н я я толщину А отдельны х п р у ж и н , эксц ентриси тет Л и диаметр di сердечiiHKa (р и с . 1 I M 2 ) , можно в ш ироких п ределах изм енять хар ак тер и сти к у муфты
при и сп о льзован и и одних и тех ж е деталей полумуф т. Д л я уменьш ения износа
п р у ж и н ы см азы ваю т. Д л я передачи больш их н агр у зо к муфты
и зготовляю т
с д в у м я рядами пакетов пружин.
Б е з учета влияния сил трения в п ак етах пруж ин зав и си м о сть у гл а поворота
п ол у м у ф т ф от величины кр утящ его момента М кр в ы р а ж а е т ся формулой
где R
радиус ок р у ж н ости , на которой расп олож ены центры пруж и н ; 6 и Л —
со о тв етств ен н о ширина и толщ ина одной п руж ины ; п — коли чество пруж ин
в п а к е т е ; г — количество пакетов в муфте; г — средний рад и ус одной пруж ины .
кр>
кгс- м
1
1
2
4
6
8
13
21
27
4 ,7
7 ,2
10,8
1 8 ,0
3 9 .0
5 7 ,0
7 9 ,0
1 7 0 ,0
2 5 0 ,0
3 9 0 ,0
5 6 0 ,0
7 8 0 ,0
2 4 0 ,0
8 0 0 ,0
5 7 0 ,0
3 0 0 ,0
4 5 0 ,0
6 0 0 ,0
2 0 0 ,0
4 0 0 ,0
5 0 0 ,0
об/мин
4000
4000
4000
3600
3600
3600
2550
2100
2100
1900
1800
1500
1200
1000
820
780
750
670
560
550
490
Т а б л и ц а
М кр.
кгс. м
1
2
3
4
6
9
12
1 8,0
4 1 ,5
8 2 ,0
1 7 0 ,0
2 3 0 ,0
4 0 0 ,0
6 0 0 ,0
8 9 0 ,0
6 5 0 ,0
8 6 0 ,0
2 0 0 ,0
6 5 0 ,0
5 0 0 ,0
2 0 0 ,0
2 0 0 ,0
D
'^тах
1
89
102
114
127
146
152
178
216
216
241
254
304
381
457
559
584
609
686
813
838
939
2 5,4
3 1 ,7
4 1 ,3
5 0 .8
5 7 ,0
6 3 ,0
7 6 .0
9 8 ,0
9 8 ,0
114,0
108,0
140,0
152.0
197,0
2 5 4 .0
2 6 6 ,0
2 1 6 ,0
2 5 4 ,0
3 1 1 ,0
2 9 8 ,0
3 3 6 ,0
41
44
48
51
57
65
71
90
90
96
110
112
134
169
207
215
228
279
304
330
355
■
2 9 ,0
2 9 ,0
2 9 ,0
2 9 ,0
3 6 ,5
3 6 .5
3 6 ,5
4 4 ,5
4 4 ,5
4 4 ,5
6 0 ,0
6 0 .0
6 0 ,0
6 0 ,0
6 0 ,0
8 9 ,0
121,0
121,0
121,0
146.0
146,0
L
D,
89
95
102
108
121
137
149
187
187
200
206
232
276
346
422
425
463
565
616
667
718
38
51
62
76
86
95
117
140
149
171
165
209
279
349
450
457
381
431
533
508
584
Масса,
кг
16
16
16
16
19
19
19
24
24
24
32
32
32
32
32
52
52
55
55
65
65
I I I . 5 . Разм еры (мм) и параметры муфты (рис.
3 ,1 7
4 ,5 3
5,9 0
8 ,1 6
11,30
13,60
18,10
3 1 ,7 0
3 1 ,7 0
4 5 ,3 0
5 2 ,2 0
8 1 ,6 0
158,00
2 2 6 ,0 0
3 6 3 ,0 0
4 7 6 ,0 0
5 8 9 ,0 0
7 4 7 ,0 0
1200,00
1360,00
1814,00
111.10)
”тах’
об/мин
d
D
D,
L
1
4030
3360
2880
2400
2130
1830
1610
1480
1310
1140
1100
960
875
7 70
7 00
2 5 ,4
3 1 ,6
4 4 ,5
5 7 ,2
7 3 ,0
8 8 ,6
1 01,5
114,0
126.4
152,0
176,7
2 0 0 ,3
2 2 8 ,0
2 5 4 ,0
2 7 8 ,0
126,4
152,0
176,7
2 1 0 ,2
240,1
2 8 0 ,0
3 1 5 ,7
3 4 5 ,2
3 9 0 ,0
45 0 ,2
4 6 5 ,5
5 3 0 ,2
5 8 2 ,3
6 6 0 ,0
710,1
8 2 ,5
101,5
120,1
149,5
171.5
196,5
2 2 5 ,2
257,1
2 8 4 ,3
336,1
3 7 2 ,0
4 3 0 ,8
4 7 6 ,0
5 4 7 ,5
5 8 5 ,0
1 0 3 ,7
1 1 6 ,8
14 1 ,3
1 5 5 ,6
1 8 5 ,2
2 1 3 ,9
2 4 3 ,0
2 7 1 ,5
3 0 7 ,1
3 6 7 ,5
3 7 9 ,1
4 0 7 ,3
4 6 0 ,0
5 1 0 ,0
5 5 8 ,7
5 0 ,8
5 7,2
6 9,7
77,1
9 1 ,5
105,2
120,1
134,4
153,0
162,6
176,7
2 0 0 ,3
2 2 8 ,0
2 5 4 ,0
2 7 8 ,0
Н ап р яж ен и е изгиба в пружине
ал = Ш ц р Н /г^ 1
bzR
{h i/rif
< 1 о ]и .
С л ед ует стр ем и ться к то.му, чтобы напряж ени я во всех п р у ж и н а х были оди­
н аковы ми. Д л я это го необходимо, чтобы отношение Л/л* д ля всех пруж ин было
п остоянны м. П оэтом у п акеты пруж ин обычно изготовляю т из т р ех -ч еты р ех пла»
СТИН р азл и ч н ы х толщ ин.
68
3 k
Р *и с. i l l . 10. М уф та с па*
к е т а м и п ло ски х пружин
Р и с. 111.11. Муфта с пакетами ги л ьзо вы х пруж ин
«Рен к»
Р я с . 111.12. В т у л к а к не­
л и н ей н о й муфте с пакета­
м и ги льзовы х пружин
фирмы
Л<кркгс. м
” тах'
об/мин
14
21
28
43
57
71
107
143
186
230
287
358
3850
3850
3850
3400
3180
3180
2860
2600
2380
2230
2080
1880
d
D
D,
35
35
35
45
50
50
60
75
80
85
90
100
185
185
185
210
225
225
250
275
300
320
345
380
70
70
70
90
100
100
120
150
155
160
170
180
ь
50
60
70
70
80
80
90
100
100
100
120
140
2
2
2
2
2
3
3
4
4
4
4
5
60
60
60
60
60
90
90
100
100
100
100
100
а
30
40
50
50
60
60
65
75
75
75
95
115
Мпсса.
кг
8
9
10
14
19
23
32
45
. 52
60
75
92
Р асч ет муфты проводится в следующей последовательностиО пределяю т радиус окруж ности центров п ак етов пружин: /? «=* 2d.
Н азначаю т наибольш ий диаметр пакета пружиы и число п аке-тов п муфте.
И з техн ологи чески х и конструктивны х соображении задаю т то л щ и н у в н у ­
тренней п руж ины , принимая h/r = 1/10-т*1/25. Д иам етр м ен ьш ей пружины
обычно принимают не менее 10— 15 мм. По принятому отношению
и наиболь­
ш ему диаметру п акета пруж ин определяю т число пруж ин п в п а к е т е - П р ои звод ят
расчет на прочность.
Д л я нелинейной муфты приведенные формулы справедливы т о л ь к о в преде*
л а х линейной характери сти ки . Д о л я линейной деформации, по данн^лм проведспиых исследований, р авн а приблизительно 2/3 от всей рабочей деф ормации п а к ета .
6 . МУШ ТЫ С О З М Е Е В И Д Н Ы М И П Р У Ж И Н А М И
Полумуфты соединяю тся упругим элементом, выполненным в в и д е зм ееви д­
ной п руж ины , располож енной на цилиндрической поверхности (рис. I I I . 13)
или D п ло ск ости , н о рм альной к о с и
муфты (рис. I I I . 14).
На рис. 111.13 (табл. II 1.7) п ред ста­
влена муфта фирмы вМ альмеди» ( Ф Р Г ) ,
состоящ ая из полумуфт 1 и 5, имеющ их
вуб ья специальной формы,
между кото­
рыми помещ ается зм ееви д н ая пружина 2.
Д л я предохранения п р у ж и н ы от вы п а­
дания и удер ж ания смазки (обычно п л а ­
стичной) с л у ж и т к ож ух 4 , состонщнм
из двух половин, ст я н у т ы х вннтами 3.
П руж ин а я вл я ется н аи б о лее о т в е т ­
ственной д етал ью муфты. О н а и зготов­
л яется из п р у ж и н 1юн стали с пределом
прочности Овр = 170 к гс/ м м *. В т я ж е ­
л ы х муфтах пружины у ст а н а в л и в а ю т ся
в два-трн ряда. Т ак и е муф ты отличсиотся
вы сокой надеж ностью в р а б о т е и малыми
габаритными размерами. З т и
свой ства
и обусловили д овольно ш и р о к о е р а сп р о ­
Р и с. 111.13. Муфта со змеевидными
странение их главн ы м о б р а зо м в тяж ел ом
пруж инам и на цилиндрической по­
машиностроении (прокатные станы , п ар о­
верхности
вы е турбины и т. п .), н есм отр я на с л о ж ­
ность конструкции , нетехнологичность и необходимость контроля в эк сп л у а т а ц и н Л\уфты д о п у ск аю т смещ ение осей соединяемы х в ал о в: о сево е— от 4 до 2 0 мм, р ад и ал ь­
ное — от 0 ,5 до 3 мм, у гл о в о е— до 1° 15' (ббльш ие зн ачени я д ля б о л ь ш и х муфт).
кр’
кгс.м
1
1
2
4
7
10
1,8
3 .6
7 ,2
2 1 ,5
5 7 ,0
107,0
180,0
3G 0.0
7 2 0 ,0
150,0
4 3 0 ,0
8 6 0 ,0
3 0 0 ,0
2 0 0 ,0
7 0 0 ,0
”т а х ’
об/мин
D
L
‘^тах
а
Масса,
кг
4800
3G00
3600
2500
2300
1700
1650
1400
1000
860
800
650
550
470
400
86
120
120
155
195
280
280
350
430
420
476
595
700
775
925
80
90
90
ПО
141
160
182
201
262
282
302
362
402
502
542
25
30
40
50
65
75
85
100
125
140
150
180
220
260
320
1,0— 3 ,0
1,0— 3 ,0
1 .0 - 3 .0
1,0— 5 ,0
1,0— 5 ,0
1,0— 5 ,0
1,5— 6 ,5
1 ,5 - 6 ,5
1 ,5 - 6 ,5
1 ,5 - 6 ,5
2 ,0 — 8 ,0
2 ,0 - 8 ,0
2 ,0 — 8 ,0
2 ,0 — 10,0
5 ,0 - 1 5 ,0
1,6
3 ,5
3 .8
7 ,5
15,0
3 5 ,0
3 7 ,0
6 8 ,0
13 0 ,0
140,0
2 0 0 ,0
3 3 0 ,0
4 1 0 ,0
6 3 0 ,0
8 7 0 ,0
М уф ты м огут иметь линейную или нелинейную хар актер и сти ку .
З у б ь я муфт постоянной ж есткости (линейны х) имеют форму, представленную
на р и с . I I I . 14. Р асстоя н и е между линиями упора пружины на зу б ья постоянно
л не за в и с и т от величины крутящ его момента.
3 > ’бья муфт переменной ж есткости (нелинейны х), применяемых в маш инах
с ш и р о к и м диапазоном регулирования скоростей и н агр у зок, имеют криволи­
н ей н о е очертание боковой (рабочей) поверхности — рис. 111.15. Р ад и у с этой
п о в ер х н о сти вы бираю т таким, чтобы при увеличении крутящ его момента про­
и сх о д и л о смещ ение места начала кон такта зу б а с пружиной по длин е зу б а , что
о п р е д е л я е т нелинейность характеристики муфты (ж естк о сть муфты увел и ч и вается
с росто-м к р утящ его момента).
Н а рис. И 1 .1 6 представлена муфта, зм еевидная пруж ина которой распо­
л о ж е н а в п лоскости , нормальной к оси. Муфта состои т из д ву х полумуфт 6 ч 8
с зап р ессован н ы м и в них пальцами 7 и 4, зм ееви д 1юй пружины 5 , дистанционных
к о л ец 2, к о ж у х а / и проволочного кольц а 3. К о ж у х , я в л я я с ь резервуаром д ля
с м а з к и , вместе с тем удерж ивает пружину о т смещений под действием сил инер­
ции. О н центрируется полумуфтой S и креп ится к ней проволочным кольц ом 3.
П а л ь ц ы ^ и 7 м огут бы ть заменены зу б ь я м и , расположенными на торц ах п ол у­
муфт 5 и 8.
В зависим ости о т формы боковой поверхности зу б ьев (пальц ев) муфта имеет
л и н ей н у ю или нелинейную хар актер и сти ку .
Р а с ч е т линейны х муфт (рис. I I I . 13) п рои зводят в предполож ении: 1) что
п р у ж и н а п ред ставл яет собой зам кн уты й кон тур; 2) что и з-за м алости разм еров
сеч е н и я пружины по сравнению с диаметром ее располож ения Dcp пружина
л е ж и т на п лоскости .
В то ч к ах А, С и Е (рис. I I I . 17, а) вы п у к л ость кривой переходит в вогн у тость,
п оэто м у в этих то ч к а х радиус кривизны р = сю и изгибающ ий момент Л 1 м = 0 .
Р а ссе ч е м пруж ины п лоскостью , перпендикулярной оси муфты и со вп ада­
ющ ей с линией 00. В этих сечениях пруж ины су щ еству ю т то л ьк о перерезы ва­
ю щ ие и сж и м аю щ и е (растягиваю щ ие) си л ы . Т аки м об р азом , отдельны й полувиток р ассм атр и ваю т к а к ар ку , ш арнирно укреплен ную у основания и н агруж ен ­
ную си л ам и от зу б а (рис. 111.17, б ). Н а рис. I I I . 17, в изображ ены си л ы , д ей ству­
ю щ ие на виток.
З ави си м о сть у гл а поворота полумуф т ф от величины к р утящ его момента Мкр
д ля линейной муфты определяется вы раж ением [90J
=
16а+ЗяП А ^кр
3 E Jz D l
к^чЧЧЧЧТ^
Р и с. I I I . 15. Х ар актер н ы е стадии деформации пружин
в п р оц ессе работы
где /, a n i — см . рис. 111.17; Л — модуль упругости 1-го рода материала
п р у ж и н ы ; J = Wi”/12 — момент инериин поперечного сечения п руж ины ; Ь и h —
со ответствен н о ширина и вы сота (толщ ина) поперечного сечения пружины;
г — число зу б ье в ; Dcp — диаметр муфты по средней вы соте пруж ины .
П ри достижении крутящ им моментом предельного зн ачени я пруж ина кос*
н е т с я внутренней грани зу б а , и муфта практически стан ет ж ест к о й . Д л я этого
сл у ч а я
12£У гО ср tg а
—
(2 4 ^ ~ 1 2 а + 3 л / ; —
»
гд е а — у го л наклона грани зу б а к оси муфты.
М акси м альны е напряжения изгиба и.меют место в то чк е Ь (рис. 111.17, в)
Р а сч е т линейны х муфт по рис. 111.13 вы полн яется в следую щ ем порядке.
З а д а в ш и сь средним диаметром Оср» числом зу б ьев г и у г л о .ч а , оп ределяю т МпрП руж ина вы би рается из у словия
прочности на изгиб. Р асч ет нели­
нейных муфт рассм атриваем ой кон­
струкции п р ои зводят при д оп у­
щ ен и я х, п риняты х д л я линейных
муфт.
в нелинейных муфтах р ассто я ­
ние а от п ло скости разъем а муфты
до линии
кон так та пружины и
зу б а у м ен ьш ается по мере роста
окруж ной си л ы
Р (рис. 1 П .1 7 ).
Зави си м ость м еж ду Р и а находят
а
Рис.
111.17. Р асчетны е схем ы пружин линейной муфты
и з у сл о в и я совпадения к асател ьн ы х к изогнутой оси пруж ины и боковой по­
в ер хн о сти зуба в точке их со п р яж ен и я . З ави си м о сть у гл а поворота полумуф тф
о т величины крутящ его момента Мцр оп р ед ел яется выражение.м
Ф
а Ч 2 4 > -1 6 д +
P i^ cp
3 ;^
^
гд е ( н / — см. на рп с. П 1 ,17; а , р^, т и s — см- на рис. 1 П 1 8 .
^
Обычно принимают m = s , то гда вы раж ение (1 П .1 2 ) принимает вид
ф= 2
( т — а)»
,
о 2(24/ — 1 & а + 3 я / )
Pi^ cp
м
кр-
При m > S характери сти ка муфты состоит из линейного и н ел и н ей н ого
у частков.
У го л поворота полумуфт на линейном участке характеристики
на
нелинейном
Ф =
фл = S (24/ — 16s + 3n/)/(6p,Dcp),
у ч астк е характеристики
S (8/ -
4S +
n / ) / ( 2 p ,D ,p ) -
£ W
d
^p / ( 6 p K
p
)-
М аксим альны е напряж ения изгиба в пружине находят по ф ормуле (1 1 1 .1 1 ),
предварительно подсчитав
Tit
a l\ _ Y
1
P pj
где
P =
2A1/(Dcp2) — ок р у ж н ая
л/
m EJ
('+ ■
сила
на пружине.
В о избежание защ емления пруж и н ы
между длинными зубьям и г'р едусм атр иваю т зазо р между зубьям и и пруж иной
(рис. 111.18)
I > (Рп — P i) (1 — c o s t ) ,
где
Рп = Pi
(8 / — &т + л/)/[8 ( m —
о )] — радиус кривизны деф ормированной
Р и с.
ж ины нелинейной муфты
111.19.
Граф ик значений
циента
коэ(}фн*
пружины на расстоянии а о т плоскости р азъем а муфты; ф = arcsin [(т — o )/ p i].
О бычно ширина п аза д елается на 0 ,7 — 1,5 мм больш е толщины п р у ж и н ы .
При расчете уп р у гого элемента линейны х муфт по рис. 111.14 сч и таю т:
I) что нруж н н а п ред ставл яет зам кн уты й контур; 2) все витки п р у ж и н ы л е ж а т
D одной п лоскости .
П огр у зо чн ая сп особность пруж ины определяется 190) по ф ормуле
= ^RzW (л + & ig а / 2 )
(/ + M g а/2)1,
(111
13)
где г — число ви тк ов п руж и н ы ; W — момент сопротивления п оперечного сече
ния п руж и н ы ; [о]*, — д оп ускаем ое напряж ени е изгиба; а , Ь, г. I, а — геометри*
ческие п араметры пруж ины (см . рис. 111.14); /?, — коэффициент д л я к|>углого
и п р я м оу го л ьн ого поперечных сечений н аходят по граф ику на рис. 111.19.
Мз формулы (111.13) видно, что с увеличением размера Ь нагрузочная спо­
со бн ость пружины у вели чи вается. Наибольш ей нагрузочной способностью обла­
д а ю т муфты, у которы х Ь = IУ гол
закручнвания
муфты
(рад)
о п р ед ел яется вы ражением
ф = М к р / К / (Я д а ).
( 1П. 14)
гд е Y = f{a /l, Ы1, г/1, а ).
В работе [9 0 ] приведены таблицы
зн ачен и й К . П риближенно Y = [ 0 , 1 5 6 4 +
+ 0 ,0 0 8 2 0 4 а — ( 0 ,0 7 1 6 7 + 0 ,0 0 9 4 0 8 а ) Ь/1]х
X {a/iy^, где а — в град.
п р и м е р
р а с ч е т а
п р у ж и н ы
м у фт ы,
п ок аз а н но й на ри с. I I I . 16. У п р у ­
г и й э л е м е н т муфты п р е д с т а в л я е т собой п р у ­
ж и н у , н ав н т ую из к р у г л о й п р о в о л о к и Диа­
метром
= 0,2 см . П р у ж и н а имеет с л е д у ю щ и е
п а р а м е т р ы : R = 5 , 5 см ; I = Ь = 2 , 8 см : а ™
= 1 , 5 см ; г — 0 , 7 4 см ; а = 20°; г — 72.
Н агр узочн ая способность такой
пру­
ж и н ы по ф о рм у ле ( 11 1 .1 3)
Мк р
где
4 . 5, 5- 72 - ( 1, 1 й 1 0 - ' - 5 Ю - »
= 3670 к г с с м ,
1,.‘) 1,15
[ о 1 ^ = 50 ООО кгс/см*.
У г о л з а к р у ч и в а н и я муфты о п р е д е л и т с я
<р.
2
Э670 2 ,8 * 0,0 175
10" -5 16 10“ ' - 6 , 5 *
Р и с.
111.20. Муфта с кольцевыми
пружинами
по ф о р м у л е ( 1 П . 1 4 )
тг
1 4 , 0 5 - 10~* р а д .
Н а рис. 111.20 (табл. 111.8) представлена муфта «Мультифлекс» фирмы
«Крофте» (А нглия), в которой вм есто слож ной в изготовлении змеевидной пру­
ж и н ы применены отдельные упругие элементы 2, оставленны е во впадины зу б ьев
п олум уф т i и 4. Д л я уменьш ения износа зу б ь е в и пруж ин муфту зап о л н яю т
антизадирной пластичной см азк о й , которая у дер ж и вается корпусом 37 . М УФ ТЫ С ВИ Н ТО ВЫ М И П РУЖ И Н А М И
Н а рис. П 1 .2 1 представлена муфта «К арделис» фирмы «Гохройтер Б а у м *
( Ф Р Г ) . Полумуфты ] н 4 соединяю тся винтовыми п руж инам и сж ати я 5 , которые
о п и р аю тся на сегм енты 2, посаж енны е на пальцы 3 с за зо р о м . П руж ин ы 5 ста­
в я т с я с предварительным натяж ением и при действии к р утящ его момента рабо­
т а ю т через одну. С егменты и зготовл я ю тся из и зн осо сто й ки х п л астм асс. П о вер х­
н о ст ь коитакга сегм ен та с п альцем см азы вается пластичной графитной см азк ой .
Муфта д оп у ск ает: радиальное смещ ение в а л о в до 0,01D /i (рис. П 1 .2 1 ); у гл о ­
в ое смещение до 2 “; осевое смещ ение до O.OSD^.
f§
^•1
s
a
S “ 3
S X =
X s 4
u
2 a.
С
Ч a" v
<M
^'
•и *
_^ >a
a>
о taя «=
s
D. Ч
о
^
''Q Ш0 %
«М rv^
Зависим ость допустимого радиального смещ ения осей вал о в о т угловой
скорости представлена на рис. 111.22.
В таб л . 111.9 приведены основны е размеры муфты в зависим ости о т величииы
расчетного крутящ его момента, определяем ого по ф ормуле
^ р а с ч — ^ноы^»
где k ~ kik^ks — коэффициент динамичности; k i •— коэффициент з а п а с а , за в и ся ­
щий от вида нагрузки и принимаемый;
При ст а ти че ск о й н а г р у з к е
.................................................................................... ..........I
>
м ал ы х
т о л ч к а х и у д а р а х ......................................................................... ..... 1 , 2 3
> сре дн их
>
>
>
...................... .....
> сильных
»
»
>
I.B
— коэ();фициент, зависящ ий о т типа рабочей маш ины, имеет сл ед у ю щ и е зн а­
чения:
Ц е н т р о б е ж н ы е н а с о с ы , в е н т и л я т о р ы , т ра нс по рт е ры
..................... 1 , 2 — 1 , 5
Р о т а ц и о н н ы е к о м п р е с с о р ы , д е р е в о о б р а б а т ы в а ю щ и е м аш ин ы ,
каландры, л е гк и е станки, транспортеры, трансииссин. т е к ­
с т и л ь н ы е и п р я д и л ь н ы е м а ш и н ы ...............................................................1, 5 — 2 . 0
Печатные станки,
бумагоделательные
маш ины,
мешалки,
м е л ь н и а ы . ма ш ин ы п о п е р е р а б о т к е м о л о к а , ср е д н и е с т ан к и ,
суш ильны е барабаны
......................................................................................... 2 , 0 — 2 , 5
Л есоп ил ьн ы е рамы, т я ж е л ы е станки, судовой привоя, воэдухо*
д у п к и , приво ды л е г к и х к р а н о в и п одъ ем иик оо ..........................
2.5— 3 .0
П р и в о д ы п о р т а л ь н ы х к р а н о в и п од ъе мн ико в, ле б е д к и , т р а н с ­
п орт ны е ма шин ы и в о р о т ы , р е з и н о в ы е в а л ь ц ы , по рш не вы е
компрессоры, цепные транспортеры
.................................................... 3 . 0 — 3 , 5
П о р ш н е в ы е н а с о с ы , п р и в о д п ер е дв и ж ен и я т я ж е л ы х к р а н о в ,
п ер е г р у з о ч н ы х м о с т о в , ц е м ен т н ы е ме льн иц ы, к а м н е д р о б и л к и .
......................3 , 5 — 4 , 0
к о в ш о п ы е э к с к а в а т о р ы , к о в ш о в ы е т р а н с п о р те р ы
М е ль н и ц ы , п р ив од п р о к а т н ы х ст а н о в , р о ль г а н ги с од но ст о ­
рон ни м в р а ш е н и е и
...............................................................................................4 , 0 — 5 . 0
Прмооды п р о к а т н ы х с т а н о в и р о л ь г а п г о в с р е в е р с о м ......................5 . 0 — 6 . 0
к з — коэффициент, зависящ ий о т типа д ви гателя,
принимается
р авн ы м :
Д л я одно- и д в у х ц и л и н д р о в ы х дв и га т е л е й в н у т р ен н е г о с г о р а н и я
1 .4
Д л я т р е х - я ш е с т и ц и л и и д р о вы х д в и га т е л е й в н у т р ен н е г о с г о р а н и я
1 .2
Д л я д в и га т ел ей в н у т р е н н е г о с г о р а н и я с числом ци ли нд р ов бол ее б
и д л я э л е к т р о д в и г а т е л е й ............................................................................................... * . 0
Р асчетн ая схем а муфты п редставлена на рис. 111.22, а. К р у тя щ и й момент,
передаваемы й муфтой,
Л^кр = zR (/’ пр 2 co s а г — /^пр i co s а , ) ,
где г — число сегм ентов на одной полумуф те; P|,pj и fn p a — усилия пруж ин /
и 2 (рис. 111.22, а ); a j и a j — углы между направлениями усилий п р у ж и н и ка­
сател ьн ы х к ок р у ж н ости , на которой располож ены центры п а л ь ц е в .
У силие пружины
Р ир =
Д^пр»
где Сцр — ж естк о сть п руж и н ы ; Л — деформация п руж ины ; д ля п р у ж и н 1 Д*=?
еа Дц — ф/?; для пруж ин
<р — угол поворота
полумуфт;
До — прсдпарительг!ая деформация пружины; R — см . рис. 1 1 1 .2 2 , а .
В пределах м алого у гл а поворота полумуфт (ф1 = До'/?) все п р у ж и н ы яв­
л я ю т ся рабочими. При м алы х у гл а х закруч и ван и я м ож но п ри н ять c o s a j
cos c tj =* cos a , тогда ж е ст к о ст ь муфты
^ mi = 2zC[jp/?^ cos Я.
При у г л а х поворота б б льш и х
иуфты определится вы раж ением
пружины работаю т через одну. Ж естк о сть
Сы и = гСпрЛ^ cos а .
П рн действии значительного крутящ его момента витки пруж ины сопри­
к а с а ю т с я , и муфта становится практически ж есткой (рис. 1 1 1 .2 2 ,6 ) .
Н а р и с. I I I . 23 (табл. I I I . 10) п редставлена муфта «Симплафлекс» с набором
кокден три чи о располож енны х винтовы х пруж ин фирмы «Ленце» (Ф Р Г ). Ступицы
п олум уф т 1 W3 соединяю тся упругим элементом 2, представляю щ им собой трех*
сл ой и ую витую пруж ину с витками прям оугольного сечения, которая торцами
в п а и в а е тс я в ступицы . Муфта соединяет концы вал о в и у стан авл и вается на них
л и б о на ш понке, либо на штифтах. Л^уфта и зготовля ется тр ех длин: короткой (к),
средн ей (с) и длинной (д)— см таб л . I I I . 10.
П ри действии допустимого к р утящ его момента полумуфты поворачиваю тся
па у г о л 3— 6 ° в зависимости от длины муфты. Муфта д оп у ск ает смещ ения валов
3—
от диаметра в а л а . О тличается малыми габаритами по ди ам етру, хорошими
компенсирую щ ими
свойствами
и
п р о сто то й эксплуатации.
/
2
J
Крутящ ий
момент
(к гс-м )
о п р ед е л я ет ся из выражения
Л1кр =
71бЛ'А*«/л,
где
N
мощ ность, л . с .; ft * —
коэффициент, еависящ ий от см е­
щ ен и я вал о в и поворота полумуфт
(т а б л .
I I I . 11);
S — коэффициент,
учиты ваю щ ий у сл о ви я эк сп л у ата­
ции
муфты (табл.
111.12): л —
ч а ст о т а вращ ения, об/мин.
Н а рис. 111.24 (табл. 111.13)
Р и с. 111.23. Муфта «Симплафлекс» с на­
п р ед ставл ен а
муфта «Сиыпла-Мибором концентрично расп олож енны х вин­
ниф лекс» для передачи малых к р у ­
то вы х пружин
т я щ и х моментов. Полумуфты 1 vi 3
соеди н яю тся упругим элементом 2,
я вл я ю щ и м ся витой пружиной с витками прям оугольного сечен и я. Концы
п р у ж и 11ы креп ятся в полумуф тах. Муфта передает вращ ение в обоих направ­
лен и ях
и отличается высокой компенсационной сп о«)бн остью .
Т а б л и ц а
111.10. Разм еры (м м ) и параметры муф ты (рис.
Длина L
М up,
к гс. м
0 ,5
J .0
1 .0
2 .0
2 .0
4 ,0
4 ,0
9 .0
S ,0
1 5 ,0
2 2 ,0
3 0 ,0
5 0 ,0
9 0 ,0
1
К
с
35
50
50
65
65
80
80
100
100
125
150
170
210
250
45
60
60
80
80
95
95
120
120
150
180
200
25 0
300
D
F
д
50
70
70
90
90
110
110
140
140
175
210
240
300
350
10
15
15
20
20
25
25
31
31
37
44
50
62
75
21
26
30
35
38
45
48
55
55
65
75
80
100
120
19
24
28
32
36
40
45
50
52
60
70
75
95
115
‘^тах
под
шпон­
ку
8
12
14
16
19
22
24
28
29
32
38
44
50
60
‘^тах
под
шткфт
12
15
19
20
25
27
31
34
35
40
45
50
64
75
(11.23)
Масса, кг
к
0 ,0 7
0 ,1 4
0 ,1 5
0 ,3 0
0 ,3 2
0 ,7 0
0 ,7 5
1 ,25
1 ,3 5
2 ,1 0
3 ,5 0
4 ,3 0
8 ,3 0
1 4 ,5 0
с
0 ,0 8
0 ,1 6
0 ,1 7
0 ,3 5
0 ,3 7
0 ,7 5
0 ,8 0
1 ,40
1,50
2 ,4 0
4 ,0 0
4 ,9 0
9 ,6 0
1 6 ,8 0
А
0 ,0 9
0 ,1 9
0 ,2 0
0 ,4 0
0 ,4 2
0 ,8 0
0 ,8 5
1,55
1,65
2 ,7 0
4,50
5 ,6 0
11,00
19,10
Т а б л и ц а И М I.
Значение коэф ф ициента k*
С у м м а у г л о в п о в о р о т а полу муфт ( . . . ° ) с в е л и ч и н а м и с м е ­
ще ний в а л о в ( % ) о т ди а м ет р а
о ал а
к*
к
1,00
1.50
2 ,2 5
3 ,0 0
Т а б л и ц а
0
1
2
3
с
Д
0.0
1.5
3.0
4 ,5
0
2
4
6
I I I . 12. Значение коэффициента s
Р о д дп ига тел я
Электро­
В и д рабочей машины
двигатели,
па ровая
турбина
П остоя н н ая н а гр у зк а (центробеж ­
ные н асосы , турбоком п рессоры , г е ­
нераторы света)
Н еравн ом ерн ая н а гр у зк а , без зн а­
чительны х т о л ч к о в , редкий реверс
(порш невы е н асо сы и компрессоры .
тексти льн ы е маш ины, меш алки)
Т я ж е л ы е у сл ови я работы, частый
реверс (порш невые н асосы без м а­
х о в и к о в , м ельницы , внбромаш и1[ы.
прокатн ы е станы )
Т а б л и ц а
Л1кр.
кгс- м
Двигатель
в нутреинего
сгорания с числом
цилиндров
более 4
менее 4
1.0
1,5
2 ,0
1,5
2 ,0
2 ,5
2 ,0
2 ,5
3 ,0
111.13. Р азм еры (м м ) и параметры муфты (рис. 1 1 1 .2 4 )
П ов ор от
п ол у му ф т ф.
D
d
К
L
0 ,0 5
5
16
3 -8
12 ,5
35
0 ,2 0
5
26
6 -1 4
17,0
50
8 . М У Ш ТЫ С У П Р У Г И М И Э Л Е М Е Н Т А М И В В И Д Е С Т Е Р Ж Н Е М
Н а рис. 111.25 (табл. 1 1 1 .1 4 и таб л . 111.15) п редставлены два вар и ан та испол­
нения муфты «Форет» фирмы «Р ейнш таль Ваигейм» (Ф Р Г ). В eap iiaiiT e по
р и с. 1 1 1 .2 5 , а полумуфты 5 и 5 соединены цилиндрическими п руж и н ам и 6, рас­
п олож енны ми по окруж ности с диаметром D »; боковые крыш ки / и 7 у дер ж и ваю т
п руж и н ы от выпадания i: п р еп ятству ю т вытеканию см а зк и б л а го д а р я уплотне­
ниям 2, к о ж у х 4 с уплотнением 2 специальной формы п р еп я тству ю т вытеканию
см азк и из муфты при взаимном смещ ении полумуфт. Д л я ум еньш ения износа
п руж ин и и х гн езд в полумуф тах муфта через м асл ен к у 8 за п о л н я е т ся либо
Р и с.
I I I . 25 . Муфта
«Форет»
S)
Р и с.
111.26. Р асч етн ая схем а
боты стер ж н я :
ра­
налегание п р уж и н ы в точке контак*
т а ; /«—п о в о р о т в т о ч к е к о н т а к т а ;
—
пр оги б к о н с о л ь н о й ч а с т и п р у ж и н ы дли»
ной а
кр'
'•max'
об/мнн
КГС ' м
L
А
N
D
d
<д
и
и
S ,
В
D,
гё
4 .3
8 ,6
14,3
2 1 ,5
2 8 ,0
4 3 ,0
5 7 ,3
8 6 ,0
115,0
172,0
2 1 5 ,0
4600
3800
3100
3100
2600
2600
2300
2300
1500
1500
1500
1500
1200
1200
1000
1000
900
900
2*:б,о
4 3 0 ,0
5 7 3 ,0
7 1 6 ,0
1075,0
1432,0
1 970,0
Т а б л и ц а
50
50
60
60
60
70
70
75
90
100
100
105
115
130
140
140
150
170
1— 3
1— 3
1— 3
1— 3
1— 3
1— 4
1— 4
1— 4
1— 4
2 -5
2 -5
2— 5
2— 5
2— 6
2— 6
2 -6
2 -6
2^6
48
48
50
68
78
80
90
105
110
130
130
145
170
180
190
200
220
230
88
88
94
116
126
139
156
163
188
218
218
218
260
280
295
3 25
3 46
365
18— 28
20— 28
24— 3 2
2 8 -4 5
3 0 — 50
3 5 -5 5
38— 6 0
4 5 — 70
50— 70
5 5 — 90
55— 90
6 5 — 100
7 5 — 105
9 0 — 115
100— 125
1 1 0 -1 2 5
115— 130
125— 140
160
160
180
200
225
250
250
280
320
400
450
450
500
640
640
640
650
650
50
50
60
65
70
80
80
90
100
125
140
140
160
180
200
200
200
200
5
5
8
11
13
18
21
26
39
64
78
80
118
155
197
214
238
280
_
2
Qа
О X
0 ,0 6
0 ,0 6
0 ,1 0
0 ,1 6
0 ,2 6
0 ,4 4
0 ,4 4
0 ,8 2
1,52
4,17
5 ,00
5 ,00
11,05
2 8 ,4 0
3 4,00
3 6 ,5 0
3 8 ,5 0
4 1 ,3 0
111.15. Р азм еры (м м ) и параметры муфты (рис. I M .2 5 , б)
Е
Л1кр-
КГС .М
. S
к S
8 ,6
14,3
2 1 ,5
2 8 ,6
4 3 ,0
5 7 ,3
8 6 ,0
1 1 5 ,0
1 6 5 ,0
2 1 5 ,0
3 2 2 ,0
4 3 0 ,0
5 7 3 ,0
7 1 6 ,0
1 0 7 5 ,0
1 4 3 2 ,0
197 0 ,0
2 5 0 0 ,0
3 0 4 5 ,0
3 5 8 0 ,0
L
А
А
D
Do
d
6 |
с
Q
о
о
5400
4300
4300
3800
3800
3300
3300
2250
2250
2250
2250
1900
1900
1500
1500
1300
1300
1200
1200
900
^а
я
V
о
55
60
60
70
70
75
75
90
90
100
100
125
125
140
150
160
170
180
190
200
1— 4
1— 4
1— 4
1— 5
1 -5
1— 5
1— 5
1— 6
1— 6
1 -6
1 -6
1— 6
1— 6
2— 9
2— 9
2— 6
2— 7
2— 7
2— 7
2— 7
60
78
78
90
90
100
110
135
160
160
170
190
190
220
220
260
270
290
320
360
126
155
155
170
170
196
196
280
280
280
280
350
350
425
425
470
470
515
535
590
79
106
106
121
121
134
134
201
201
200
200
257
257
331
331
357
355
389
409
469
28— 32
3 0 — 40
3 5 — 50
3 8 — 50
4 2 -5 2
45— 60
5 0 — 70
55— 8 0
65— 90
7 5 -9 0
8 0 — 105
85— 105
9 0 — 115
1 0 0 -1 2 5
100— 125
1 1 5 -1 4 0
125— 150
135— 160
145— 180
160— 2 1 0
6 ,2
11,2
11,4
1 4,5
15
19
20
50
53
59
64
108
108
160
163
2 32
242
300
346
443
.1 1
й
X
0 ,0 4 3
0 .1 0 0
0 ,1 0 8
0 .1 7 2
0 .1 7 9
0 ,3 0 6
0 .3 2 3
1 .7 0 0
1 .7 9 0
1 ,9 0 0
1 .9 6 0
5 ,4 5 0
5 .4 5 0
1 0 .7 6 0
1 0 ,9 0 0
2 0 ,0 0 0
2 1 .6 0 0
3 2 .0 0 0
3 9 .0 0 0
6 1 ,4 0 0
0,1С0
0 ,1 2 5
0 ,1 2 5
0 ,1 6 0
0 ,1 6 0
0 ,2 0 0
0 ,2 0 0
0 ,5 0 0
0 ,5 0 0
0 ,6 0 0
0 ,6 0 0
1,000
1,000
1,500
1,500
1,700
1,700
2,000
2,000
2.2С0
п л а сти ч н о й , либо ж и д кой смазкой с аитнзалирмыми п рисадкам ». В озм ож н о испол­
нение с тормозным ш кивом 9.
М уф та по рис. 1 1 1 .2 5, б отличается наличием д в у х рядов пружин 5 , соединя­
ющ их полумуф ты / и 7 . К ры ш ка 3 и к ож ух 4 у дер ж и ваю т пружины о т выпадания
и п р еп я тству ю т вы теканию см азки благодаря уплотнениям 2 н 8. С м азк а по­
д ается через п ресс-м асл ен ку 6.
П олумуф ты и зготовля ю т из сталсй 4 5 , 4 0 Х , пруж ины — из вы соколеги ро­
в а н н ы х пружинных ста л ей , крышки и кож ухи — из ч угун а СЧ 12-28. При дей­
ствии к р у тя щ е го момента характеристика муфты лнпейна до тех пор, пока кри­
визна упругой линии стер ж ня не стан ет рапной кривизне профиля гнезда
(рис. 1 1 1 .2 6 ).
З а висимость у гл а поворота ф от величины крутящ его момента Мкр на ли ­
нейном участке характеристики определяется выраж ением
где S — см . на рис. 111.26; Е — модуль уп ругости 1-го рода материала стер ж н я ;
расп олож ения осей стер ж ней.
З а в и си м о сть у гл а поворота полумуфт ф от величины крутящ его люмента М кр
на ли н ей н ом у ч астк е характеристики оп ределяется выражением
Z — ч и сл о стерж ней: Dy — диаметр окруж ности
Ф = 2 (s2 — c2)/(pDo) + %My,^a^l{3DlzEJ),
где а
р — см . на рис. 111.26.
Ж с с т к о с т ь муфты
с =
М ак си м альн ы е
= 3M J / / ( £ W
напряжения
изгиба в
d
„ ).
стер ж не
о„ = 32£У/(рл^з),
где d — диаметр стер ж н я.
П редельны й крутящ ий
люмемт
^|фсд “
2D()/(2\l’sp),
где ф = a/s (обычно принимают ф = 0 ,6
0 ,7 д л я нелинейных муфт, ф = 1 ,0
для
ли н ей н ы х
муфт).
,
П р и расчете определяю т:
а) диаметр стер ж н я d, зад авш и сь Do = (2 -f- 3 ,5 ) ^сал или Do = ( 0 ,7 ^
-5- 0 . 8 5 ) У л ? 7 р (М кр в КГС'СМ)
rf = 4 [o „ | D o ^ “ ( З - ф ^ Я ф ) ,
гд е [о ] и — допускам ое напряж ение изгиба м атериала стер ж н я ; %= s/Dq)
б) число стержней
г = 64£ф Л^npeд/(л[a],ld®);
в) радиус кривизны гнезда в осевом сечении
p = E d /{2 [а ],,).
Б. М У Ф Т Ы С НЕМ ЕТАЛЛИЧЕСКИМ И
УП РУ ГИ М И
ЭЛЕМ ЕН ТАМ И
М уф ты с неметаллическими, преимущ ественно рези н овы м и , упругими эл е­
м ентам и получили весьм а ш ирокое распространение в современном машино­
стр о ен и и благодаря сравнительн ой простоте конструкции и деш евизне и згото-
гих
‘ В а р л а м о в а Л . П . , Д у н а е в П. Ф . , Л с л и к о в О. П. Р а с ч е т н к о н с т р у и р о в а н и е у п р у ­
м у ф т . М . , М В Т У им. Б а у м а н а , 197 7.
в л ен и я, отсутствию требований к уходу при эк сп л у атац и и , в ы со к и м ко м п ен са­
ционным свойствам и хорош ей демпфирующей сп осо б 1ю сти. Оли о б л а д а ю т т а к ж е
электроизолирую щ ей способностью и т. д . И з*за низкой прочности р ези н и п л а с т ­
м асс по сравнению с м еталлам и эти муфты обычно применяются д л я передачи
малы х и средних к рутящ и х моментов.
Д олговечн ость резиновы х элелгентов ниж е, чем стал ьн ы х . Р е зи и а постепен но
тер я ет свои упругие свой ства — стареет.
9. МУШТЫ С О З В Е З Д О Ч К О Й
Муфта с резиновой звезд оч кой по ГО С Т 14084— 7 6 (рис. I I I .2 7 , таб л . I I I . 16)
состои т из од инаковы х полумуфт / и 2, имеющих на ф ланцах то р ц о вы е к у л а ч к и ,
и уп ругого элемента 3, выполненного в форме звезд оч к и . Вы ступы з в е зд о ч к и р ас­
п олагаю тся м еж ду кулач кам и полумуфт и работаю т на сж ати е ч е р е з один при
действии крутящ его момента.
Jflf7 му(рт
кр-1,61 ЛОк’с м
Р и с. 111.27. Л^уфта со звездочкой
М атериал полумуф т: стал ь 3 5 . М атериал звездочки резина с п р ед ел о м проч­
ности при разры ве не менее 1 6 0 к гс/ см *, относительны м удлинением при р азр ы ве
не менее 6 0 0 % , относительны м остаточным удлинением не более 3 2 ? 6 ; твер д о стью
4 5 — 5 0 по прибору Т И Р (ГО С Т 7 7 6 1 — 7 5 ). Р ези н а д о л ж н а быть р аб отосп особ н а
в диапазоне тем ператур о т — 4 0 ° С до + 5 0 С.
Муфта фирмы «П уль» (Ф ранция) состои т из одинаковы х п ол у м у ф т / и 5 ,
имеющих торцовы е к у л ач к и , и резинового уп р у гого элемента 4, в ы п о л н ен н о го
в форме звезд оч ки (рис. I I I . 2 8 ). В инты 2 ф иксирую т полумуфты на в а л а х . Л у ч и
звезд оч ки р асп о л агаю тся м еж ду кулач кам и полумуф т и работают н а сж ати е при
действии к р у тя щ его момента. Д л я улучш ения компенсацион)юй способности
муфты звезд оч к а центрируется по внутренней части к у л ач к о в на о д н о й полумуф те
и не к асается той ж е части к у л ач к о в другой полумуф ты.
У пругий элем ен т муфты в ы п у ск ает ся д ву х тип ов: 1) п о в ер х н о сть л у ч а з в е ­
зд оч к и , со п р и к асаю щ ая ся с к у л ач к ам и , очерчена по сфере (п ер во н ачал ьн ы й кон«
т а к т звезд оч ки с ку лач к ам и в то ч к е); 2) п оверхность л у ч а з в е зд о ч к и , со п р и к аса­
ю щ аяся с к у л а ч к а м и , очерчена по цилиндру (первоначальны й к о н т а к т зв езд о ч к и
с кулачкам и по лин и и ).
С о звезд оч кой п ер вого типа муфта д о п у ск ает у гл о в о е смещение вал о в до 16^',
н агрев уп р угого элем ента до 90 ° С . С о звезд оч кой в тор о го типа т ф т а д о п у ск ает
у гл о в о е смещ ение в а л о в до 10°, нагрев уп р угого элем ента до 8 0 ° С.
Муфта со зв езд о ч к о й первого типа об л адает лучш ей ком пенсационной спо­
собн остью , но п ередает меньшие н агр у зк и . При м ал ы х о к р у ж н ы х с к о р о ст я х
полумуфты и зго т о в л я ю тся из серого ч у гу н а, при б ол ьш и х — из с т а л и .
В таб л . 111.17 приведены основны е размеры и параметры м уф ты .
П а рис. I I I . 2 9 п р едставлен а муфта фирмы «Ш тром аг* (Ф Р Г ), о т л и ч а ю щ а я ся
малой ж естк остью при крученпи (п р и М п 1а х ф = 15°), сравн и тельн ой простотой
кон струкци и малыми, габаритными размерами. О динаковы е п ол у м у ф ты 1 н 3
имеют на торцах фланцев по четыре кулачка 4, расп олож ен н ы х п а р а м и . У пругий
Р и с. 111.28. Муфта «Пуль» со звездочкой
элем ен т 2 вы полн яется из резины в форме звезд оч ки . З у б ь я зв езд о ч к и п омещ аю тся
м еж д у парами к у л а ч к о в , р асп олож ен н ы х на одной полумуф те. При д ей стви и кру>
тя щ его момента о к р у ж )ю е усилие передается с к у л ач к а на зу б з в е зд о ч к и , а с него
Р и с.
111.29.
Т а б л и ц а
^
^
КР'
ном
2 ,5
5 ,0
1 0 ,0
1 6 ,0
2 5 ,0
4 0 ,0
Муфта
«Гуриф лекс»
фирмы
«Ш тромаг»
П 1 .1 8 . Р азм еры (м м ) и параметры муфты (р и с. I I I . 29)
к гс. м
X
S
Z
^
та*
5
10
20
32
50
80
с
D
О ,
d
L
1
О
7000
6000
5000
4000
4000
3000
75
90
112
130
150
180
44
52
61
71
79
99
15— 30
2 0 — 35
22— 40
2 2 — 45
2 5 — 55
3 0 — 65
80
100
125
135
155
185
30
35
45
45
55
65
2 3 ,5
2 6 ,5
3 5 ,5
3 4 ,5
4 3 ,5
5 1 ,5
гиа
.2
2, S
Q si
с з s:
0 ,7 5
1 .4 0
2 ,6 0
4 ,0 0
5 ,5 0
1 0 ,0 0
0 ,0 0 2
0 ,0 0 5
0 ,0 1 5
0 ,0 3 0
0 ,0 6 0
0 ,1 6 0
на зв е зд о ч к у . При этом зу б звездочки работает на изгиб, а у ч астки звездочки
чер ез один — на р астяж ен и е и сж ати е.
В т а б л . 111.18 приведены размеры и параметры муфты (М„ом — длительно
д ействую щ ий момент; Л 1 т а х — кратковременный момент).
1 0 . М УФ ТЫ П А Л Ь Ц Е В Ы Е С У П Р У ГИ М ДИ СК О М
Л\уфты п альцев с упругим диском отличаю тся высокой крутильной податли­
в о ст ь ю и демпфированием, хорошо компенсируют угловы е смещ ения в ал о в. Эти
муфты не требую т ухода в процессе эксп луатаци и , д оп у ск аю т простую замену
у п р у го г о элемента. Они могут быть использованы д ля соединения д ви гател я с пе­
редаточны м механизмом, т. е. при устан о вк е на быстроходной ступ ени.
Р н с. 111.30. Примеры армирования д и сков
Д л я увеличения нагрузочной способности н долговечности муфт, работа­
ю щ и х при смещ енны х в а л а х , применяю т армирование отверстий под пальцы
(р и с. 1 1 1 .3 0 ). Н агрузочн ая способность д и сков зн ачительно увел и ч и вается в случпе при вулкан и заци и армирующих деталей.
И звестн ы
та к ж е
муфты
с
составны м
резино-металлическим
диском
{р и с. 1 1 1 .3 1 ): резиновы е 2 и металлические I секторы соединяю т вулканизаци ей.
Н а г р у зо ч н а я способ»ю сть таких муфт выш е благодаря более равномерному рас­
п р ед елен и ю напряжений в резиновых элем ентах.
Н а х о д я т применение и резино-кордные диски, отличаю щ иеся о т чисто рези­
н овы х б о л ее вы сокими эксплуатационными качествам и. В [4 5 , 6 0 , 6 1 ] имеются
р асч еты ди сков муфты, представленные на рис. 1П .31 и 111.33. П редполагая
п ри м ен и м ость за к о н а Г у к а к резине, м аксим альн ое напряж ени е растяж ения
в неарм ироваином д и ск е, имеющем ш есть п альц ев, можно вы р ази ть следующ им
о б р а зо м :
гд е Ь = {D — Ог)/2 и Л — соответственно ширина и вы сота сечения кольц евого
л и с к а , с м (см. рис. 111.31);
— безразмерны й п арам етр, зави сящ и й о т отношения
d„ — диаметр отверстия в диске под п алец; D| — диаметр располож ения
п а л ь ц е в , см ;
— внутренний диаметр д и ск а, см.
З н ач ен и я коэффициента
приведены на графике рис. П 1 .3 2 .
А^инимум напряж ений (см. рис. П 1 .3 2 ) наблю дается при ёц/Ь = 0 .3 0 + 0 ,3 5 .
Е с л и д и ск выполнен с соблюдением этого соотнош ения, то наибольш ее н ап ряж е­
ние р а стя ж ен и я (к гс-см *)
a = 2 .7 5 M ^ p /{b h D j).
К р у ти л ьн а я ж е ст к о сть муфты
C = Z n E h D \ l(\ A \ ),
где
Е
— модуль упругости м атериала д и ска, к гс -с м *; Л ' — б езр азм ер н ы й п ара­
метр, зависящ ий от отношения
djb.
d n /Ъ
Значения коэф<|)ициента
0,2
4,33
0, 3
3.43
А':
0,4
2,77
0.5
2,25
н
Р и с. 111.31. Муфта п ал ьц евая с резино-металлическим д и ск ом
Н а рис. I I I . 3 3 , а приведена конструкция пальцевой муфты с у п р у ги м диском,
разработан н ая на кафедре деталей машин Л П И им. М. 11. К алинина. В зо н е макси­
м ал ьн ы х напряж ени й, возникаю щ их о т передачи крутящ его м о м ен та, предусмот­
рено местное усиление диска (бобыш ки). П редложен парам етри чески й р я д пальц евы х м у ф тсу п р у ги м д и ск о м (табл. 111.19).
О сновные геометрические р азм ер ы диcкoв^
SO
оп ределялись при д оп у ск аем ом напря­
ж ении р астя ж ен и я , равном 12 кгс/см''^.
В таблице приведены т а к ж е основные
параметры муфт с резино-м еталлическим и
дисками (м еталлические в т у л к и прнвулканизироваиы) — р и с.
1 1 1 .3 3 , б. Н аи­
больш ие н ап ряж ени я в р ези н о-м еталли ч еск и х д и сках
{рис. 1 1 1 .3 1 ), вы зван н ы е
до
действием к р у тящ его мом ента,
0 = Л о М к р д а д ^ ).
20
о
Р и с.
(1 1 1 .1 5 )
где
A q — безразм ерны й
коэффициент,
зависящ ий о т отнош ения Ь !R и ф ц* (см.
0.2
ол
0.6 d„/b
111.32. З ави си м о сть коэффи»
циента
от d j b
где Ас — безразмерны й
р и с .- 11.27).
рис. 11.24): * — число п а л ь ц е в , принад­
л еж ащ и х одной полумуф те; R —- радиус
расп олож ения п ал ь ц ев , см.
К рути л ьн ая ж естк о сть муфты
с =
коэффициент, зависящ ий о т отношения
• Д л я р е з и н н т в е р д о с т ь ю 7 0 — 7 5 п о пр иб ор у Т И Р
^ З д е с ь и д а л е е у г о л <io в ы р а ж е н б ра ди ан ах .
( I I I . 16)
blR
(ГО С Т 7761=^75),
и Фо (см.
Исполнение I (<^JL^)
P ile, 111.33. Муфты п альцевы е с упругими д и скам и , конструк­
ции Л П И нм. А\. И . Калинина
1/3
сч
(N
О
ю
ю
о‘
о'
о
ю
LO
ю
о*
о*
Ю
со
СО
О
о
!М
ю
сч
У5
to
о
о
о
—
ю
—
со
из
U5
из
О
—
со
о
ТГ
о
1Л
о
о
C
S
о
S
з:
S
о
s:
см
о
3
S
t=(
S
о
S
сч
сч
<о
о
-а'
01
о
OJ
о
о
Ч
S
с(
s:
Гр
C=t
см
£н
s;
о
- 3£/iv;(/^4r,)-
( lil,l7 )
У г л о в а я ж ест к о сть муфты
C y ^ \ ,l5 E b h 4 /(R (f^ ).
(11118)
Р асчетн ы е зависим ости д ля определения напряж ени й в д иске, вы зван н ы х
о севы м смещением полумуф т, и осевой ж есткости муфты получены в продположе*
НИИ, что прогибы настол ько м алы , что удлинением осевой линии защ ем ленного
D м е ст а х присоединения к п олум у(^ ам участка ди ска мож но пренебречь. В этом
случгэе наибольш ие напряж ения изгиба в диске в зави си м ости от величины осе­
вого смещения вал о в б
а = 3£Л6/(фо/?)**
О с е в а я ж естк о сть муфты
С в= 2.15£й/ г'А / (ф „/ ?)».
Ы анбольш ое нормальное напряжение в д и ск е, вы званное радиальным см е­
щ ением валов Д, и радиальная ж естк ость муфты подсчиты ваю тся так :
а = / З а £ Л / (1 2 / ? );
С д = /3^£/tft/12.
З д е с ь B(j н В с — безразмерны е коэс}х})ициенты, зави ся щ и е от параметров фо и b^R
(см. р и с . 11.25 и 11.28).
Д л я компенсации смещений ж ел ател ьн о иметь муфту с небольшим числом
п а л ь ц е в (увеличивается параметр ф„) и малой толщ иной д и ск а. Т а к . например,
у вели ч ен и е числа п альц ев с шести до восьми и толщ ины д и ск а всего лиш ь на 15%
ведет к двукратному увеличению напряжений в д и ске и почти пятикратном у
увели чен и ю угловой н осевой ж есткостей муфты. П рн этом зн ачительно увеличи­
в а е т с я и радиальная ж естк ость муфты.
С л ед у ет отметить, что увеличение диаметра муфты при в сех видах смещений
у л у ч ш а е т работу д и сков и сн и ж ает дополнительны е н агрузки .
П р и м е р . О п р е д е л и т ь к р у т и л ь н у ю и у г л о в у ю ж е с т к о с т и п а л ь ц е в о й муфты с ре*
з н н о - м с т а л л н ч е с к и м д и с к о м ( с м . ри с. 11 1.3 1). а т а к ж е п р о и з в е с т и п ро в ер оч н ы й р а с ч е т sia
прочн о с т ь ди ск а муфты при с л е д у ю щ и х д а н н ы х :
К р у т я щ и й мо ме нт , передавасмыП м у ф т ов ,
* f * * !
0.025
У г л о в о е см ещ е ни е в ало п v> ............................................................................
Р а д и у с р а с п о л о ж е н и я п а л ь и с о муфты /?, с м ...................................... ..... • 5
Ч и с л о п а л ь ц е в одной полумуф ты к
.......................................................................... 3
Ш ир и на се ч сн и я д и с к а 6 , с м ..................................... ....................................................4. 5
То лщ и н а д и с к а А. см
.....................................................................................................1>75
Угол, характеризующий у пр у гую часть д и ска м е ж д у д в у м я см еж ­
ными п а л ь ц а м и ,
р а д ..................................... ......................................................... .....0 . 6
М о д у л ь у п р у г о с т и резины £ ,
кгс-см*
............................................................. .....32
Х а р а к т е р н а г р у ж е н и я муфты: н а г р у з к а р е в е р с м в 1га я, ч а с т ы е о с т а н о в к и
Х р у т и л ь и а я ж е с т к о с т ь муфты н а х о д и т с я по ф о р м у л е (111.16)
и пуски.
С = 3 , 2 - 3 - 3 2 . 1 , 7 5 5 * — 13 400 к г с с м /р ад .
З н а ч е н и е коэффициента
■= 3.2 на йде но по г р а ф и к а м р и с. П . 2 7 д л я с л у ч а я фо •*
=» 0 , 6 и b / R = 0 ,9 .
' У г л о в а я ж е с т к о с т ь о п р е д е л я е т с я по ф о р м у л е ( 1 П . 1 8 )
1,15 32 4 , б ’ 1,75’ 3/{5 0 , 6 » ) = 2480 к г в см / р а д .
Реактивный
м о м е н т , д е й с т в у ю щ и й на в а л в р е з у л ь т а т е см ещ е н и я,
Л1р = у С ^ = 0, 02 5-2 48 0 = 62 к г с см .
Н а п р я ж е н и е в о па сн ой т о ч к е р е з н н о - м е т а л л и ч е с к о г о д и с к а , о б у с л о в л е н н о е к р у т я *
щим м о м е н т о м , н а х о д и т с я по ф о р м у л е ( 1 1 1. 15 )
о , <= 1.04 с00/(3 1,75 5* ) = 2 , 3 8 к г с / с м » .
Коэффициент
в 1.04 на йден по г р аф и к ам , п р и в е д е н н ы м на ри с. П . 24 при Фо
= 0,6
и b/R = 0.9.
Н а п р я ж е н и е в р а с ч е т н о й т о ч к е д и с к а , в ы з в а н н о е см е щ е н и е м , о п р е д е л я е т с я по фор­
м у л е (1 1 1 .1 7 )
о , = 3 3 2 . 1 , 7 5 0 ,0 2 5 / ( 5 .0 .6 » ) = » 2 , 3 3 к г с / с м * .
С у м м а р н о е н а п р я ж е н и е в р а сч ет н о й т о ч к е
о =
а , -i- а , =
2,3 8 +
2,33 «
4 ,7 1
кг с/см*.
-е«
си
S
о.
Н а п р я ж е н и е , в ы з в п п п о е у г л о в ы м см ещ е ни ем , м е н я е т с я по с и м м е т р и ч н о м у з п а к о *
п е р е м е н н о м у ц и к л у . П ри ре в е р си в н о й р а б от е муфты и ч а с т ы х о с т а н о в к а х и п у с к а х м о ж н о
п р и н я т ь , что н а п р я ж е н и е , в ы з в а н н о е к р у т я щ и м мо ме нт ом , т а к ж е м е н я ет ся по симметрич,-*
н о м у ц и к л у . В т а к о м с л у ч а е д о п у с к а е м ы е н а п р я ж е н и я м о ж н о п р и н я т ь р а в н ы м и 163 j j
[ o J = 0 , 1 5 £ = 4 , 8 кг с/ см *. Т а к и м о бр аз о м , у с л о в и е п р оч н о ст и в ып ол не но .
Т а б л и ц а
1 1 1 .20. Разм еры (мм) и п араметры муфты (рис. I I I . 3 4 )
кгс-м
'’ max,
об/мин
А
В
^тах
D
Е
F
G
J
К
L
7 ,5
1 0 ,0
1 5 ,0
2 0 ,0
3 0 ,0
4 0 ,0
6 0 ,0
8 0 ,0
1 2 0 ,0
1 6 0 ,0
2 4 0 ,0
3 2 0 .0
4 8 0 ,0
6 0 0 ,0
6000
5500
5500
5000
5000
4500
4500
3500
3500
2800
2800
2400
2400
2000
78
98
98
124
124
144
144
J8 2
182
232
232
268
268
330
80
116
116
146
146
177
177
214
214
280
280
340
340
424
30
32
32
42
42
50
50
70
70
100
100
110
110
145
50
65
65
85
85
100
100
132
132
170
170
190
190
240
32
43
43
54
54
65
65
82
82
102
102
130
130
136
12
15
15
18
18
21
21
26
26
32
32
42
42
48
8
14
14
18
18
22
22
28
28
35
35
44
44
44
6
6
8
8
10
10
12
12
14
14
16
16
16
16
16
20
20
23
23
30
30
32
32
37
37
37
41
46
46
58
58
68
68
92
92
126
126
142
142
184
м
32
45
45
54
54
65
65
80
80
ПО
110
123
123
160
П ал ьц ев а я муфта с диском «Страфлекс» фирмы «П ольстра» (Ф ранция) пока»
ван а на рис. 1 П .3 4 (табл. 1 1 1 ,2 0 ). У пругий элем ен т I в ф о р « е ш естигранника с к р у г­
лым отверстием соединяется с полумуфтами 2 м 4 болтами 5 . Д л я повыш ения
несущ ей способности резиновый диск I армирован кордом 7 , являю щ и м ся силовой
о сн о в о й . Д л я уменьш ения концентрации напряж ений в месте соп р яж ен и я упру*
того элемента с болтами в нем заву л каи и зи р ован ы металлические втулки 8, на
конц ы которых надеты шайбы 6. В о флзнца.х полумуф т предусмотрены полости 3,
в котор ы х р асп олагаю тся концы болтов с гай кам и . Муфта предназначается д л я
передачи больш их крутящ их моментов. При действии номинального к р утящ его
м омента полумуфты закр у ч и ваю тся на 2®. Муфта д о п у ск ает:
О с ев о е см ещ е ни е полумуфт в , м м ............................................................................... 1 — 3
Р а д и а л ь н о е с м ещ е н и е осей в а л о в Д. м м ...........................................................0,1 — 1
У г л о в о е см ещ е ни е ос ей п а л о в V.
при п о ст о я н н о м смеще нии
..................................................................... ........ 1 — 5
»
кр а т к о в р е м е н н о м смеще нии
...........................................................б— 10
Муфта «Мегифлекс» фирмы «В улкан » (Ф Р Г )
п оказана
на
рис. I I I . 3 5
(т а б л . I I I . 21 и 111.22). Полумуфты I \\ 4 поочередно соединяю тся с уп ругим э л е ­
ментом 5 болтами 3. Р езнно-м еталлический упругий элемент выполнен в форме
м н о гоу гол ьн и к а, в верш инах у гл о в которого заву л каи и зи р о ван ы м еталли чески е
ск о б ы 6 с металлическими втулкам и 2. Р ези н о вы е участки имеют к р у гл ое или
квад р атн о е поперечное сечение и работаю т через один на сж ати е и растяж ен и е
при Действии крутяш ,его момента. Д л я повыш ения долговечности у п р у ги х эл е­
м е н т о в п ер ед монтажом их стяги ваю т обечайкой т а к и м о б р а з о м , чтобы ум еньш и лся
диаметр D. При этом резина испы ты вает предварительное сж а т и е, и при действии
переменного к р у тя щ его момента в ней не во зн и к ает знакоперем енны х н ап р я­
ж ен и й .
П олумуф ты д л я разм еров муфт с 4 5 по 132 и с 186 по 2 8 0 и зготовля ю т из се­
рого чугуна, а д л я муфт со 150 по 170 — из стал и .
Муфта «Юбофлекс» фирмы «П ольстра» (Ф ранция) п оказан а на рис. I I I . 36
(т а б л . 1 1.23). Ш естиугольны й резиновый уп ругий элем ен т I соединяется с полумуфтамн 4 к 6 болтами 3. П редохр анительны е к о ж у х и 5 кр еп я тся к ф ланцам
полум уф т. Д л я уменьш ения концентрации напряж ени й в месте соп р яж ен и я у п ру­
гого элем ента с болтами завул кан и зи р овап ы пластины 2 . Д л я повы ш ения ср о к а
сл у ж б ы резинового у п р у гого элемента его и зго то вл я ю т н еск о лько б ол ьш и х
р азм ер ов, и перед монтажом муфту стяги ваю т обечайкой , вы зы ваю щ ей уменьш е­
ние разм еров (на чертеж е не п ок азан а), которая у д ал я ется после присоединения
уп ругого элемента к полумуф там. Т аким образом , резина у п р у го го элем ента
о к а зы ва ет ся п редварительно сж атой . Б л агод ар я
п редварительном у
сж ати ю
иа в сех у ч астках у п р у гого элемента при работе муфты имеют место н ап ряж ен и я
одного зн а к а , что повы ш ает ср о к ее сл у ж б ы .
Рис. 111.35. Муфта «Мегифлекс»
П од действием номинального кр утящ его момента полумуфты зак р у ч и в аю тся
на 7 ° . Муфта доп ускает:
О с еп ое с м ещ е н и е п о л у м у ф т 6 , м м ......................................................................... 2 — 5
Р а д и а л ь н о е с м ещ е н и е осеЯ в а л о в Д, ................................................ .......................1 — 2
У г л о в о е с м ещ е н и е о се й в а л о о V.
при п о с т о я н н о м смеше инн
..................................... ...................................... 2 — 5
*
к р а т к о в р е м е н н о м см еше н ии
..........................................................8 — 12
(Больш и е значения сл ед у ет принимать для крупных муфт.)
Т а б л и ц а
111.21. Разм еры муфты (рис. 111.35),
i §
«0
i i
А
в
С
О “
45
55
65
76
85
1(Ю
132
150
170
186
210
240
280
45 22
55 25
65 28
70 30
85 36
100 46
132 50
150 56
170 62
1S6 68
210 78
24С 86
280 100
32
40
45
50
63
70
98
114
125
140
153
193
227
а
с
8
10
12
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
X
CQ
в
Е
20
25
30
35
45
50
68
78
86
96
ПО
130
150
2 1 .0
2 3 ,5
2 5 ,0
3 4 ,0
3 6 ,0
4 5,0
5 3 ,0
6 6 ,0
6 7 ,0
7 1 ,0
8 6 ,0
9 4 ,0
107,0
F
н
D
L
/V
G
59
70
91
108
118
142
188
207
235
250
285
318
370
70
80
90
ПО
120
150
170
210
220
240
280
310
350
2 2,0
2 9 ,5
3 1 ,0
2 8 ,0
3 6,0
4 2,0
40,0
45,0
5 5,0
5 8,0
6 5,0
74,0
8 3 ,0
Мб
М8
М8
М 10
М 12
М 12
М 14
М 16
М 20
М 20
М 24
М 24
М 27
алл
■а
24 ,0
10
10
2 7 ,5
3 1 ,0
30
40 ,0
30
4 2 ,0
42
52 ,0
44
6 0 ,0
61
77 ,0
66
72
7 9,0
8 6 ,0
80
101,0 100
112,0 118
125,0 158
4
4
6
6
6
6
6
6
6
6
8
8
8
Муфта «Минифлекс» ф1грмы «Польстра» (Ф раичня) приведена на рнс. I I I . 3 7
( т а б л . I 1.24). Муфта предназначена д ля передачи м алы х крутящ их моментоо.
О д и н ак овы е полумуфты 1 п 2 имеют на торцах по два к у л ач к а в форме тр еу го л ь­
н и к а . Упругий э л е .^ 1)т я вл я ется комбинацией м еталли чески х скоб 3 и резиновы х
Рис. 111.36. Муфта «Юбофлекс»
стер ж н ей круглого сечения 4, привулканиэи рованны х к ск об ам . При действии
к р у тя щ е го момента резиновые участки уп ругого элем ента работаю т (через один)
на с ж а т и е или растяж ение.
Муфта отличается малой крутильной ж естк о сть ю (у го л зак р у ч и ван и я полумуф т при номинальном крутящ ем моменте со ста в л я ет 10— 15°) и хорош о компен­
с и р у е т радиальное смещение вал о в (допустимое смещ ение 1— 2 мм).
А-А
Рис. 111.37. Муфта «Минифлекс»
П а л ь ц е в а я муфта «Доппельф лекс»ф ирмы «Дещ» (Ф Р Г ) п о к азан а на рис. Г1Г.38.
Д^уфта отличается простотой кон струкц и и , малыми габаритны ми разм ерам и,
н а д еж н о стью в работе. О динаковы е полумуф ты 1 и 4 соеди }1я ю тся через п альц ы 3,
за п р ессо в а н н ы е в полумуф ты, и упругий элем ент в форме р ези н овы х колец 2,
своб од н о вставлен н ы х в полумуф ты. Н а каж дой полумуф те имеется по четыре
п а л ь ц а , которые через один помещ аю тся в к а н а в к а х р ези н овы х к ол ец . При дей­
стви и крутящ его момента участки р ези н овы х кол ец м еж д у пальцам и работаю т
ч ер ез один, в основном на сж ати е и р астя ж ен и е. К о л ьц а 2 и зго т о в л я ю т из м я гк и х
р ез н и с твердостью 5 0 — 6 0 по прибору Т И Р .
jW
OJH *,(70
^ ■ O O O O O Q Q Q O Q Q O Q
O Q C S r f r ^ S O Q Q O O O Q
S Q Q Q O C S O O w CDCOOOOO
® ®
®
0 _ — CN Т Г
1Л СЧ
o' o' o*o’ o*o*o’ o*o’ о о * — ’ со
S<
§ в
JH
‘BD3BW
pL’ d / K - э и н
‘s O I
-D
BCXOSiiHKBH
ЧХЭ0Н1Э ЭЖ
-И1Г
in o q C O t^ ^ C O _ C O O iO O O O O O
о ’ о * — — СЧ с о U5 0 > со* «5* г - ' со о
— — C J с о 1Л
л
1 "
и
■S
3
н
<ч
' f i O O O O O Q O Q O O O Q
ОТ C4j^ — О f- . о _ О ^ О О О о о ^ о _
о — V ' Г t o Ч - 1Л с о с Т СЧ* о о ' о ’
—>СЧ С01ЛЮ ОО«ОЮ
— СЧ со
,
F B d J / M •3 J H
‘4J.D0H
-д .э э ж
K B ao irj^
,0 0 'Ч ''Ч Ю О Ю
О О О О О
'
‘
•энэ
aoaoirjj^
'
[
MK/3JH
•1Э Э Ж
1
j
кн
‘эин
СЧ ^
—
оо о
о
— — СЧ СЧ
со о
о со i n 00 о
СЧ ю
«5 о
| 1 Л ю ю а 1 1 л т с ю ю с о
— _ c < 3 c r3 ^ ^ Q o o —
ь.
о Ю -«I- о о СЧ 00
■ч- Ю Ю 00 о> о о
0 __ 0 _
Ю
1ГЗ
ю
00 СЧ со — r f СЧ оо
СЧ со
LO LO со со
о_^ Ю О ^ О ^ CS о
еч со ift с о ; о о ’ t o оо’ о>* СЧ ю* о о
—
— СЧ с о ^
.
•
Э
1П
Э
И
0 эоаззо
—
C 0 C 0 C 0 '9 '^ tO C 0 d 0 3 C 4 C 4 v 0 lf t
‘S ID O H
ИВО ЭЭО
00 о
СЧ о
о
К1Ч ‘dH HO tn
-ОИЭ 3 0 H 4 I f B H ir i! d
Q ОО CN Ю СЧ
0>
о CS 1 Л 05 СЧ 1Л 00
— ■ — — — СЧ СЧ СЧ
ооооооэохю ооооооооосоо<о
им/эия
‘Ч1Э051ХЭЭЖ
ВВНЧи- B H V U d
.
СЧ — СЧ СЧ со
'Sf 00 о с о со
— * — - СЧ СЧ СЧ
ю о СЧ о о о ^
о с о Ш о СЧ Ф со
— — — СЧ СЧ СЧ СЧ
-
1:
;,••• ‘ЭНИЭТП
—
05 —
—
ю л е ч
о — СЧ
и
.................
'
со со о
ТГ Ю со
4 -4 rin (O C O t> -a 5 C N C N C 4 —
с ч -^
Ю Ю о
со ОО о
СЧ о о
Ч" СО> о
t>- C7J ~
со о
^
ю со
OJ —
о о
со ^
Q
о
1Л о
00
со ю
о
о
аа
и
Q
H
K
W
/90 ‘V
6о
а »
0 :
с
=
52
«ни
•iiOM3da
-O H iB d H
«п н
-Я1Г31И[ГВ'
O
C
О
С
O Q O Q O Q O O O O O O
O O O O O Q O O O O O O
О О О Ю О О Г ^ С О —
Л Г ^ Ф Ю - ^ ’Ч - С О С Ч С Ч С Ч — — — '
■=
а
е
а
*и
C O O ^ l i 5 O O C 0 0 0 0 '«f in 0 0 i0 0 1
№ ^ С Т ) С О О О О ^ С О О О О — 0 > — -*0*
— СЧ — • СЧ СЧ — — СЧ — СЧ
— —
Ю_ СО_ 10 Ю о
о — О1С0 —
о
Ю с о 0_^ со со СЧ
1Л
00с^0>’ г ^ 0 > ^ ’ т г » г
о
«1Ч Н
-H 3 M 3 d 9 U
о
+1
S
и
и
1£
О-
иян
•Honoda
-o jiiB d H
«1ЧН
•qtrsxHirir
о о о о о о
О Ю О О
•* '
" » •• « - 0
» i
- * ■Ч' о
о о о СЧ
—
' с ч с о ’г - с о — с ч с ч - ч - с о о —
со о
{\ +1
+1 f l t i
II
+1
\\ +1
+1 +1
{\
о
СЧ LO 00 о ift ID
— — — > — СЧ СЧ СЧ
о
03
ОО СЧ со
^ СЧ о
СЧ
CJ5 Ч" 00 СЧ ^
— — < — СЧ СЧ со со
ч;
с о Ш СЧ ( О i ft со
да — с о
№ СЧ ^
—
— <М СЧ
н
C O i f t O O i O O L O O O O O O O
— С Ч С Ч ’Т ' С О О ^ О С Ю О
— — СЧ со ^ Ф
X
С Ч О ^ О ^ О О О О О О С О О О
— СЧ
00 о to’
о 10 с*о*о*О*
— С Ч ^с О Х С Ч О О ^
---------- СЧ
II
а ?
Э
ИH
ShBH
eogo
^
1ою1лсоюоечоосоооо
^lOOr~OOOCOlfif^OO—^00
—_ C S C 4 C 4
жи
5
^
оо о оооо
оо о оооо
о о Ю 1Л о 00 -ч; 0 Ю -ч- со со СЧ СЧ
Ч”
с о Ю ift о о
— СЧ со ю
Л1 пр.
кгс* м
'•шах'
об/мин
0 ,2 5
1 ,0 0
2 ,0 0
4 ,0 0
10 0 0 0
9 000
7 000
4000
А
в
D
Е
F
а
н
45
58
84
115
41
61
88
116
14
19
28
38
21
31
40
51
28
36
52
62
9 ,5
14,5
18,0
2 2 ,5
14
20
30
40
В табл. 111.25 приведены размеры муфты в зависим ости о т Л 1 к р = °
где А
ft,
*2 — коэффициент динамичности н агрузки [10 6 ] (стр . 10 9 ).
Н а рис. 111.39 (таб л . 111.26) п редставлена муфта с п ривулкаинзированн ой ревиновой шайбой, р азработанн ая в М В Т У им. Н .Э . Б а у м а н а . Полумуф ты I соединены
J
*
А-А
J
Р и с. 111.38. Муфта
сДоппельф лекс»
Т а б л ица
к гс. м
0 ,5 4
1 ,07
2 ,1 5
4 ,3 0
8 ,6 0
1 7 ,9 0
3 5 ,8 0
7 1 ,6 0
1 4 3 .0 0
2 8 6 ,0 0
5 7 2 ,0 0
1 1 4 5 ,0 0
I I I . 25. Размеры (м м ) и п арам етры муфты (рис. 111.38)
"max'
d
D
L
е
10 0 0 0
8 800
7 800
7 000
6 300
5 000
3 900
3 100
2 500
2000
1 500
1 200
20
25
30
1 8 -3 5
2 4 — 40
3 0 -5 0
3 5 -6 0
4 0 — 80
5 0 -1 0 0
6 0 — 125
90— 160
110— 200
63
71
80
90
100
125
160
200
250
315
400
500
52
62
73
83
104
124
145
175
226
286
367
457
2
Об/ыИ11
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
резино-м еталлическим упругим элементом 3 с помощ ью виитов 5 . П рименение
ц ентрирую щ их колец 2 с двум я к улач кам и на тор ц е к а ж д о го кол ьц а п о зв о л я е т
вам ен ять резино*металлические у п руги е элем енты без о сево го смещ ения соединя*
емых а гр ега то в , центрировать упругий элем ен т и п ер ед авать крутящ ий момент
д аж е в случае разруш ения уп ругого эл ем ен та муф ты. Р езьб о в ы е отвер сти я при
вул кан и зац и и за к р ы в а ю т стальны м и за гл у ш к а м и 4 д л я защ иты о т п оп адания
рези н ы .
4 Поляков В . С .
97
Б лагод ар я при вулкан и зацн и резины к м еталлу сущ ественно сн и ж аю тся
местны е напряж ения в резине в области ее крепления. О днако прочность со еди ­
нения резины с металлическими частями падает с повышением температуры и при
циклическом хар ак тер е н а гр у ж ен и я . Коническая форма торцов резиновой ш айбы
о б у сл о вл и ва ет равномерное распределение напряж ений в резине п ри действии
к р утящ его момента, а скр у гл ен и я на внутренней части м етал л и ч ески х д и ск о в
сн и ж аю т местные н а п р я ж е1!и я , вы званны е усадкой резины. При радиальном
Р и с. 111.39. Л\уфта с резино-металлическим упругим элем ентом
Т а б л и ц а
^ КР’
к гс. м
D
D,
111.26. Р азм ер ы (м м ) и параметры муфты (рис.
D*
d
а,
г
L
Н
§
0с
а
5 “
H i . 39)
Допус тимос
смсщ сние
вал 0D
4)
0
а
о
ч
и
is s
III
6 ,3
1 0 ,0
1 6 ,0
2 5 ,0
4 0 ,0
6 3 ,0
8 0 ,0
1 0 0 ,0
1 6 0 ,0
^ 5 0 ,0
4 0 0 ,0
6 3 0 ,0
1 0 0 0 ,0
110
125
150
170
205
240
250
27 5
320
390
435
515
595
95
110
130
150
180
210
220
240
280
340
380
450
520
65
75
90
100
120
140
145
160
186
225
255
300
345
38
40
50
60
70
85
90
95
115
140
150
180
210
4 ,0
4 ,0
5 ,0
6 ,0
7 ,0
8 ,5
9 .0
9 ,5
1 1,5
14,0
15,0
18,0
2 1 ,0
Мб
М8
М8
М8
М10
М 12
М 12
М 16
М 16
М 20
М 20
М 24
М 24
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
17
120
135
155
180
220
250
270
290
350
420
450
540
630
38
45
50
60
72
85
90
95
115
140
152
180
210
6
6
8
8
8
8
8
8
8
8
12
12
12
>.
1"
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
12'
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
«О *
ш .
Эё
о. в
1,0
1.1
1,5
1.7
1.9
2 .3
2 .5
2 ,6
3 ,2
3 ,9
4 ,2
6 ,0
5 .8
П р и м е ч а н и я :
1. Р а з м е р ы к у л а ч к о в I = 0, 2 5 D | . 6 = 0 , 15D|. s «
= 0,05£ >1 . 2. Д о п у с г и и о е с м е щ е н и е в а л о в с о о т в е т с т в у е т д л и т е л ь н о м у п ре де лу
Вы н о с л и в о с т и .
см ещ ен и и вал о в ск р у гл ен и я сниж аю т касател ьн ы е н ап ряж ени я на внутреннем
д и а м етр е d в 1,8 р а за .
М ет а л л и ч еск и е детали для малы х муфт изготовляю тся из алю миния или
ч у гу н а , д ля больш их м у ф т— из среднеуглеродной стали . П ри действии к р у тя ­
щ его м о м ен та Л1кр полумуф ты п овернутся на угол ф
Ф =
2 4 ^ „ p / / i/ [n G D ,
где G — модуль уп ругости резины при сд ви ге; H i , D j и
При э т о м в резине возн икнут касател ьн ы е напряжения
d — см . на рис. 111.39.
T = 1 2 M « p / ln { D ? - d 3 ) ] < [ T j;
Р и с. П 1 .4 0 . П оверхность вы носливости д л я резино-м еталлического уп р у гого элем ента муфты
ita п о в е р х н о сти кон такта резины с металлом
T, = T D i / K ( D f + W ? ) .
Р а д и а л ь н о е смещ ение полумуфт
Д = 2P H i/[jiG D i {D i — d ) l
У г о л п ерекоса полумуфт
V = i8 M » H j[n E k D i (D ? — d 3 )],
где М и — изгибающ ий момент: Е — м одуль упругости 1-го рода д л я резины;
k — коэ<ффициент, учитывающий у ж есточаю щ ее влияни е п р и вулкаи и зи р ован н ы х
м етал л и ч еск и х деталей (из эксперимента к — 1 ,5 ); остальн ы е обозначения см.
на рис. П 1 .3 9 .
Д л я изготовлени я упругого элемента реком ендуется резина И Р П 13— 5 2 С К Н ,
р азр аб о тан н ая ф илиалом Н И И Р П , г. З а г о р с к . Д л я этой резины ^ [т] = 3 кгс/см^.
Р е с у р с муфты определяется ресурсом наименее прочного зв е н а — уп р у гого
э л е м ен та . Р азр у ш ен и е резиновой части у п р у гого элемента носит усталостн ы й
х а р а к т е р и прои сходит под действием ц и к л и ч еск и х н ап ряж ен и й , возн и каю щ и х
в р ези н е при действии переменного кр у тя щ его момента и при неточном р асп о л о­
жении со ед и н я ем ы х в а л о в .
Н а р и с . П 1 .4 0 приведены резул ьтаты у стал остн ы х испытаний у п р у го го эл е­
мента 2 с £>1 = 150 мм
(см.
рис.
П 1 .3 9 ),
и зготовлен н ого
из
резины
• Н е с т е р о в А . Р. и д р . С т а т и ч е с к а я п р о ч н о с т ь ыуфт ы о п р н в у л к а н н з и р о в а н н ы м
р е з и н о в ы м у п р у г и м э ле м ен то м . « И зв е с т и я в у з о в . М а ш и н о с т р о е н и е » , 1 9 7 5 , ЛГи 11.
* Р е ш е т о в Д . Н. и д р . И сс л е д о в а н и е к о м п е н с и р у ю щ и х с в о й с т в муфт ы. « И з о е с т н я
в у зо в . М .а ш и н о ст р о сн и е » , 1976 , № 5.
Р и с.
111.41.
О бобщ енная диаграмма
вы носли­
вости д л я комбинаций смещений валов
И Р П 13— 52 С К Н , представленных в виде
п овер хн о сти вы носливости, определенной
п я т ь ю кривыми, соотиетствующ ими ра­
д и ал ьн о м у (/), угловом у (5) и трем комби­
н а ц и я м смещений (2 , 3 , 4) соединяемых
в а л о в . При испытаниях муфта бы ла так ж е
н а г р у ж е н а постоянным номинальным к р у ­
тя щ и м моментом. К ривые выносливости
п остр оен ы для 5 0 % -н о й вероятности нер а зр у ш е н и я упругого элемента.
При комбинации смещений валов и
д ей ств и и переменного крутящ его момента
в рези н овом упругом элементе возникает
сл ож н ое
напряженное состояние, оце­
н и в а ем о е эквивалентными напряжениямиНа
рис. 111.41 приведена обобщенная
д и а гр а м м а
вы носливости,
построенная
по
результатам у к азан н ы х испытаний.
П р и определении амплитудного значения
перем енн ой
составляю щ ей
экви вален т­
н о го напряжения в резине применена
те о р и я прочности М ора Оэкв “
п ри V — 0 ,2 5 (из
эксперимента). Г ео­
м етр и ч еско е подобие упругих элементов
м у ф т п озволяет применять диаграмму для
в с е г о размерного ряда.
Муфта «Кардафлекс» фирмы «Польст р а » (Ф ранция) показана на рис. 111.42
(т а б л .
1 П .2 7 ).
Полумуфты
соединены
рези н о-м еталли чески м упругим элементом,
со сто я щ и м из наруж ного фасонного ме­
т а л л и ч е с к о го
корпуса
и
внутренней
м етал л и ч еск о й части треугольной формы,
к которы м п ривулкапизироваиа резина
н а тр е х у ч астках (рис. 111.42, а). Д л я
у м ен ьш ен и я габаритных размеров муфты
п о д ли н е резиновый элемент м ож ет быть
п р и ву л к ан и зи р о ван по внутренней по­
в е р х н о ст и непосредственно к полумуфте
(р и с . П 1 .4 2 , б).
П ри действии
крутящ его момента
р е з и н а работает на сдвиг и сж ат и е, что
п о з в о л я е т при малой крутильной ж ест к о ­
сти п ередавать значительные н агр у зки .
Б л а г о д а р я привулканизации
резины в
м уф те нет трущ ихся деталей.
П р и действии номинального к р у тя ­
щ е го момента полумуфты закр у ч и ваю тся
на 10®. Муфта д опускает:
О с е в о е см ещ ени е по лу му ф т ft, мм . . . 3 — 10
Р а д и а л ь н о е см ещ е ни е оссЛ в а л о в Л , мм 0 , 5
У г л о в о е см ещ е ни е о се й в а л о о V.
• .
5
М уф та «Спирофлекс»
фирмы
«Л о­
м ани » (Ф Р Г ) п оказана на рис. 111.43
(т а б л . 111.28 и I I I . 29) в д ву х исп олне­
н и я х . Ступицы 1 и 6 соединены через ф ла­
нец
5 спаренными
резино-металлическ и м и упругими элементами, состоящ ими
из внутреннего 8 и внеш него 2 колец , соединенных вулканизаци ей с р езиновы м
диском 7 переменного сечения, об у сл овл и ваю щ его постоянство к а са т е л ь н ы х
напряжений в резине при действии крутящ его момента. К онические п овер хн о сти
колец у величиваю т площ адь контакта резины с м еталлом , п овы ш ая несущ ую
способность муфты. Резино-м еталлические у п руги е элементы и зго то вл ен ы таким
образом , что при соприкосновении колец 2 меж ду внутренними к о л ьц ам и 8
остается некоторый осевой зазо р . При сближении колец 8 до со п р и к осн о вен и я их
торцов в резине со зд а е тся предварительное н ап ряж енн ое состоян и е. Э т о способ*
ству ет уменьш ению напряжений в резине при действии крутящ его м о м ен та и по­
вы ш ает срок сл у ж б ы муфты. К онструкция муфты п озво ля ет п р ои звод и ть замену
уп ругого элем ента б ез осевого смещ ения агр егатов. Д л я этого д о стато ч н о осво­
бодить винты и сдвин уть в осевой зазор между ступицами 1 ^ 6 п о сл ед о вател ьн о
оба у п руги х элем ента.
Т а б л и ц а
111.28.
У го л закручивания м у ф ты ,
(рис. 1 П .43)
Кр у т ящ и й м о м е н т Л1
кр
Твер­
д о ст ь
резины
М ал ая
Средняя
3 ,0
2 ,4
6 .5
4,8
11,0
7 ,8
15,0
11,4
Рис.
111.43.
Муфта
«Спироф лекс»
с
резино-металлическими
упругими
элементами
Д л я возм ож н ости подбора муфты необходимой крутильной ж е с т к о с т и изго­
то вл я ю т у п р у ги е элементы одного разм ера из резины малой или ср ед н ей твер­
дости.
В исполнении а , применяемом в особо ответственны х с л у ч а я х , п ар ал л ел ьн о
с упругими элементами встроены диски З н 4 с к у лач к ам и , обеспечиваю щ ими пере­
дачу к р у тящ его момента при разруш ении уп ругого элем ента. Р а зм ер ы кулач ков
та к о вы , что при нормальном состоянии уп ругих элементов они не к а с а ю т с я друг
д р у га и не м еняю т крутильной ж естк о сти муфты.
1 1 . М УФ ТЫ С Т О Р О О Б Р А З Н Ы М У П РУ ГИ М Э Л Е М Е Н Т О М
У п ругим элементом муфты я вл я е т ся резиновая или рези н о-кор дн ая оболочка.
Р ези н о -к о р дн ая оболочка сл о ж н ее в изготовлении, чем рези н овая, о д н а к о срок
ее сл у ж б ы в н еск о л ь к о раз больш е резиновой . Эти муфты отли ч аю тся высокими
компенсационными свой ствам и , способностью уменьш ать динам ические нагрузки
б л агод ар я малой крутильной ж естк о сти и высокой демпфирующей сп особн ости .
К недостаткам муфт о тн осят и х больш ие размеры по диаметру и п о я в л ен и е осевых
н а гр у зо к на опоры в а л о в , вы зы ваем ы х центробежными силами, действую щ им и
на упругий элем ент.
tt 2
4/ S
w •
a
a> 0
о s
s
l O c ^ 00^О C4^
CO oo_ О
О
« — — * CvT СЧ c i CS СЧ CO CO CO
00^ C4^« О i q
-e-* Tl-' U5 1/Э CO <0
%
j
я
5 *
1о “V
>=15
| g
a *
* В* *
1 ^ ^
S ' S £ « «^ о t 2
o = | 9 & * | u
00^ 05 0 _ — СЧ CO
о o ’
— — —
Ift t o CO о СЧ
CO <50 о CS 1Л
— —
c i СЧ CS <N CN CO CO* « 0
о о Q о Q
о о ю ю о ю ю о о с о и о Ф г ^ о
• Ф ю сю ю а ^счсо — o o to r^ C N J o io c o r'.O ic o
C O* 9-i S t- ~C T5 — — С М С Ч С О - ^ е О ! - ^ — — — — сч
+1 +1 +1 +I +1 +1 f l +1
Hfl
+1 +1 +1 f i t l f l t l tl
CO о
о
u
:£
1Л о о — СЭ о о о о о о СЭ о о о о
— г ^ ^ о о с о о л ю г -Г о о с ч — моо
е о »О г~ о о — 'Ч -а > -ч * е * 5 --с о о с о с о с о 'Ч '0 5 Ю
— — — С Ч С 0 ^ Ю Г ^ 0 1 — lftO> — t^
_ _ _ c^^ (N
CQ
Cl
О
<e
a
^ - “ cs* с^*" со со
о Г — г - . " с ч 0 1 ю о еч — —
СОЮ СО ОООСОГ^СО — Q Q C N m r^m C N —
— — — с ч с о л ю о о о о -^ о о
— — —
«о ю
^1 0
о ю
см
i/ 3 io u )io io in io i/ 9 L o tn m m io m Q io im o
O i o — c ^ c o -^ in r^ o ^ — г о т с л с ч Ф о > о > —
— — — — — — — — С ЧСМ С Ч С ЧС О С О С О С О 'З'
-
O t ^ Q i Q i m n O i O W i O Q O O O O O Q i O
Г~Г^ООООО^О — c s c o -^ c o t^ c n o c v l'^ lrtc o
с ч СЧ CM СЧ СЧ
J
ш
«
а.
^
^
w
О е т л с О Л - Ч ’ т Г Г ^ Л ’в - а О Ю О О Ю О Ю О
C 4 c 4 ^ i 0 c 0 t ^ 0 0 0 c 4 ^ c 0 ( 3 5 ^ 0 0 — Ф 1О 0О
— — — — — — — c s c s c 'iC 4 C 4 c o e o 'V '4 '^ T C
u
■Ч
Q ('» < p O O '^ O O Q C O O O '4 -O O i O Q -^
OOOOOTO — с ч с о - т г Ф ^ ~ Ф о с ч ^ г ^ < » о — — — — — — — — с ч сч с ч с ч с ч о с о
«
я
к
X
Q O O O O O Q Q Q O O Q C D O O
O Q Q O — С ЧСО'Ч’ Ю Ф О Ь О С Ч ^ О О О С О Ю
t > - об с 5 — — — — — — — — с ч сч сч с ч с ч с о с о
е-'t
М
1
1
1
1
1
1
М
2 _
1 1 1 1 1 1 1
о о о о Ю Ю о
T rT fiftirt«to t-~ o o o o o — с о -^ ю о ^ -е ч ю
— — — — — — — <МСЧ
о Ю о 10 <5 Ю i ft Q Ю о о
1
ь |
0 .5
* “
01 4^
а *
X
tfe
Я.Я
“ з
к W
д»
lO O L O p iO O Q lO Q L O Q iO O Q O iO lO O
■ ч - л С5
0
Ф с о 05 с о с о 0 О )
со
с ч с ч м с о с о с о ^ -ч -^ л ю и э г~ о о а о с 7 > с т > о
“
■j
U. V
^ 2
о ю о о о о о о ю ю о о ю о о ю о о
О С Ч Ю 1 » — 1Л05СОГ^ — 0 0 - ^ — i^ -lftrtQ p O O
1 ГО С О С О С О ^ -^ -^ 1 Г Э Ю С О О Г ^ О О О О О Т О О — •
Q
( .0
S 4
>» 01
> ■
X X
e*
= -s
Ф Q Q Q о о о о о о о
о © о о о о о о
Q о
о о Ф с м с ч с о о о ю с ч о о а
'Г'ГС О С О С О С Ч С Ч С Ч С Ч С Ч С Ч
.......................... ............. .....
*‘
a
о о о о <5 СЭ
о о о о u5 w5
з с О '!р ^ с ч с ч
— — —— — — —
с о
Q
о
—
—
"
h » O Q Q O m O O O
СОООСООО — с о с о
— — счсо^ю сооо —
—
2 5
« h
'■
O Q Q O O Q < P O
о ю о о о о о й э о
•^а>ю сч — -^ o o S
— — C ^ e O T flO h -r
O
о
io
-O
>^0
S i> I
••
•
Н а рис. 111.44 (табл. I I I . 31) представлена муфта с горообразной оболочкой
по ГСК;;Т 2О884— 7 5 . п р ед усм отр ен о два исполнения: д л я соединения цилиндри­
ч еск и х концов вал о в и д л я соединения конических конц ов вало в. О д и н аковы е
полумуфты 5 соединены упругим элементом / в виде торообразной оболочки ,
изготовленной из резины или резины , армированной нитями корда. Н аж им ное
к ольц о состоит из п ол у к ол ец 2, притянутых винтами 6 к кольцу 3. С помощ ью
винтов 4 борт уп р угого элем ента заж и м аю т между ф ланцем полумуфты и нажим­
ным кольцом , со зд а в а я си л ы трения между резиной и м еталлом . Ш ирину кольца 3
вы бираю т такой , чтобы при контакте м еталлических частей в р езу л ьт ате за т я ж к и
винтов 4 резина сж и м а л а сь на задан н ую величину. Т а к а я конструкция п озво ля ет
прои зводи ть зам ену у п р у гого элемента в муфте без о сево го смещ ения полумуфг
Р и с.
111.44.
М уф та с торообразной
Г О С Т 2 0 8 8 4 — 75
оболочкой
по
Муфта отличается повыш енной способностью надеж но работать при зн ачи тель­
ных взаимны х см ещ ениях соединяем ы х вало в. О дн ако сл едует у ч и ты вать, что
чем больш е эти см ещ ения, тем меньше срок сл у ж б ы уп р у гого эл ем ен та, так к а к
при радиальном и у гл о в о м смещении вал о в в резине возн икаю т ц и кли ч ески е
н ап р яж ен и я, вы зы ваю щ ие ее нагрев и снижение прочности.
П р ед ставля ет интерес возм ож н о сть расчета ж естк ости муфты при кручении
и определение н а гр у зо к на вал ы при их взаимном смещ ении. П о л а га я , что мате­
риал оболочки сл еду ет за к о н у Г у к а и она со хр ан яет свою геом етри ческую ф орму,
что д л я р ассм атри ваем ого сл у ч а я применима теория тон ки х оболочек и что в ме­
ст а х соединения с полумуф тами оболочка защ ем л ен а, вы раж ение ж есткости
резиновой муфты при кручении получим в таком виде:
С = Л1цр/ф — D^GKc,
где G — м одуль уп р у гости резины при сдвиге; К с — коэффициент, определяем ы й
из граф ика (рис. I I I . 4 5 ) в зави си м ости от коэффициентов.
Д л я муфт с рези н о'ко р д н ы м упругим элементом зави си м ость к р утящ его
момента
от у г л а п овор о та полумуфт ф
Л1кр = (2яОЬН1Ср + i R l C j 3 ) ф.
( 1 П , 19)
Допускаемое
смещение валов
А^кр.
к гс .м
S
56
5 а
= Xа
40 о
ч
sg
g-»
в
,8
о о
= X а
3 о о
380
320
112
:< с;
S ='
84
3 15
360
125
4.0
3 .6
63
71
460
390
143
108
63
71
200
500
400
80
90
5 30
450
80
90
550
470
172
315
500
100
6 30
545
214
168
90
560
480
172
132
1250
1600
100
110
125
500
560
214
560
750
630
2 54
204
ПО
125
690
600
214
168
775
670
254
204
160
875
750
304
224
125
710
630
214
168
800
710
254
204
140
160
180
630
710
4.0
1250
1250
5 .0
2000
1120
5 .6
2500
1000
6,0
31 5 0
900
6 .7
168
140
140
4 .5
800
650
800
132
450
100
ПО
125
1600
5.0
гд е Ср и Ск — безразм ерн ы е коэффициенты д л я резины и корда [ 6 9 ] ,
sin 0^ ^ s in * р *
С .=
1н
1)£к/^к
(1 -ц ) + 1 -2 и
2 n £ 6 j [cos 0
4го { л — 2 0 +
cos о
20)1//?о
б — толщ ина резиновой оболочки; /?о — радиус к руговой оси т о р а ; р * — угол
н ак л он а нити к ор д а к меридиану на экватор е оболочки;
— длин а нити корда;
ц — коэффициент П у а ссо н а д л я резины ; и — число нитей корда, р асп о л о ж ен н ы х
в одном нап равлен и и ; Ец — модуль уп ругости корда;
— площ адь поперечного
сечения нити к о р д а ; £ — м одуль уп ругости резины ; 6^ — то лщ и н а оболочки
в а вы четом корда.
В т а б л . I I I . 3 0 приведены расчетны е зависим ости д л я оп ределения н агр у зок ,
д ей ствую щ и х на соединяемые муфтой валы . Н а гр у зк и на валы м о ж н о л егко
найти д ля лю бо го сочетания р азм ер ов уп ругого элемента (оп р ед ел я ем о го изме­
нением пара.метров а и Р). О днако зависим ости получены лиш ь д л я муф т с рези­
новы м уп ругим элементом.
Д ^ я муфт с резнно-кордным упругим элем ентом зависим ость меж ду р ад и ал ь­
ным см ещ ением U и радиальной силой
P„ = t / I 3 v s m a p '/ 8 B + n G 6 / ( l - ( r o / ^ / ( 4- ^ X
X
a rctg
( l / [ 0 - t ) / ( ‘+ t ) ] ( ‘- ^ 4 ) / 0 + - 4 ) j )
где
Гй
L Ro
1/
/
2л£б ( l +
\
Г?
)) ]1 +
U KE^F k).
З а в и си м о ст ь у си л и я от передаваемого муфтой момента д л я предельного
смеш ,екня (2— 6 мм при 1500 об/мин, ббльш ие зн ачени я д л я ббльш их муфт):
0 ,4 5 7 ’ , где Г *== Afgp/(/?o +/■<))•
f<C
П р и у гловом и осевом смещении вал о в
0,12
корд, будучи располож енны м по нейтраль­
cf^0J5 q2o^.2.
ному с л о ю сечения оболочки, сущ ественного
у в е л и ч ен и я ж естк о сти не вы зы вает. О пре­
0,08
д е л е н и е напряжений в резиновом упругом
элем ен те
муфты,
вы званны х
действием
к р у тя к д его момента, смещением соединяемых
0.0^
в а л о в и центробежными силами (рис. 111.46—
1 1 1 .5 0 > ,
а
та к ж е
расчет
металлических
детале й
муфты
приведены
в
работе
0.
В Н И И Н маш а ^ — та б л . 111.31.
O.Of и.Од 0.05 0,07
На
рис. 111.51
представлена
муфта
Р и с. 111.45. Значения коэффици­
«Пери(4|лекс»
фирмы
«Штромаг»
(Ф Р Г ).
О д и н а к о в ы е полумуфты / и 5 соединены
ента Кс
рези н о-кор дн ы м упругим элементом 2 с пом ощ ькэ нажимного кол ьц а 3 и винтов 4. Д л я удобства монтажа упругий эле­
мент ш меет радиальный разрез.
М у ф та отличается простотой конструкции и л егк остью зам ены уп ругого
эл е м е н т а . О днако и з-за разреза несущ ая сп особность муфты п ониж ена. Т а к и е
муфты применяются при окруж ны х ск о р о стя х до 3 0 м/с. И спользование уп ругого
э л е м е н т а без р азр еза п озволяет повысить ск о р о сть , но вм есте с тем и у сл о ж н я ет
копст{>укцию муфты и ее монтаж.
Эт~и муфты д оп у ск аю т смещения осей в а л о в [1061 при передаче ном иналы ю го
к р у т я щ е г о момента н у гл о вы х скор остях до 150 0 об/мин:
Р а д и а л ь н о е , ы м . . . . . . ................................................................ .....
У г л о в о е . ...®
. . . ............................................... ............................................... ,
О с е в о е , м м .........................................................................................................................
В
2—6
До 2—6
» 3—6
табл. I I I . 3 2 приведены основные разм еры и параметры муфты. В таблице
- f Аа. В еличина k t о п р е д е л я е к я типом д ви гател я*
Мкр — AljioM*. где А —
Электродвигатели
, . , . ,
П а р о в ы е турбины
.....................
Тидротурбины
...............................
TlapoBbie ы аш ин ы
.....................
Д в и г а т е л и внутреннего сгорания!
с шестью
цилиндрами
» четырьмя
>
* тремя
>
» двумя
»
> одним ци лин др ом
. .
; i
0.25
0,3
0,5
0.75
0.4
0,5
0,6
II
0.8
i,2
В елн чн и а
оп ределяется типом рабочей машины и со ставл я ет:
д л я машин с весьм а малыми разгоняемы м и м ассам и (трансм иссии, генера­
торы 5>лектрического то к а , малые вентиляторы , центробеж ные насосы , ротацнонньзе возд у ход у вк и )
= 1,0;
^ ^Муфты у п р у г и е о г о р о о б р а зн о й
резиновой оболочкой.
Ме тод ы р а с ч е т о в ,
197 6.
iOd
QIQ.
«0,
ом
ом
0.07 fi
^
Р и с. 111.46. Значения коэф ф ициента/!»
Р и с. I I I . 4 7 , Значения коэф-фициента B y
Р и с. П 1 .48. Значения коэффициентов В д
и А»
Рис. 111.49. Значения коэф<})ициента i4«
7
0.01
сг^о. f5,0,2p, 0,25 0.30 or --0.35
0.03
0,05
0.07
уЗ
Р и с. 111.50, Значения коэффициента B y
Р и с. I I I . 5 1 . Муфта «П ериф лекс» с раз­
резной торообразной об олочкой
— ^
Q о
О О
О О
«• S
Q о
я
— сч о о о
—
U5 'Я- СЧ Э
О
О
О
о 'О
О
О
а Ю Q О Q О О
0 0 - н й т г £о 1ГЭ О
о
t-^ o
со
г
cvj ( О ( D 00 00 со
— - ч — CS СЧ СЧ CS
&
--
00 Ю 00 ^
— ■ - Ч — со со
сч
^
-
Ю о
CN о
м
Q
— • Q Ю о СЧ
с о ^ ю г>- о> о
Q
со
00 00 ю о о
^ Ю с о < » — ■Ч" 00
•0
Q о
®
»ft о Ю Ю Q
^ is Ю
о
о
~
~
о
-Ч”
о Q Q о
со со о т ^
< с ч с ч со
о
С4 00 00 00 ш ю о
СЧ СЧ со •Ч' ^о
~
111
о сч m
■в
— <— ■—
I I I
о ю о об
сч сч с о со
в
я S
^
^
^
о 10 о _ о о о ^ « э
со" t-~ оо" 00 с о о * Q
— ^ 05 ОО S
— со
те
X
Б
X
и
U
о.
ж
€
о
—
if t о о о о о
сч' со со сч о
— с о с о CN
о
для машин е малыми разгон яем ы м и
массами (элеваторы , б ол ьш и е вен ти л я­
торы , турбокомпрессоры , п орш н евы е на*
сосы со степенью неравномерности 1/100—
1/200,
л егк и е
деревообр-абатывающ ие
машины, очень л егк и е с т а н к и , л егки е
текстильные машины, маш ины д л я гибки
листоп, транспортеры) k ^ — 1,2;
для машин со средними р а зго н я ­
емыми массами (пр яд и льн ы е, м отальны е
н стиральные маш ины, м еш ал к и , нагне­
тающие насосы , ведущ ие б ар а б а н ы , под­
весные дороги, п р ессы , к ом п р ессор ы со
степенью неравномерности 1/100— 1/200,
шлифовальные стан ки , ф у го в ал ьн о -стр о ­
гальны е стан ки , ножницы, ш там п овоч­
ные машины) ^2 = 1>4;
для машин со средними разгон яем ы м и
массами и весьм а
сильны м и ударами
(чесальные маш ины,
т к а 1^кие
стан ки ,
прядильные машины п ср я о д н ч сск о го дей­
ств и я , центробежные м ел ьн и ц ы , цементомеш алки, центрифуги, ш лиф овальны е
барабаны, мельницы с ж ер н о в ам и , св а ­
рочные генераторы , стр о гал ьн ы е станки
по м еталлу, падающ ие м о ло ты , су ш и л ь­
ные барабаны,
ш ахтные
вен ти л яторы ,
станы д ля прокатки
св и н ц а ,
тягачи)
* 8 = 1.6;
для машин с большими р азгон яем ы ­
ми массами и сильными удар ам и (дефиб­
реры, гауч-прессы , ги др оп р ессы , бумагоде.чательные машины, ковочн ы е прессы,
поршневые насосы с мaлы^fи м а х о ви к а ­
ми, привод эк ск ават о р о в, к р а н о в ы е при­
воды , станки д ля навивки к а н а то в , пас­
саж ирские лиф ты, к ал ан д р ы , цементные
мельницы, молоты, вращ аю щ и еся печи,
бегуны ,
камнедробилки,
волочильны е
станы , вибромашины)
= 2 ,0 ;
для машин с весьм а б ольш им и р азго ­
няемыми массами и особо си л ьн ы м и уда­
рами (шаровые и труб ч аты е мельницы
в цементной пром ы ш ленности,
вальцы
д л я резины, порш невые н асо сы б ез м ахо­
в и к а , суш ильные барабаны и каландры
в бумажной пром ы ш ленности, горизон­
тальные и многопильные лесоп ильны е
рамы , тя ж елы е прокатные стан ы д л я ме­
тал л а) ftg ~ 2 ,8 .
В табл. I I 1 .33 приведены размеры
и параметры муфты по р и с. 111.51, выпу­
скаемой той ж е фирмой, н о с повыш ен­
ной несущей сп особн остью , достигнутой
путем
увеличения
толщ ины
уп ругого
элемента и числа сл о ев к о р д а , а так ж е
за счет более прочного соединения рези­
ны с металлом в р езу л ьт ате напыления
металла на фланцы полумуф т и нажим­
ны х колец.
Муфта с хомутами «М ультикросс» (рис. 111.52, таб л . I I I .3 4 ) фирмы «Райх»
( Ф Р Г ) вы пускается в д ву х модификациях; д ля соединения вал о в (рнс. I I I . 5 2 , о)
и д л я соединения в а л а с торцом м ахови ка (рис. 111.52, б).
Муфта для соединения вал о в состоит из од инаковы х полумуфт 4 и 1, к кото*
рым с помощью нажимных колец 3 и винтов 5 п ри тяги ваю тся упругие элементы 2 .
вы полненные в форме хом утов. Х о м у ты и зготовляю тся из резины, армированной
нитямн корда, которы е уклад ы ваю тся в форме восьм ер ки . Н а внутренней поверх*
н остн хомутов предусмотрено углублени е, в которое входит соответствую щ ий
вы сту п Ь на торце нажимного кольц а (рис. 111.53). Э то обеспечивает прочное
соединение резины с металлом. Ф орма готового хом ута до м онтаж а представлена
в а р и с. 111.54, а . П ри монтаже хомут изги б ается, принимая ф орму, п оказанную
А-А
Р и с. П 1 .52. Муфта «М ультикросс» с хомутами
я а р и с. 111.54, б , в р езул ьтате чего внутренние сл ои резины сж и м аю тся , а нити
к о р д а , располож енны е б л и ж е к наружной поверхности хо м у та, п олучаю т пред­
в а р и тел ьн о е натяж ен и е, что об у сл овл и вает их работу с начала действия к р у тя ­
щ его момента. При изгибе хом утов возн и каю т распорны е осевы е силы , направлен­
ные противополож но осевым си лам , вы зы ваемы м центробеж ными си лам и , дей ­
ствую щ и м и на хомуты при вращении муфты. Б л а го д а р я этому ум еньш аю тся
о с е в ы е нагрузки на опоры.
М уф та д ля соединения в ал а с торцом м ахо ви ка (рис. 111.52, б) отличается
л и ш ь формой нажимного кольц а.
Муфты ряда варьи рую тся по разм еру хом утов и их числу в муфте. И зго то в ­
л я ю т с я хомуты четы рех разм еров. Ч исло хом утов в муфте меняется о т 3 до 12.
С изменением числа хом утов меняется ж ест к о сть и н есущ ая способность муфты.
С туп и ц ы полумуфт д елаю т из серого ч у гу н а, а ступицы круп н ы х муфт — из
ч у гу н а со сф ероидальным графитом или из стал и . Н аж и м н ы е кольц а — из чугуна
с о сф ероидальным графитом или стали .
В зависимости от размера хом ута муфта д оп у ск аетсм ещ ен и я в а л о в , у казан н ы е
в т а б л . I I I . 3 5 ; д оп ускаем ое у гл о в о е смещ ение в а л о в за в и си т от числа хо м у тов
в муфте и со ста вл я ет при тр ех хом у тах 6 °, при восьми — 4.5'^i при
двенадцати — 3®.
В ы бо р муфты прои зводи тся по расчетному к р у тящ ем у моменту (см . ст р . 109).
Н а рис. 111.55 (табл. 111.36) представлена муфта фирмы «Ф альк» (СШ А ).
У п р у ги й элемент 1 в форме внутренней части тора и зготовлен из резины , арми­
рованн ой синтетическим кордом. П олумуф ты 3 н 4 соединены с упругим элементом
с помощ ью винтов 5 и заж и м н ы х колец 2. Д л я муф т, передаю щ их крутящ ий мо­
мент 5 7 кгС'М и б о л ее, нажимные кол ьц а центрирую тся по полумуф те. Д л я м алы х
муфт центрирования не применяют. В м уф тах, п ередаю щ их крутящ ий момент
1 7 0 к г с - м и более, упругий элемент имеет р азр ез, а наж имное кольцо без р азр еза.
М уф та д оп у скает радиальное смещ ение полумуф т до 3 ,5 мм, у гл о в о е см е­
щ ен и е — до 4“^. Д и ап азон рабочих температур муфты оп р ед ел яется свой ствам и
м атер и ала уп ругого элемента и со ста в л я ет от — 40^ С до -}-6 5 " С.
Т а б л и ц а
я
о1.
6
н
а
XS
5X я
^
X
(9
а
«Я
н
O'*.
А ':
о
03 *
Муфта для
соединения
валов
I I I . 34. Р а зм е р ы (м м ) и
Муфта для
соединения вала
с маховиком
D
к
О.
У
G.
D,
GD*.
G,
кг
GD«,
КГС'Ы*
кг
кгс. м*
1
3 ,0
4 ,5
8 ,0
14,0
21, 0
3 0 ,0
6200
6500
5100
4100
3700
3200
32
27
24
18
15
12
1.3
1.9
4,0
7,0
11,1
18,7
0 ,0 0 3
0 ,0 0 6
0 ,0 1 1
0 ,0 3 8
0 ,0 7 9
0 ,1 2 6
1.0
1,4
2 ,6
4 ,3
6 ,5
10,5
0 ,0 0 2
0 ,0 0 5
0 ,0 1 0
0 ,0 3 2
0 ,0 5 7
0 ,091
9 — 22
1 0 -2 8
1 5 -3 5
18— 50
20— 55
22— 60
110
125
135
165
187
216
40
50
60
80
90
95
2
6 .5
13,5
2 3 ,0
3 0 ,0
5 0 ,0
8 0 ,0
1 20,0
4300
3900
3300
3100
2600
2200
1900
20
18
17
15
12
10
9
4 ,5
6 ,3
9 ,0
12,2
20,1
3 0 ,0
4 2 ,0
0 ,0 4
0 ,0 5
0 ,8 7
0, 15
0 ,3 6
0 ,7 6
1 .52
3,4
4,5
6 ,2
8,1
12,7
18,2
2 5,0
0 ,0 3
0 ,0 4
0 ,0 7
0, 13
0 ,2 8
0 ,5 9
1, 12
14— 30
15— 35
15— 50
18— 60
20— 65
25— 75
3 0 — 90
J6 0
176
206
218
264
312
360
60
70
80
100
МО
120
140
3
4 0 ,0
65
120
150
265
400
600
2100
2000
2000
1800
1500
1300
1100
24
21
19
18
14
И
9
25
31
35
53
81
120
148
0 ,4
0 ,6
0 ,8
1,5
3 ,7
6 ,8
14, 2
18
23
28
36
54
76
94
0 ,4
0 ,5
0 ,7
1.2
3,1
5 ,7
12,0
25— 70
3 0 — 80
3 0 -8 0
3 2 -9 5
40— 110
45— 120
50— 130
322
335
340
385
463
537
620
105
120
120
155
165
175
195
л
4
650
900
1600
2400
1200
1000
900
800
20
15
13
10
210
260
400
500
12,0
2 1 ,6
5 3 ,8
9 7 ,8
160
175
260
320
10,0
1 8,4
4 3 ,9
7 8 ,6
70— 140
88— 170
9 8 — 180
98— 200
580
660
790
900
225
280
300
320
На рис. I I I . 5 6 , а (табл. I I I .3 7 ) представлена муфта «Радаф лекс» фирмы
«Боленц» (Ф Р Г ). П олумуф ты J к 4 соединяю т резино*металлическим уп ругим
элементом 2, состоящ им из д ву х п олуколец . Р ези н а имеет форму внутренней
части тора и п ри вулкан и зи рован а к металлическим пластинам 3, к ото р ы е вин­
тами 5 креп ятся по периферии ф ланцев полумуф т. Муфта не и м еет тр у щ и хся
частей и отли ч ается простотой монтаж а и замены уп р угого эл ем ен та, об л адает
малой крутильной ж е стк о сть ю и высокой компенсирующ ей епособностью . При
действии номинального к р утящ его момента полумуфты поворачиваю тся на 5 ,5 °,
при максимальном крутящ ем моменте — на 18^^. В исполнении, п о к азан н о м на
рис. I I I . 5 6 , б, ступицы полумуф т снабж ен ы торцовыми к у лач к ам и , которые
соеди н яю т валы при разруш ении резины.
Муфта фирмы «В ул к ан » (Ф Р Г ) п оказан а на рис. I I I . 57 (табл. I I I . 3 8 ) . У п р у ­
гим элементом ее я в л я е т с я резиио-кордная оболочка переменного се ч е н и я , бла­
го дар я которой об есп еч и вается равномерное напряж енн ое состояние при действии
кр утящ его момента.
В инты
о.
D.
Lp
Li
Lt
Ц
L*
Si
D.
ЕГ
оe
72
83
93
122
148
175
S2
4-0
108
135
90
101
111
140
166
193
108
119
129
158
184
211
85
89
118
138
157
167
65,0
67,0
82,0
92,0
101,0
106,0
32
35
48
58
65
70
105
120
140
155
200
250
300
4-0
5-2
80
92
140
190
240
125
140
160
175
220
270
320
145
160
182
195
240
290
340
121
131
145
165
185
195
235
95,5
105,5
109,5
117,6
127,5
132,5
152,5
46
51
60
68
78
80
98
195
212
230
260
340
415
500
95
11 2
12Ю
16С
24С
31^
400
235
252
270
300
380
455
540
275
292
310
340
420
495
580
190
210
224
240
205
350
360
150,0
160,0
167,0
175,0
205,0
230,0
235,0
70
78
85
93
120
140
145
380
440
580
700
210
270
410
530
440
495
635
755
500
550
690
810
390
430
500
500
285,0
305,0
340,0
340,0
150
170
200
200
&3
а2
S
sя
3
4
36
22,5 12— 15
45
6
M 6X 20
8
10
12
53,5
35
18—25
70
3
4
5
6
8
10
12
M 8X 25
3
4
5
6
8
10
12
M 14X 40
80,5
55
28— 35 n o
135
90
40— 50
180
5
6
8
10
M 24X 70
1
М у ф т а вы п уск ается в двух и сп ол н ен и ях: с радиальны м и к у л а ч к а м и , о гр ан и ­
ч и в аю щ и м и угол поворота п о л ум уф т,— рис. I I I . 57, а; без о гр ан и ч е н и я у гл а
п о в о р о т а пол ум уф т — рис. 1 11.57,6.
П о л у м у ф т ы 1 и Ц соединены у п р у ги м элем ен том 4 через д е т а л ь 7 . К реп л ен и е
у п р у г о г о элем ен та к полумуф там о су щ е ст в л яе т ся болтам и 10 и ш п и л ькам и 5.
Д л я и с к л ю ч е н и я оп асн ы х изгибны х деф орм аций болтов 10 при действии ци кли ч е с к о г о к р у тя щ е го момента наж имны е к о л ь ц а 3 и 8 соединены со ступи цей вин­
тами я ш тифтами 2. В муфтах, перед аю щ и х б ол ьш и е к р у тя щ и е моменты , п р о ­
м еж у то ч н о е к о л ь ц о 9 соединено со ступ и ц ей ш ли ц ам и , а наж и м ное к о л ьц о 8
допол£ 1ительпо к р еп и т ся к детали 4 ш тиф там и. В и сп олнении , п о к а за н ­
ном н а рис. I I I . 57, о, на диске 6 и к о л ь ц е 9 вы полнены ра д и а л ьн ы е к у л а ч к и ,
входяидие в за ц е п л ен и е при превы ш ении определ ен н ого у г л а
поворота
полум уф т.
Н а рис. 111.58 {табл. III.3 9 ) п р е д с та в л ен а муфта «Афлекс» ф ирм ы «Деш»
(Ф РГ ) с резино-м еталлическим уп р у ги м элем ентом (рио. I I I . 58, а). М еталличе-
/1-А
. I-
I
U
Р и с . I I I . 53. Ф орма п а за д л я к р еп л ен и я хом ута
Р и с.
I I I . 54. У п р у г и й
мент м у ф т ы
Ри с. 111.55. М уф та с т о рооб разн ой оболочкой фирм ы « Ф ал ь к »
а)
г
S
Р и с. 111.56. М уфта «Радафлекс»
эле­
ское к о л ь ц о 3 и ступи ца 2 соединены резиновой оболочкой I переменного сече­
н и я , ч т о обеспечивает равномерное н ап р яж ен н о е состоян и е в рези н е при передаче
к р у т я щ е г о момента. У пругий элем ен т соединен винтами 5 с полум уфтой 4
(р и с. 111.58, б ) и имеет систему отверстий в м еталли ческих д е т а л я х д л я хорош ей
Т а б л и ц а
111.35.
С м е щ е н и я валов для муфт
по рис. и [.52
Номер
хомута
С м ещ ен и е,
осевое
радиаль­
ное
±3
±5
±8
±12
1
2
3
4
им
3
5
9
16
в е н т и л я ц и и в о зд у х а , отводящ его
т е п л о т у о т рези н ы , так к ак
д л я и з г о т о в л е н и я упругого э л е ­
м ен та
при м еняю т
pesHiiy на
о с н о в е н а ту р а л ьн о го к ау ч у к а,
обладаю щ ую
вы сокой
проч1юстьк=> п р н ву л к а н и за ц и н ,
но
ч у в с т в и т е л ь н о й к воздействию
п о в ы ш е н н ы х тем ператур (рабо­
чая
тем пература
резины
не
Р и с. 111.57. М уф та с резино-кордиы м н оболоч­
долж на
превы ш ать
50° С).
П ри
передаче
номинального
кам и ф ирм ы «В улкан»
к р у т я щ е г о момента касательны е
н а п р я ж е н и я в рези н е составляю т 3 ,5 кгс/см® п ри кратк о в р ем ен н о допустим ы х
з н а ч е н и я х 30— 60 кгс/см*. М уфту о т л и ч а ет в ы со к ая ком п ен си рую щ ая С1юсоби ость и м а л а я ж есткость прн кручен и и .
Т ' а б л и U а 111.36. Разм еры (м м ) и парам етры м уф ты (рис. [11.55)
^крк гс • м
' 'm a x ’
О б /М И Н
Б. 7
8 ,0
1 1 ,4
1 9 .0
2 8 .0
4 1 .0
5 7 ,0
9 1 .0
1 7 0 ,0
2 5 0 .0
3 5 8 ,0
5 0 1 .0
7 1 6 ,0
1 0 7 4 .0
1 4 3 2 .0
4500
4250
4000
З&ОО
3100
• 2800
2600
2100
1S40
1750
1560
1430
1300
1190
1080
D
d
L
О.
138
150
173
193
219
243
276
310
357
393
430
470
510
577
617
35
42
48
55
65
75
90
100
125
140
150
165
175
190
200
77
93
97
126
138
157
187
219
267
300
335
366
402
432
465
51
64
82
99
107
117
133
153
188
209
229
249
272
285
300
П р и и е ч а и
Bi
_
51
61
71
86
103
116
134
148
162
В,
С
S
N
GD*.
кгс. м‘
М асса,
кг
27
27
29
36
39
42
45
54
64
77
91
102
118
127
140
26
33
34
46
50
58
72
83
102
112
122
133
143
153
163
20
28
27
33
40
46
43
34
34
34
36
41
54
41
51
59
69
67
77
87
105
112
0 ,024
0 ,037
0,074
0 ,1 3 6
0 ,269
0,474
0 ,730
1,370
3,200
5,200
7,200
11,500
17,200
3 2 ,700
45 ,400
8,4
4,3
Б ,9
10.5
14.0
19.0
28.0
42.0
70,0
97,0
123,0
154,0
192.0
270,0
326,0
_
_
_
_
_
_
—
и е. ^ — к р а й н е е п о л о ж е н и е в и н т а 5 п р и д е м о н т а ж е муфты .
^ ном ^ max
кгс м
1.6
4,0
10,0
16,0
25,0
40,0
63,0
100,0
5
12
30
50
70
120
180
300
” тах’
об/мин
А
в
С
D
4000
4000
3000
3000
2000
2000
2000
1500
85
110
150
175
205
240
275
325
64
85
125
135
150
170
195
225
60
75
88
106
120
140
156
188
12— 25
12—30
19—50
19— 55
23—60
33— 70
33—80
43—90
Я
28
35
55
60
65
75
85
100
F
Масса,
кг
40
50
75
85
100
115
130
150
1.7
2,9
7,0
10,0
16,0
26,0
37,0
60,0
С)
Ри с.
111.58.
М уф та «А ф локс»
с р е зи н о -м е та л лическим у п р у ­
гим эл е м ен то м
А- А
Р и с. 111.59. М уф та с пневмобаллоы амн фирмы «В ул кан »
Рис. I I I . 60. Х а р а к т е р и с т и к а м уф ти
с пы евмобаллонами в за в и с и м о ст и от
да в л ен и я в о зд у х а
f O Q ® — Ч"—‘ O C D f O X
— О О СЧ
CS
щ
в^
г
— сч л >о оо
8o>s
ж X Cl 1
1
S S с
>
с t Ч *^о
2
II
«5 х =
•tj*
0а
0 0_10Л1С00010С^
сч’ сч’ O'» ^ сч «
со со -ч-*
а>а>о>—•— союоосч'^г
— — — — — СЧ (N
оооососчсчсчсчвчсчсч
*S
5- g
о о iq о с? о о lO о с
^ Г'.*00 л ь- —
сч" — о
— — — С^СМСОСО-^ШФ
т
0 ^ 0 л 0 0 ,1 0 о о _ о о
о* со CD со*— л о ’
— _ _ _ .« С Ч С Ч С О С О С О
ооеоаою счоосоосч
c4c0?s^lf5 0f^0 00 —
-
о о о_ о, о in о_^ю о , о
о со’ 0 >10 сч" о “сч t^'
СЧСОСОСО-Ч-ЮФГ^ООО)
-J
TftO'4-QQC4 00COCOlftOO
ю Ф г»со о — сою о —
— — — — — сч
о юс
о ю о о о о ю — счю
Т Т ! ! | Т Т Т 7 Т
оососоооя^-г^счсчео
— счсчсчсосоео-ч-шь-
Q
ЮЦЭООЮООЮОС
1ЛЮ 1'»етО СЧ ^Г^ОСЧ
— — — — сч сч
Q
счсч 'ч -ое«е<м с чеч ос
— e0ifth«O'4-00C 4h »i0
— — — — CSCMCNCOfO^
Q
tn u p iO iO O Q O iO iO lC
Tj-yScO — lf tW ^O Q '4 -fO
— — — СЧСЧСМСОСО^Ю
Q
q q O < C Q 4 ? O iO O C
« i O h - Ф с о Ф - 1Л — ст.
— — — — СЧС^СОСО-Ч'-Ч-
Q
л ш ю ю о о о о о ю
Ю Г^№ СЧШ СЮ 02|М5
— — — счсчсосо^^и5
т
Z
к*
е*
о
8 S S 8 S S 8 8 S S
фео — ч- e o c o o Q i o - об
Ф й ю -ч -е о с о с ч с ч с ч —
й»
*«
5 X
о о Ю о 10 о о о о о
1П00СЧ*О — O Q l O O l O
— счсою дасчо —
— CN со
М у{^а о п н евм обаллои ам я
фирмы «Вулкан» (Ф Р Г ) предста­
влен а на рис. 111.59. Н а (^ а н >
ц ах полум уф т / и J с помощью
винтов н ш тиф тов укреп лены
торцовы е к у л а ч к и 2 (крон ш тей ­
ны ), меж ду которы ми р асп о л а­
гаю тся у п руги е элем енты 4^
представляю щ ие собой резино­
кордны е пневм обаллон ы , в к о ­
торы е
по т р у б к ам
подается
сж аты й воздух. П ри действии
к рутящ его момента пневм обал­
лон ы через один работаю т на
с ж ати е и р а ст я ж е н и е . В за в и ­
симости от величины дав л ен и я
в пн евм обаллон ах муфта одного
р азм ера м ож ет п еред авать р а з­
личны е к р у тящ и е моменты , при
этом м еняю тся
и характери­
стики
муфты
(рис.
111.60,
т а б л . I I I . 40).
М уфта отли чается вы соким и
ком пенсирую щ им и свой ствам и,
к оторы е за в и с я т о т величины
д а в л ен и я в п н ев м о б ал л о н ах .
12.
С О С Ф ЕР И Ч ЕС К И М И
И ЦИ ЛИ Н Д Р И Ч ЕС К И М И
ВКЛАДЫ Ш АМИ
Н а рис. I I I .6 I (табл. 111.41)
п редставл ен а
м уфта
фирмы
«П уль» (Ф р а н ц и я).
П олум уф тв / им еет д в а д и ам етрал ьн о
р асп о л о ж ен н ы х п ол ы х к у л а ч ­
к а 5 . П олум уф та 4 т а к ж е сн аб­
ж ен а двум я полы м и кул ач ка*
ми 6. К о ж у х 2 к р еп и тся к по*
л ум уф те 4 винтам и 3 и у д е р ­
ж ивает
рези н овы е
у п р у ги е
элем енты 7 от в ы п ад ан и я. У п р у ­
гие элементы и зго то вл яю т из
р ези н ы в ^ р м е ш ар о в ил и ц и ­
л и н д р о в . М уф та с ш арам и до­
п у с к ае т
у гол
за к р у ч и в а н и я
в ал о в а — 16°, р а зо гр е в у п р у ­
гого элем ен та д о 90° С. М уф та
с ци ли н драм и д о п у ск а ет угловое
смещ ение в ал о в у — Ю . р а зо ­
гр ев у п р у ги х элем ен тов д о 80^^ С.
П р и действии к р у т я щ е го м о­
м ента на м уф ту у п р у ги е э л е ­
менты через один работаю т на
сж ати е.
П ри м алы х о к р у ж н ы х с к о ­
р о с тях полум уф ты и зго то вл яю т
и з серого ч у г у н а , п ри боль-
МУШТ
ш и х — из стал и . З ам ен а у п р у ги х элем ен тов осу щ еств ляется без осевого смеще­
н и я п олум уф т.
Н а рис. 111.62 (табл. I I I . 42) представл ен а муфта ф ирм ы «Пуль» д л я передачи
е н а ч и т ел ь н ы х к р у тя щ и х моментов. П олум уф та 1 имеет ра д и а л ьн ы е ребра 5 и со­
е д и н я е т с я с другой полумуф той через у п руги е элем ен ты 7. В то р ая полумуфта
L
со ст о и т из ступицы с ф ланцем 4 и ци ли ндри ческой д етал и 5 с внутрен ним и к у л ач ­
к ам и . Д е т а л и 4 н 5 соединяю т винтами 6- К ры ш ка 2 у д е р ж и в ае т у п р у ги е элементы
о т в ы п а д а н и я . У пругие элементы и зготовл яю т из резины в < ^р м е ш аров или
цилиндров.
К ом пенсац ионны е свойства, схемы работы у п р у ги х эл ем ен тов и м атериалы
п о л у м у ф т те ж е , что и д л я л егк и х муфт этого типа (см. вы ш е). К он стр у кц и я муфт
п о з в о л я е т зам ен ять у п руги е элем енты без осевого см ещ ени я а гр егато в .
Р и с. 111.62. М уф та фирмы «П уль» д л я передачи бо л ь ш и х к р у т я ­
щ и х моментов
Н а рис. 111.63 представлена муфта фирм ы сУ никум» (Ф р а н ц и я ). В гн езд ах ,
о б р а зо в а н н ы х полум уф тами I н 5, расп о л агаю т рези н овы е у п р у г и е элем енты 4
в ф о р м е цили ндров, работаю щ ие на с ж ати е и сдвиг. К р ы ш к а 3 н а ви н ч и вается на
п о л у м у ф т у I и п ред охран яет у п руги е элем енты от в ы п а д а н и я . В и н т 2 стопорит
к р ы ш к у от сам оотви нчи ванн я. Р абоч и е поверхности г н е з д в п о л у м у ф тах спро­
ф и л и р о в а н ы таким образом , чтобы при за к р у ч и в а н и и п ол у м у ф т р ези н а больш е
р а б о т а л а на сж ати е. П ри этом х а р ак т ер и с т и к а муфты п ри к р у ч ен и и н елинейна.
Т а б л и ц а 111.42. Р азм еры (мм) и
^К Р' кгс. м
а
"max- об/мнн
Шар
Цилиндр
Чугун
Сталь
Чугун
Сталь
1.25
2,10
3,50
6,25
10,50
21.50
44,50
71.00
118,00
188,00
299,00
441.00
655,00
1 010,00
1 425,00
2 065.00
2 920.00
4 000,00
5 610.00
7 410,00
10 200,00
13 000,00
17 800,00
22 100.00
26 700,00
32 000,00
2.5
4,2
7.0
12,5
21,0
43,0
89,0
142,0
236,0
376,0
598,0
882,0
1 310,0
2 020.0
2 850,0
4 130,0
5 840,0
8 000,0
И 220.0
14 820,0
20 400,0
26 000,0
35 600,0
44 200,0
53 400,0
64 000,0
5100
4800
4500
4200
3900
3600
3200
3000
2500
2150
1900
1650
1500
1300
1150
1000
900
800
720
650
590
530
480
440
400
370
7100
6700
6300
6000
5000
5000
4200
3900
3600
3300
3000
2700
2400
1950
1750
1500
1400
1230
1080
980
900
800
720
660
600
560
16
20
25
32
38
45
55
65
80
95
110
120
130
145
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
20
25
32
38
45
55
65
75
90
110
120
130
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
b
ь.
I
30
35
42
52
68
82
95
110
135
155
175
190
216
240
260
290
320
350
380
410
450
480
510
540
570
610
38
45
55
65
76
95
ПО
120
145
170
190
210
230
240
260
290
320
350
380
410
450
480
510
540
570
610
30
35
40
50
65
76
95
ПО
130
150
170
190
210
230
250
260
280
300
320
320
340
340
360
360
380
380
Упр/ГиП эл ем ен т
1
11,5
14,5
17,5
22,0
27,0
34,0
42,0
49,0
m
S
25,5
29,5
34,5
40,0
50,0
61,0
71,0
80,0
D
20
24
29
34
43
53
L
68
82
95
117
142
174
204
234
62
71
К оли­
чество
60
70
82
98
123
155
186
214
4
4
4
4
4
4
4
4
Масса, кг
Д иам етр
шара
цилиндра
12
14
17
20
26
32,5
40
47
10
12
15,5
19
24
32,5
38
45
Ч у гу и
С таль
0,6
1,1
1,8
3,1
5,3
9,5
15,6
22,4
0,7
1,2
2,0
3,4
5,8
10,3
17,0
28,0
п а р а м е т р ш м уф ты (рис. 111.62)
У п р у ги й эл ем ен т
М ас с а, к г
Д иам етр
1
j
14
16
17
21
35
38
45
51
62
70
78
85
93
112
120
130
133
153
157
157
157
157
157
157
177
177
g
21
25
31
39
42
53
68
81
92
109
125
142
158
159
180
180
201
204
227
227
253
253
277
277
277
277
L
61
72
82
102
132
155
193
224
264
305
346
387
428
468
510
530
570
610
652
652
694
694
734
734
774
774
0
35
44
52
59
74
91
110
132
163
190
220
248
286
372
416
506
572
672
748
868
969
1098
1206
1346
1486
1626
Коли­
чество
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
10
10
12
12
14
14
16
16
18
18
20
22
24
ш ара
цилиндра
10
12
14
17
20
26
34
40
47
55
65
75
85
85
95
95
107
107
120
120
134
134
150
150
150
150
9
10,0
12,0
15,5
19,0
24,0
32,5
38,0
45,0
52,0
63,0
72,0
82,0
82,0
92,0
92,0
104,5
104,5
117,0
117,0
131,0
131,0
146,0
146,0
146,0
146,0
Ч угун
С таль
0,6
1,1
1,8
3,1
б.З
9,5
16,0
28,0
45,0
70,0
102,0
138,0
192,0
245,0
325,0
375,0
525,0
750,0
1000,0
0,7
1,2
2,0
3,4
5,8
10,5
17,5
31,0
50,0
77,0
112,0
152,0
210,0
270,0
360,0
430,0
580,0
830,0
1100,0
О тносительн ы й угол з а к р у ч и в а н и я полум уф т при д ей ств и и н о м и н а л ь п о го к р у т я ­
щ его момента 10— 15°. М уф та допускает:
У гол п ер е к о с а осеП в а л о в v> >
2
Р а д и а л ь н о е с м е щ ен и е осей Д,
О .бВ табл. 111.43 при ведены основны е разм еры м уф ты и величина к р у тя щ е го
м ом ента в зависим ости от х а р а к т е р а н агр у ж ен и я муф ты (fe*= 1,5 при спокойной
п о стоян н ой н агр у зк е; k — 1 при л е г к и х у д а р а х с м ал ой частотой; k = 0 ,7 5 п р и
средн и х у д ар ах и к р у ти л ь н ы х к ол еб ан и ях; k = 0 ,5 при з н а ч и т е л ь н ы х у д а р ах ).
Ри с. 111.63. М уфта фирмы «Уникум»
Т а б л и ц а
«кр
I I I . 43. Разм еры (мм) и парам етры м уф ты (рис. I 11.63)
. м) при к
0.5
0.75
{
1.3
0,25
0,50
1,00
3,00
7,00
15,00
23,00
40,00
0,37
0,75
1,50
4,50
10,50
22,50
34,50
60,00
0,5
1г0
2,0
6.0
14,0
30,0
46,0
80,0
0.75
1.5
3,0
9.0
21,0
45,0
■ 69,0
120,0
D
L
d
53,0
62,5
77,5
98,0
117,5
137,0
156.5
186,0
4,5
53,5
72,0
88,5
98,0
114,0
128,5
150,0
10—20
1 2 -2 5
15—30
20—35
2 5 -4 0
30—50
35—60
40—70
В кл адыш
Di
26
31
40
55
66
78
90
105
1
11
13
18
23
26
30
34
40
к
18
22
28
42
46
. 54
60
70
К
1,0
1,0
1.5
1.5
2 ,0
2,0
2 ,5
2.5
с
3,0
3,5
6,5
7,0
7,0
8.0
9,0
10,0
d,
количество
10
12
14
16
18
22
26
30
9
9
9
12
12
12
12
12
Масса.
кг
0.4
0.7
1.4
2,6
4.1
7,0
9.6
15,5
13.
Д Р У Г И Е Р А З Н О В И Д Н О С Т И МУФТ
С Н Е М Е Т А Л Л И Ч Е С К И М И ЭЛ Е М Е Н ТА М И
Н а рис. 111.64 (табл . I I I . 44) п редставл ен а в тул оч н о-п ал ьц ев ая м уф та, изго­
т о в л я е м а я по ГОСТ 21424—75. Во ф л а н ц е полум уф ты I коническим и хвостовиками
у к р е п л я ю т с я п ал ьц ы 2, на которы е н адеваю тся у п руги е рези н овы е в ту л к и 3.
У п р у г и е втул ки в х о д я т в отверстия, расп ол ож ен н ы е во ф л ан ц е полум уф ты 4.
О т в е р с т и я под в ал ы в ступицах полум уф т растач и ваю тся коническим и или ци*
л и н д р н ч е с к и м и {всего предусмотрено четы ре исполнения).
i^cnonnewe I
Р и с. 1И .64. М уфга М У В П по Г О С Т 21424— 75
П о л у л 1уфты изготовляю тся из ч у гу н а С Ч 21-40, до п у скается изготовление
и з с т а л и СтЗ; п а л ь ц ы — из стали 45; в ту л к и у п р у ги е — из резины с пределом
п р о ч н о с ти при р а зр ы ве не менее 80 кгс/см ^ и относительны м удл и н ен и ем при
р а з р ы в е не менее 3 0 0 % , твердость по ТМ -2 (ГОСТ 263— 53) 60— 75.
Н а рис. 111.65 (табл. 111.45) приведены разм еры п ал ьц е в о резиновы м и и
р а сп о р н ы м и в ту л к а м и муфты М У В П . В тулоч н о-п ал ьц евы е муфты обладаю т
н и зк и м и ком пенсационны м и свойствам и. Д а ж е при небольш их см ещ ени ях вал о в
р е зи н о в ы е в ту л к и б ы стро изнаш иваю тся.
М у ф та , у п р у ги е элементы которой вы полнены в ф орм е р ези н овы х б р у с к о в ,
р а б о та ю щ и х на с ж а ти е, изображ ена на рис. 111.66- П ол ум уф та / соеди н яется
б о л т а м и с обоймой 2 , имеющей на вн утрен н ей п оверхности р а д и а л ьн ы е р е б р а —
л о п а т к и . П ол ум уф та 5 имеет так и е р ебра на н ар у ж н о й поверхн ости . У п руги е
э л е м ен ты 4 за к л ад ы в а ю тс я меж ду ребрам и и работаю т на с ж ати е через один при
д е й с т в и и к р у тящ его момента, К р ы ш ка 3 п р е д о х р а н я е т у п р у ги е элем енты о т вы ­
п а д а н и я . В к о н с тр у к ц и и дол ж н а бы ть предусм отрен а свобода деф орм ации рези н ы ,
т а к к а к в зак р ы ты х объем ах она с тан о в и тся ж естк ой .
О
,• • • ‘a o a o t f j A
5; 5
S
*Я
r=
' s
>• к о
e 2
о о
СЧ
nn
'90H4ireHtfed
о
о
СЧ
cs
--
о
СЧ
■ч
о СЧ
со со
ю
СЧ
СЧ
СЧ
•«
с о оо
со со
со Q
ш о
00
СЧ
о
03
<n
CQ
Н Н К /0 0
s
‘и
аэТ 1
1
о
о
ю
со
CD
§
со
со
со
о
о
Ю
Q
S
•5Г
ш
CO
о и х з э ь и ГО >|
аоь'
пП ном
СЧ
’ J-
§8
-eg
1ТЛГ 1Л
о
со
Щ
-ч и -е и
1-СЭ 0 0
•Ч1< TJ-
со о
со Tf
о
СЧ
dHMIOdO»
S .
00
СЧ
со
со
СЧ
о
ТГ
S
S
S
u o ir
(ч п н о х
•e a
Э1ЧННИ1Г17
•ea
a o ir
n T iH o x
9 K H X 0 C l0 > |
СЧ
1ЧТ1110И
awiiHHirt;'
ю
S
со
t»»
00
со
а>
iH
00
СЧ
2
00
ТГ
СЧ
ю
S
о
ш
йз
а>
r-^
Q
•в
а*
а: U
ю
CO
ЧГ
aoir
■ ea
о
60
о —
СЧ
s
о
о
о
g
Ю
«Э 0 0
2^ ^
о СЧ
СЧ СЧ
со 00
ю
S
со
СЧ
о
СЧ
СЧ СЧ
со
1Л
СЧ
ш оо
С Ч СЧ
ю <ю
С Ч СЧ
1сМо сс оо
о
со
(S
СЧ
<м
ю
о
сч
ю
сч
СЧ
со
00
со
сч
«а-
о
сч
ю
сч
сч
со
?
Q
С£>
05
(£>
сч
ю
со
10
’I'
СО
СО
ю
UJ
оо
ю
h-
а>
::
»о
сч
л
«о'
la
о
со
со
CN
<£>
СО
■ез
_•>
о
■е
о
iq
•с
ю
О
cJ
ю
S
s
t'.
>п
00
о
сч
in
ОО
сч
с>>
ю
сл
1ГЗ
S8
с
со
о
о
о
о
оо
ОС
ю
о
О
о
lO
сч
<У>
CS
о>
-
С4
ш
-Ч"
■ч
(М
ш
ю
X
со
00
--
■<Г
СЧ
г^
4f
сч
со
й
тг
сч
ю
00
со
о
S
ю
со
S
Ё
о
CS
ш
С>1
сч
со
00
1Л
о>
о
со
to
о»
0
1
сч
ю
i
сч
i
■«
00
о
ХГ
00
а»
S из
о
ю о
— со
« «3
SSS
о
о
2 S S
8
< *
ю
е*5
о
<D
■а
о
О
СЧ
1Л
ю
со
из
ю
т
п
-
00
'Г
о
’Г
00
S
iS
о
й
U7
со
S
оо
со
oi
s
сэ
ю
сч
ю
8
S
8
о
о
оо
ш
*ф
1
п р и б л и ж е н н о зависим ость угла поворота полум уф т ф о т величины п ер ед ав а­
емого к рутящ его момента
= 2 .8 zE n b ^R (p /[h {[ + Ь) (0.85Л //? — ф )];
ж ес тк о с ть муфты
\
=
£1ф
-\-Ь)
2 ,b zE l4 ^R
Н {1-Ь )
(2 ,4 г Е т ,
где I, R , Ь и h — см. на рис. I I I . 66 (см); г — число пластин: Е — м одуль упру*
гости рези н ы , кгс/см*; ф — угол за к р у ч и в а н и я , рад.
Рис. I I I . 66. М уфты с резиновы м и брускам и
В этих ф орм улах ф — фф — фо. где фф — ф акти ч ески й
Фо — у г о л поворота полум уф т при вы боре боковы х за зо р о в .
Н а и б о л ь ш е е н а п р яж ен и е см ятия
Осм = M f n a x K z b lR ) ^
угол п о в о р о т а;
[о ]с м )
соответствую щ ий этим н а п р яж ен и ям угол поворота
Н а рис. 111.67 (табл . I I I . 46) представл ен а к у л а ч к о в а я м уфта «А ркуза» ф ирм ы
« П ол ьстра» (Ф р а н ц и я), о тли чаю щ аяся простотой к о н с тр у к ц и и . Во ф л а н ц а х
о д и н ак о в ы х полум уф т 1 н 2 имеются о т в е р с ти я, в которы е в х о д я т к у л а ч к и у п р у ­
гого эл е м ен та 3, состоящ его из м еталли ческого д и ск а с торцовы м и резиновы м и
к у л а ч к а м и с каж дой стороны , вы полненны ми по ф орм е отверсти й во ф л а н ц а х .
П ри д е й с тв и и кр у тя щ е го момента резиновы е к у л а ч к и раб отаю т на см яти е и сдвиг.
М уф та допускает:
О с е в о е см ещ ен и е п о лу м у ф т в . мм
............................................................ ( 0 , 3 ^ 0 .5 ) а
Р а д и а л ь н о е с м е щ ен и е осей в а л о в Л, мм)
для муфт с
<
25
к
г
с
.м
.......................................................
0 ,5 — 1
кр
1.5
* М
25.^63 кгс м
У гл о в о е см еш ен и е осей в ал о в у> •••'’ .......................................................
0.5 — 1
К рутящ ий момент в табл. I l l 47 определяется нз вы раж ен ия
= kM »,
где k находится по таб л . 1П .47.
Н а рис. 111.68 представл ен а муфта в двух в ар и ан та х и с п о л н еи и й фирм ы
«Флендер» (Ф Р Г ). М уф та по вари ан ту / требует осевы х смещений соеди няем ы х
агр егато в при м онтаж е и состоит из полумуфты 1, на ф л ан ц е которой р асп о л о ж ен ы
торцовы е к у л ач к и , и полум уф ты 3, в п азах которой располож ен ы у п р у г и е э л е ­
менты 2 в форме п ри зм ати ч ески х брусков. Эти муфты применяю т д л я передачи
м алы х и средних к р у т я щ и х моментов. М уфта по в ар и ан ту / / не т р е б у е т осевы х
Р и с.
Т а б л и ц а
^ нр.
111.67. К у л а ч к о в а я
муфта «Л р к у эа»
111.46. Разм еры (м м ) и п арам етры м уф ты (рис.
”тах,
нгс-ы
об/мин
‘^предв
1,6
4,0
6,3
10,0
16,0
25,0
40,0
63,0
9100
7600
6500
6700
5000
4100
3700
3300
8
10
10
15
15
20
20
25
D
30
35
40
45
50
60
65
75
75
90
105
120
138
165
185
210
45
54
60
63
80
90
100
115
111.67)
L
Ц
В
а
30
35
40
45
50
55
60
70
64
75
85
96
106
117
127
147
40
49
55
59
59
59
59
82
4
Б
R
6
6
7
7
7
М асса,
нг
1.4
2,5
3 ,6
4.2
5 ,5
8,1
11,0
17,0
перемещ ений соеди няем ы х агр егато в и состоит из полум уф т I и 3, к о л ь ц а 4, име­
ющего торцовы е к у л а ч к и , у п р у ги х элем ентов 2 и винтов 5 . Эти м у ф ты при м еняю т
д л я передачи бол ьш и х и средн их к р у тящ и х моментов.
У п руги е элем енты и зго то вл яю т из резины с твердостью по Ш о р у 50— 60,
арми рованн ой кордом , есл и р абочая тем пература резины не п р ев ы ш а ет 6 0 ' С.
П ри необходимости работы при более вы соких т ем п ер ату р ах у п р у г и е элем енты
и зготовл яю т из в у л к о л а н а (тем пература до 100° С).
М уф та отли чается вы соким и компенсационны м и свойствам и и надеж н остью
в работе. В табл. 111.48 приведены основны е разм еры и парам етры м уф ты в за в и ­
симости о т величины расчетного крутящ его момента Л1кр ~
г д е k — коэф ­
ф ициент динам ичности (см. стр . 109).
Н а рис. 111.69 (табл. 111.49) п редставлена муфта «Радиафлекс» ф и рм ы «П оль•стра» (Ф ранц ия) д л я передачи бол ьш и х к рутящ и х мом ентов. К с ту п и ц а м о д и н а ­
ковы х полум уф т I винтам и к р еп ятс я диски 2, имею щ ие на периф ерии рад и ал ьн ы е
пазы . К о н с тр у к ц и я у п р у го го элем ен та 5 п озво л яет передавать зн а ч и те л ь н ы е
н а гр у зк и . К одном у т орц у резиновой детали п р и в у л к а н и зи р о в ан д и с к 3 с р е зь ­
бовы м п альцем 4, в др у го м торце эа в у л к ан и зи р о в а н а в ставк а 8 с р е зь б о в ы м гне*
Х арактеристика рабочей машины
Электродпигателн
и паровые
турбины
Гидротурбины
и двигатели
внутреннего
сгорания со
степенью не­
равномерности
свыше 1 : 100
Двигатели
онутреннего.
сгорания со
степенью не­
равномерности
ниже 1 : 100
1.5
2,0
2.5
2.0
2.5
3.0
3.0
3,5
4.0
С
малыми
разгоняем ы ми
м ассам и и равном ерны м в р а­
щ ени ем {малые вентиляторы ,
э л е к тр о ген ер а то р ы , трансмис­
с и и , малы е центробеж ны е н а ­
с о сы , малы е с та н к и с вращ а­
т ел ьн ы м движ ением )
■ G o средними разгоняемы ми
м ассам и и неравномерны м вра­
щ ен и ем (подъем ники, элевато­
ры . м еш алк и , вращ аю щ иеся
п е ч п , к о л ьц е в ая пряд и л ьн ая
м аш и н а, ш ли ф овальн ы е стан­
ки , сти рал ьн ы е м аш ины , мо­
т а л к и , порш невы е насосы)
С больш ими разгоняемы ми
м ассам и и сильны м и ударами
(б у м аж н ы е к ал ан д ры , гидро­
п р ессы , эк с к ав а то р ы , тяж е­
л ы е молоты , бегун ы , виброма­
шин ы, очистны е барабан ы , ко­
в о ч н ы е прессы)
Ри с. 111.68. М уф та с ра­
д и а л ь н ы м и брускам и
вариант И
V
г
вдом. Б л а г о д а р я с т а к а н у б резина р аб о тает на сдви г и с ж ати е при действии к р у т я ­
щ его м ом ен та, а т а к ж е обеспечивается соеди нение пол ум уф т в с л у ч ае р а зр у ш е н и я
р е зи н о в о й детал и (вставка 8 за ц е п л я ет с я со стак ан о м 6). Ш айбы 7 п р ед о х р ан яю т
р е з ь б у на п а л ь ц а х и фиксирую т у п р у г и е эл ем ен ты о т см ещ ени я к периф ерии
Д и ска, т ак к а к ди ам етр отверстия в ди ске под ш айбой б ольш е ш и рины р а д и а л ь ­
ного п а з а , М ен яя ф орм у н аруж н ой п оверхн ости резиновой д е та л и , м ож но изме-
В к л ад ы ш
^кр,
к гс - м
1
2
3
4
6
10
0 ,4
0 ,9
2,0
4,5
8,5
16,0
23,6
35,5
53,0
80,0
118,0
180,0
265,0
400,0
600,0
900,0
320,0
000,0
000,0
500,0
700,0
000,0
"ш ах
об/мин
5300
4800
4200
3800
3400
3000
2600
2400
2100
1900
1700
1500
1300
1200
1000
950
850
760
670
600
530
480
й
14— 20
1 6 -2 5
20— 30
25— 35
30— 40
35— 45
40— 50
4 5 -5 5
50— 60
55— 70
60— 80
70— 90
80— 100
90— 110
100— 125
110— 140
125— 160
140— 180
160— 200
180— 220
200— 250
220— 280
D
90
100
112
125
140
160
180
200
224
250
280
315
325
400
450
500
560
630
710
800
900
1000
L
75
85
95
105
115
125
145
165
185
205
225
255
285
325
365
405
455
510
570
640
720
810
М асса, кг
b X lX h
К о­
личе­
ство
8Х 12Х 18
8Х 1 4 X 2 0
10Х 1 6 X 2 2
10Х 1 8 X 2 5
12X 20X 28
12Х 22Х 32
14Х 25Х 35
16Х 2 8 X 4 0
18X 32X 45
20Х 3 5 X 5 0
22Х 40Х 55
25X 45X 62
25Х 50Х 70
32X 55X 80
35Х 6 2 X 9 0
40Х 70Х 100
45Х 78Х ПО
50X 86X 125
55Х 9 6 X 1 4 0
62Х И О Х 160
70Х 125Х 180
80Х 140X 200
5
5
5
5
6
6
6
6
8
8
8
10
10
10
10
10
12
12
12
12
12
12
В ар и ан т
/
1,8
2 ,2
3,0
4,2
6,0
8,0
1 2,0
1 7,0
2 3 ,0
3 0 ,0
4 0 ,0
5 9 ,0
8 3 ,0
—
—
—
—
—
—
—
—
II
—
—
—
—
—
13
19
26
34
45
70
110
140
185
250
310
390
530
850
1000
1400
Ри с. 111.69. М уф та «Ради аф лекс РТП »
н я т ь ф орм у х ар ак тер и сти к и к р у ти л ьн о й ж есткости муф ты . П ри д ей стви и иомин а л ьн о го кр у тя щ е го м омента п олум уф ты зак р у ч и в аю тся на 5”. М у ф та допускает:
О с ев о е с м ещ ен и е п о л у м у ф т в . м м .....................................................................
1— 2
Р а д и а л ь н о е см ещ ен и е осеА в а л о в Д. м м ......................................................
3
У гл о в о е с м ещ ен и е о сей в а л о в у, ...*
................................................... < 2
Н а рис. 111.70 (табл. 111.50) представлена муфта « Р ад и аф л ек с Р> фирмы
«П ольстра» (Ф ранц ия) м алой к р у ти л ьн о й ж есткости. К ступицам полум уф т I
3
о
и
X
5
X
S
ж
ч
к
1
с
X
X
U
>\
а.
Gа
>чО
о^
5*
SJ
А
в
С
D
£
F
G
н
47
63
110
180
3000
3000
3000
2500
4
в
8
270
270
300
364
176
176
180
235
18— 56
18— 56
18— 56
23— 80
180
180
200
264
67
67
71
71
55
55
55
ЬЬ
57.5
57.5
57.5
85,0
84
84
84
lib
250
1500
6
420
299
2 8— 100
280
100
80
102,5
145
280
410
2500
2000
1П
12
424
475
274
345
28— 100
28— 120
324
380
75
79
55
55
102,5
136,0
145
1 //
450
690
970
1750
1500
1500
8
10
12
16
510
(ЮО
680
860
370
382
420
420
28— 120
28— 120
32— 150
32— 150
370
460
540
720
104
116
120
120
80
80
80
80
136,0
136,0
155,0
155.0
177
177
210
210
6
R
12
)2
16
826
1096
1246
1446
1546
687
827
827
827
887
32— 155
3 2— 220
32— 200
32— 360
32— 360
580
850
1000
1200
1300
207
207
207
207
207
147
147
147
147
147
250,0
320,0
320.0
320,0
350.0
220
320
275
540
Ь40
1750
3400
GOOO
7200
1040
_
—
_
_
_
—
J
90
130
130
246
Рис. 111.70. М уф та «Ради аф л екс Р»
в и н т а м и к р еп ятс я ди ски 2, имеющие на периф ерии р а д и а л ь н ы е п азы . Рези новы е
у п р у г и е элем енты 5 вы полнены в ф орм е ц и л и н д р и ч еск и х с те р ж н ей , к торнам
к о т о р ы х п р и ву л к ан н зи р о в ак ы ди ск и 4 с резьбовы м и п ал ьц ам и 3. Ш айбы 6 пред­
о х р а н я ю т резьбу на п ал ьц ах и ф и к с и р у ю т у п р у ги е элем ен ты о т смещ ения к пери135
НГС. U
Число
'‘щах- упругих
эл
ем ен ­
•об/мин
тов
0,08 4000
1,00 4000
3,00 .3000
5,00 3000
8,00 3000
12,00 3000
16,00 3000
22,00 2500
30,00 2000
55,00 1500
106,00 1500
М б ,0 0
1500
232,00 1500
3
6
3
6
3
6
8
8
8
12
16
12
12
А
в
^min
^тлах
D
£
45
80
172
172
187
187
250
250
270
300
395
430
475
40
59
114
114
138
138
161
161
185
240
275
356
366
5
0
0
0
18
18
18
18
18
23
28
28
28
10
26
35
35
45
45
56
56
56
80
100
120
120
35
60
114
114
130
130
190
190
200
236
330
340
380
21
29
52
52
52
52
52
52
76
76
76
90
100
0
F
15
15,0
19
20,0
35,0
44
44
35,0
44
46,0
44
46,0
44
57,5
44
57,5
60
57,5
60
85,0
60 102,5
70 136,0
7 6 ' 136,0
н
20
40
50..
50
6969
84
84
84
115
145
177
177
Р и с. 111.7 J. М уф та «Радиаф лекс ГВ»
Т а б л и ц а
I I I . 51. Разм еры (мм) и парам етры м уф ты (рис. 111.71)
иге м
”тах'
об/мин
А
в
С
D
Е
F
0
8
45
100
380
540
900
9000
7000
5000
3500
3000
2500
100
180
200
330
380
480
125
170
235
320
340
400
10—35
24—60
35—70
35— 120
35— 140
40— 180
76
130
150
250
300
400
35
70
115
120
)20
120
5
10
15
20
20
20
56
85
100
170
200
250
н
16
32
40
50
50
50
ф с р и и ди ск а, тан к а к диам етр отверстия под ш айбу больш е ш ирины рад и ал ьн ого
п а за . П р и действии ном инального крутящ его момента полумуфты зак р у ч и в аю тся
на 10°. Муфта доп ускает:
О севое с м е т с м н е п о л у м у ф т й , м м .....................................................................2 — 3
Р а д и а л ь н о е см ещ ен и е ocefl в а л о в Л , м м ...................................................... 1— 5
У гл о в о е см еш ен и е осеЛ вал о в у........................................................... I® ЗО”
^
;
П р и действии кр у тя щ его момента М „р касательны е напряж ен ии в резине
т =
1^]*
где^С — диаметр о к р у ж н о сти , на которой располож ены оси у п р у ги х элем ентов;
~ д » а м ет р , у п р у го го элемента; г — число у п р у ги х элем ентов. П ри действии
р а д и а л ьн о й силы Р касател ь)ш е н апряж ен ия в резине
1 =а 4 Р /(я г ^ * )
1т].
П а рис. 111.71 (табл. 111.51) представлена м уфта «Раднаф лекс ГВ» фирмы
«П ольстра* (Ф ранция). Во ф л ан ц ах полум уф т / имею тся отверстия, в которы е
в ст а в л я ю т ся резино-м еталлнческие у п ругие элем енты 2. У пругий элем ент состочт
из концентрично располож енны х м еталлических вту'лок 3 и 4, м еж ду которы ми
и м е ет ся слой резины , п р и вулканизи рованн ой к м еталлу. В н у тр ен н яя в ту л к а
с п л о ш н а я , н ар у ж н ая состоит из дву х частей, имею щ их упорны е б у р ти к и .
П р и действии кр у тящ его момента, а т ак ж е при неточном располож ен ии п олу­
м уфт у п р у ги й элем ент испы ты вает слож ное н ап р яж ен н о е состояние. В муфте
о т су т ст в у ет внешнее трени е, что исклю чает износ р ези н ы . П ри действии номн*
и а л ь н о г о крутящ его момента полумуфты зак р у ч и в аю тся на 5®. М уфта доп ускает:
Р а д и а л ь н о е см ещ ен и е осей в ал о в Д . мм . . .
........................................
У гл о в о е см ещ ен и е осей в а л о в v>
............................................................
<1
М у ф та отличается высокой надеж ностью и работоспособностью при вы сокой
ч а с т о т е вращ ения.
г л а в а IV
К У Л А Ч К О В Ы Е И Ф РИ К Ц И ОН Н Ы Е С Ц Е П Н Ы Е М У Ф Т Ы
Сцепные муфты с л у ж а т д л я соединения или разъеди н ен и я в а л о в (на ходу
или во врем я остановки) с помощ ью специальны х уп р ав л яю щ и х у с тр о й с т в . М уф ты
этого вида ш и роко и спользую тся там , где требую тся часты е пуски и о с та н о в к и ,
изм енения реж им ов работы , реверсирован ие, наприм ер в теп л о в о за х , автом оби­
л я х , на прокатн ы х ста н а х , п рессах, стан к ах и т. п.
А. КУЛАЧКОВЫ Е М У Ф ТЫ
Р азл и ч аю т муфты с кул ач кам и на торцовы х п оверхностях (р и с . I V .1, о),
зуб чаты е (рис. IV -1, б) н муфты с вы тяж ной {рис. IV . 1, в) или поворотн ой
(рис. 1 У -1,г) ш п онкой. К у л ач ковы е муфты требую т строгой соосн ости со ед и н я­
емы х валов. Р азм еры муфт по рис. IV .2 даны в табл IV -i.
Р и с.
IV. 1. Р азновидности ку л ач к о в ы х муфт
К у л ач к о в ы е муфты следует вк л ю чать в неподвиж ном с о ст о я н и и или при
м алой разности у гл о в ы х скоростей в ал о в , т ак к а к п ри вклю чении на ходу не*
избеж н о п оявл ен и е ди нам и ческих н а гр у зо к . К а к п р а в и л о , ск о р о с т ь о тн оси тел ьТ а б л и ц а IV .1. Разм еры кулачковы х м уф т (мм)
с п рям оугольной форм ой кулачков (рис. IV.2)
d
D
L
(J
ь
с
л
Масса,
кг
35— 40
55— 60
80
100
125
100
150
200
250
300
200
275
350
435
500
70
90
ПО
140
160
95
139
182
225
260
5
6
8
10
10
30
40
50
60
70
8
20
45
89
142
кого вр ащ ен и я вал о в при вклю чении не д о л ж н а превы ш ать 1 м /с. П одви ж н ую
п о л у м у ф т ^ реком ендуется располагать на ведомом в а л у , что ум ен ьш ает износ
д е т а л е й у п р а в л е 11и я муфтой.
П реим ущ ествам и кулачковы х муфт по сравнению с фрикционны м и я в л я ю тс я
м ал ы е габаритны е разм еры и отсутствие относительного поворота соединяем ы х
в а л о в . Ч и сло к у л ач к о в вы бирается в зависим ости о т передаваем ого к р у тя щ е го
м ом ен та (при данном диам етре муфты число к у л ач к о в тем м еньш е, чем больш е
к р у т я щ и й момент) и о т ж елаем ого времени вк л ю чен и я муфты. Е сл и обозначить:
2 — ч и сл о к у л а ч к о в , п — частота в р ащ ен и я , о б /м и н , 1ц — врем я вклю чения
м у ф ты , с, то ^0 = 6 0 /(л г), откуда г = 60/(л/о)-
1. ФОРМЫ К У Л А Ч К О В
Н а и б о л е е распространенн ы е формы к у л а ч к о в приведены на рис. IV .3 . Т ре­
у г о л ь н ы й проф иль (рис. 1V.3, а) при м ен яется при небольш их моментах и ско­
р о с т я х соединяемы х вал ов. Основное достоинство т р еугол ьн ого п роф и л я —
л е г к о с т ь и бы строта вкл ю чен и я, обусловленн ы е больш им числом к у л ач к о в (обычно
2 = 15 ч- 60). У гол проф и ля а = 30 -4- 45°.
Т р ап ец еи д ал ьн ы й проф иль (рис. 1V.3, б) обы чно п ри м еняется при сравни*
т е л ь н о больш их к р у тя щ и х моментах и б о л ь ш и х с ко р о стях соединяем ы х в ал о в .
Ч и с л о к у л ач к о в z = 6
12; а = 2 -ь 8°. М уфты с таким и к у л ач к ам и , р а в н о к ак
и с тр еу го л ьн ы м и , нуж даю тся в небольш ом осевом подж ати и и после в кл ю чен и я
(если а > р), т ак к а к в них возни каю т осевы е си л ы , раздвигаю щ ие полум уф ты .
П р ям о у го л ьн ы й проф иль (рис. IV .3 , в) п ри м ен яется в т я ж е л о н агр у ж ен н ы х
м а ш и н а х , а так ж е при ручном вклю чении. Э тот п роф и ль не тр ебует постоянной
осевой силы п р и ж а т и я и имеет прави л ьн ы й к о н т ак т зу б ьев по п л оскости при
н е п ол н ом их вкл ю чен и и . Н едостатки п р я м о у го л ьн о го проф и ля; н ал и ч и е за зо р о в
в соеди нении, ухудш аю щ и х услови я работы при реверсивной н а гр у з к е , а т а к ж е
т р у д н о с т ь в к л ю ч ен и я.
Н еси м м етричн ы е треугол ьн ы е и т р ап ец еи д ал ьн ы е проф или (рис. IV .3 , г, д)
п р и м ен яю тся т о л ь к о д л я соединения вал о в с постоянны м нап равлен и ем вращ ен и я.
С а н о в н о е их достои нство — облегченное вклю чение.
Н е р е д к о д л я о б л егч ен и я вклю чения м уф т с тр ап ец еи дал ьн ы м и п р ям о у го л ь­
ны м п роф и лям и к у л а ч к о в применяю т п од р езан и е к у л ач к о в (рис. IV .3, е).
Ф орм ы к у л ач к о в в продольном сечении п редставл ен ы на рис. IV .3 , ж, з, и.
П р я м о у го л ь н ы й к у л а ч о к (рис. IV .3, ж) и зго т о в л я ю т постоянной вы соты ; к у л ач о к
с тр еу го л ьн ы м проф илем обязател ьн о д о л ж ен иметь ум ен ьш аю щ ую ся к центру
вы соту (рис. IV .3, э ), т а к к ак ш аг п р о п о р ц и о н а л ен р а д и у с у , а проф или во всех
с е ч е н и я х подобны.
К у л ач к и с трапецеидальн ы м профилем и зготовляю т л и бо постоян н ой вы соты ,
л и б о ум еньш аю щ ейся к цен тру. В последнем случ ае у д ается о б р а б о тать обе рабо­
чие грани впадины за один п роход инструмента. П олум уф ты при этом и зго т о в л я ю т
с плоским и торцам и (рис. IV .3, и), что уменьш ает износ торцов п ри вкл ю ч ен и и ,
п о с к о л ь к у к у л ач к и в х о д ят в зац еп л ен и е одновременно по всей ш и р и н е , а не уг­
л а м и . О д н ако в рабочем состоянии контакт к у л ач к о в имеет место не по всей ик
вы соте (за исклю чением в н утрен н его диаметра).
2. М А ТЕ РИ А Л Ы
И РА СЧЕТ
М атериал д л я и зготовл ен и я к ул ач к овы х муфт до л ж ен обесп еч ивать вы сокую
т вер д о сть к у л ач к о в и посадочной поверхности подвиж ной полум уф ты . Д л я полум уф т обы чно использую тся стал и 2 0 Х , 20Х Н 2 и т. п. с цем ентацией и за к а л к о й
до твердости H R C A b — 60. Л\уфты крупны х разм еров и зго то вл яю т из с т а л и 45
ил и и з с тал ьн ого л и т ь я , а в ответственны х кон стр у к ц и ях при часты х в к л ю чен и ях
и вы кл ю ч ен и ях — из сталей 4 0 Х , ЗО Х Н , 35Х ГС и др.
Н ап р а в л е н и е подвиж ной полум уф ты на валу дости гается достаточно дл и н н ой
в ту л к о й полум уф ты и с к о л ь зя щ е й или ходовой ее посад кой на в а л у . П ерем ещ ени е
под ви ж н ой полум уф ты д о л ж н о осущ еств ляться по ш ли ц ам или, по к р а й н е й мере,
по двум нап равляю щ и м д и ам е тр а л ы ю располож енны м ш понкам . Д л и н а втул ки
обы чно берется равн ой (1 ,5
2) d, где d — диаметр в ал а .
Работосп особность к у л а ч к о в определяется н а п р я ж ен и я м и с м я т и я на кон­
т а к т н ы х п оверхн остях и изгибаю щ им и н ап ряж ен и ям и у о с н о в ан и я к у л ач к о в,
П р е д п о л а га я , что в передаче н а гр у зк и равном ерно уч аств у ю т все к у л а ч к и и что
д ав л ен и е равн ом ерно р асп р е д е л яет ся по поверхности к аж д о го к у л а ч к а , получаем
=
2 / И р а с ч / (^ с р 2 ^ );
Он =
2 M p a C 4 ^ / (^ ^ c p Z )»
где iWpacq — расчетны й к р у тя щ и й момент, кгс-см ; dcp — средний д и ам е тр муфты
(по к у л ач к ам ): F — п л ощ ад ь п роекции опорной п оверхности к у л а ч к а на диа­
м етр а л ь н у ю п лоскость, см®; h — вы сота к у л ач к а, см; W — момент со п р о ти в л е н и я
о сн о в ан и я к у л а ч к а , см’ .
Р еком ен дую тся следую щ ие зн ач ен и я [о]см (кгс/см ’*) д л я с та л ьн ы х терм ически
о б р аб о тан н ы х (цем ентация и з а к а л к а ) кулачков:
Д л я м уф т п р и в к л ю ч е н и и в с о ст о я н и и п о ко я
..............................
*
»
»
»
п а х о д у .......................................................3 5 0 — 700
(в зав и с и м о ст и от с к о р о с ти
о тн о с и те л ьн о го в р а щ е н и я вал о о )
Р асчетн ы й к р у тя щ и й момент
'^расч ~ ^ «З/Мцр»
где Л<кр — м акси м ал ьн ы й к р у тя щ и й момент, п ередаваем ы й муфтой п р и устано­
в и вш ем ся д виж ении.
С пособ вклю чения
н вы кл ю ч ен и я
чество
кулачков
35
40
20° 4 3 'Z ^ '
45
Ручной
2 5 « 4 3 ':[ « :
50
55
60
70
J0
40
5— 8
Л1 ц_20«
>—40'
oco-f 20'
36 —20'
45
50
55
А втом атически й
(зу б норм альны й)
20 >~А0'
—20'
5 — ]0
60
70
80
90
40
25° 43'Z 2S '
(1^5^ 2 )* J^ ч а II и е.
25*^ 4 3 '^ ^ ° :
5— 10
60
70
80
90
I
^0
5 -8
45
50
55
П р и работе с не­
б ольш им и с ко р о ­
стя м и (зуб молкмй)
осоЧ 40'
25®
Р а зм е р ы
d
-4 0 '
20 >—20'
и
/
вы бираю тся
ПЛ044 О'
л ; ^20'
к о н с т р у к т и в н о . О бы ч но
в ответственн ы х с л у ч а я х прои зводится уточненны й расч ет по ди н ам и ческом у
моменту 137].
С и л а, н еобходи м ая д л я вклю чения и вы клю чения муфты,
2М расч
^ср
где f — коэф ф ициент т р ен и я муфты по в ал у; d — ди ам етр в а л а , см ; а — угол
н ак л он а рабочей г р ан и к у л а ч к а (см. рис. IV .3); р — у го л трени я на к он тактн ы х
поверхн остях к у л а ч к о в (tg р = /)■
У7777
Р и с. 1V.4. К у л а ч к о в а я полум уф та с прям оугольны м и и тр ап ец еи дал ьн ы м и
кул ач к ам и
В ф орм ул е з н а к плю с относи тся к вклю чению , зн а к минус — к вы клю чению
муфты. С ам овкл ю ч ен и е муфты возм ож но при
t g a > / (1 4-rfcp/d).
если п р и н я ть f = / . О бычно при ним аю т f ' = f = 0 ,15 -i- 0,20.
Н а р и с. IV .4 п о к а за н а к у л а ч к о в а я полум уф та с п р ям оугол ьн ы м и и трапеце­
и дальн ы м и к у л а ч к а м и . Р азм еры к у л ач к о в
приведены в табл. IV .2 .
Б. Ф Р И К Ц И О Н Н Ы Е М У Ф Т Ы
Ф р и к ц и о н н ы е муфты передаю т к р у тящ и й момент от ведущ его в а л а к ведо­
мому при помощ и сил т р е н и я , создаваем ы х на к онтактны х п о в е р х н о с тя х сц еп л я­
ю щ ихся частей муф ты . В клю чение муф ты производится при ж ати ем д р у г к др у гу
у к азан н ы х п ов ерхн остей , а вы клю чение — их разъединением- П у тем изм енения
силы п р и ж а т и я т р у щ и х с я поверхностен мож но р егу л и р о в ать силу т р е н и я и о с у ­
щ ес тв л ять п л авн ое сцепление (пуск маш ины) при лю бой разности частот в р а ­
щ ен и я ведущ его и ведомого в ал о в . П л а в н о ст ь вклю чения муфт п о з в о л я е т избеж ать
б о л ь ш и х д и н ам и ческ и х н а гр у зо к и ш ум а при пуске. Ф рикционн ы е муфты даю т
в озм ож ность р е гу л и р о в а т ь врем я р а зго н а ведомых частей и н аи бол ьш и й к р у т я ­
щ ий м омент, п ередаваем ы й муфтой. П оследнее свойство позвол яет и с п о л ьзо ва ть
муфту в к ачестве п р ед о х р ан и тел ь н о го зв е н а . Ф рикционн ы е муфты непригодны
в т ех с л у ч а я х , к огд а треб у ется строгое совпадение у гл о в ы х скоростей соеди няем ы х
в ал о в , т а к к а к при с луч ай н ом п р о с к ал ь зы ва н и и муфты это условие н ар у ш ается.
Ри с.
Ри с.
1V.6.
JV.7. Колодочные
муфты
Д и ско в ы е
муфты
Ри с. 1V.8. М уф та с разж и м ны м
кольцом
П о н ап равлен и ю перем ещ ений сиеп ляю щ ихсй элем ен тов ф рикционньее муф ты
д е л я т с я на осевые (конусны е — рис. IV .5 и ди сковы е — рис. IV .6) и ра д и а л ьн ы е
(колодочны е — рис. IV .7, ленточны е и с разж и м ны м к о л ь ц о м р и с . IV -8).
В кон струкц и и , п ок азан н ой на рис. IV .8, муфта вклю чения / ч е р е з ры ч аги 2
и (5'разж нм ает р азр езн о е к о л ьц о 4, б л агод аря чему создается необходимый момент
т р ен и я между ведущ ей 3 и ведомой 5 полум уф там и. В колодочной к о н с тр у к ц и и
(рис. IV .7) этот момент создается б л агод аря при ж ати ю колодок к о бод у п р у ж и ­
нами (верхн яя половина р и сун ка); при вы клю чении эти пруж ины о твод ят ко­
л о д к и в нерабочее п олож ен ие.
Н аибольш ее прим енение имеют дисковы е м уф ты , обесп ечиваю щ ие п еред ач у
б о л ь ш и х к р у тящ и х моментов при относительно небольш их габ а р и т н ы х р а зм ер а х
и с и л а х , требуем ы х д л я п р и ж а ти я поверхностей сцеп лени я, ^ о д ости гается
использованием н е ск о л ь к и х пар поверхностей тр ен и я. Р азл и ч аю т с у х и е и м а с л я ­
ные муфты. В первы х ф рикц ионны е поверхности защ и щ ен ы от п о п ад ан и я с м а зк и ,
а в последних эти поверхности работаю т в м асл ян ой ванне, что о б е сп еч и в ае т
постоянство коэф ф ициента т р ен и я и, следовател ьн о, постоянную в ел и ч и н у п ере­
даваем ого к р у тящ его момента и ум еньш ает износ.
У п р ав л ен и е муфтам и м ож ет быть ры чаж ны м (или р ы ч а ж н о -к у л а ч к о в ы м ),
гидравли ческим , пн евм атическим и электром агнитны м .
3. П Р О Ц Е С С Ы С Ц Е П Л Е Н И Я И Р А С Ц Е П Л Е Н И Я
П ри вклю чении муфты си л а п р и ж а ти я к он так тн ы х п оверхностей и момент
сил трен и я м еж ду ними возрастаю т от н ул я до некоторого м ак си м у м а. К огда мо­
мент сил треии я стан ет б ольш е момента сил с о п роти в лен и я, п ри лож ен н ого к ведо­
мому в а л у , последний начнет
вр ащ аться с некоторы м у с к о ­
рением до тех пор, п ока
скорости обеих частей п р и ­
вода
не
сравняю тся. Д о
устан овл ен и я о бщ ей ско р о с т и
имеет место в заи м н ое с к о л ь ­
ж ен и е к о н так тн ы х п о в е р х ­
ностей. П ри
этом р а б о та
трен и я п р ео б р азу ется в теп ­
л о т у , и п рои сходи т н агрев
рабочи х элем ен тов муфты.
С достаточной д л я п р а к ­
тики точностью п ри ним аю т,
что усилие п р и ж а т и я к о н ­
так тн ы х поверхностен и мо­
мент трения в муфте п р о ­
порц иональны в р ем е н и , от­
считы ваемому
от
начала
вкл ю ч ен и я. Это р авн о си л ь н о
предполож ению о п о с т о я н ­
стве коэф ф ициента т р е н и я
на трущ ихся п о в е р х н о с т я *
Р и с. IV.9. З а в и си м о сть м ом ента A fjp от времени
и постоянстве ско р о с т и в к л ю ­
в п роц ессе вк л ю ч ен и я муфты
чени я муфты. П р и этом д о п у ­
щ ении зависим ость
м еж ду
моментом сил т р е н и я и врем енем и зо б р ази тся лом ан ой ОВ С (р и с . IV .9). Н а
гр аф и к е обозначен ы :
— н аи больш ий момент тр ен и я в м уф те, к гс -м ;
Мо — момент сил со п р о ти в л ен и я, кгс*м ;
— тек у щ ая вел и ч и н а м ом ента
т р е н и я , кгС'М; t — т е к у щ а я вел и чи н а времени (с), о тсч и ты ваем ая от н а ч а л а
в к л ю чен и я муфты; /вкл — врем я полного в клю чения муфты, с; tz — в рем я (с),
при котором момент т р е н и я д о сти гает зн ач ен и я Мс', tea. — в р е м я сц еп л ен и я
муф ты , с (т. е. в р ем я, за которое у г л о в а я скорость ведомого в а л а достигнет/
скорости ведущ его).
В процессе в к л ю ч ен и я и сцеп лени я муфты следует р а зл и ч а ть три периода
(рис- I V.9)'. в 1-м периоде 0 < ^
0 < М тр<
во 2-м периоде /о < 5 /-<3
< ( я к п . М с < 3 А^тр < Aifflax: в 3-м периоде I > ^вкл- Мтр = Л^пмк = c o n st.
В течение 1-го периода вращ ается т о л ь к о ведущ ий вал; ведомый вал не­
п о д в и ж е н . Во 2-м периоде ведомый вал п ол уч ает разгон . Е сл и угло в ы е скорости
в ед у щ его и ведомого палов не с р ав н яю тся в течение 2-го периода (/сц
^вкл).
то р а з г о н ведомого в а л а продолж ается в 3-м периоде {«'сц < ^вкл)*
•
В в ед ем следую щ ие обозначения: У — момент инерции ведомых частей ма­
ш ины . приведенны й к муфте, кгс-м -с*; (Од — у гл о в а я скорость ведущ его вала
(д в и г а т е л я ). 1/с; ы — текущ ее зн ачени е угло в о й скорости ведомого в а л а , 1/с;
Ярр — работа т р е н и я , к гс-м , т. е. р аб о та, соверш енн ая моментом т р ен и я М тр
эа в р е м я <сц на пути скол ьж ен и я и полностью п р ео б р азо в ан н ая в теп л овую энер*
гию; Л — коэф ф ициент проп орциональности м еж ду временем и кр у тящ и м мо­
м ен том . Тогда
А1тр =
^ = Affnax/^вкл'
Д о п у с т и м , что у г л о в а я скорость о>д ведущ его в а л а и момент Л1с в првнеосе с ц е п л е н и я остаю тся постоянны ми. Т огда р а б о та трени я
= /0 )J /2 + - |
(2 /V * ) ''’ +
‘)
или
+
-
где
М,)
+ * (',кл -
'«)' '.ов! - ■'“ J/2.
Iq = Mc/ft = Л^с^вкл/А^гаак!
/доб = 12^0)д -
k (^,к л -
t c ) n / { 2 (М „ах -
с V,2)
(IV .3 )
М с )1
d V .4)
Ф о р м у л а (IV . I) относится к случ аю , когда врем я ^сц м еньш е или р авн о вре­
м ен и /« « л (рис. IV .9), ф орм ула (IV .2) соответствует с л у ч аю , когда ^сц>^вкя- В пер­
вом сл^учае врем я с ц еп л ен и я о п редел яется по ф орм уле
/сц = M J f t + Vi2J(OJ^fk),
(I V.&)
а во ft^TopoM — по ф орм уле
^сц = (^вкл/2) (I + Afc/Mmax) "Ь
(|>д/(Мп1ах — Afc).
( IV . 6)
Д л я оп редел ен и я времени с ц еп л ен и я с н а ч а л а рассчиты ваю т его по ф орм ул е
(IV .5 ) . Е сли п о л у ч ен н ая величина м еньш е ил и равна:^вкл> то ее с л ед у ет п р и н ять
ва и с ти н н о е зн ач ен и е /сц> а величину A-tn в этом с л у ч а е н а х о д я т п о ф о р м у л е (IV . 1).
Е сли л е е п о л у ч ен н ая п о ф о р м у л е ( I V . ^ вел и ч и н а бо л ьш е ^вкл. то в ел и ч и н у /сц
с л е д у е т пересчитать по 4юрмуле (IV .6), а вели чин у/4тр — по ф о р м у л е ( IV .2 ).
И з приведенны х ф орм ул следует, что д л я ум ен ьш ен ия величины Л тр и в р е ­
мени ^оц ц елесообразно по возмож ности у м ен ьш ать
а вклю чение ф ри к ц и он н ой
муфты — п рои зводить при уменьш енной н а г р у з к е Мо и скорости И д. В м есте с тем
чрезме рное ум еньш ение /вкл может п овл ечь з а собой ум еньш ение п л авн ости в к л ю ­
чения и в о зр астан и е н агр у зк и на в ал ы . Б л а го п р и я т н ы е у с л о в и я в кл ю ч е н и я муфты
о бесп еч и в аю тся при соблю дении у сло в и я
^ в к л ^ 2УшдЛ1п1ах/(Л1п1ах — Afg)*.
( I V , 7)
п р и этом пол н ое сцепление муфты п ро и сх о д и т во втором периоде (^сц<:^вкл)»
б л а г о д а р я чему м омент тр ен и я М тр в к о н ц е с ц еп л ен и я и н а гр у з к а на вал ы м еньш е,
чем Л1спах(рис. IV .9). О д н ак о осущ ествлени е т р еб о в а н и я ( I V . ^ не всегда возм ож н о,
п оэто м у п ри ходится отступать в т у или д р у г у ю сто р о н у о т расчетного зн ач ен и я
^вкл. и а п р и м е р , и з-за того, что обу сл о в лен н ы е им работа т р ен и я Лхр и кол и чество
образу ю щ ейся теп л оты буд ут сли ш ком в ел и ки .
Е сл и врем я вклю чения муф ты , определяемое по ф орм уле (IV . 6 ), мало по
сравнению с временем сцеп лени я /сц. то работа трени я м ож ет бы ть в ы р а ж е н а сле­
дую щ ей ф ормулой:
/1 ,р = У < о |Л » „ „ / |2 ( Ж „ „ - Л 1 Л .
П ри использовании ф р и к ц и о н 1юй муфты д л я при вода т яж е л ы х м а ш и н с боль­
шими разгоняем ы м и массами (т. е- с больш им моментом инерции У ) в процессе
сцеп лени я муфты в приводе возм ож но появление бол ьш и х д и н ам и ч е ск и х крутя*
ш,их моментов, связан н ы х с к р ути л ьн ы м и колебани ям и системы . В этом случае
д л я п ред о х р ан ен и я машины от
Мтр/гс-м
зн ач и тел ьн ы х п е р е г р у зо к необ­
ходимо соблю дение у с л о в и я
^Г^^Выкя
- ^
^
2
н -3 ,
где
Т — период собствен ны х
кол еб ан и й системы.
В некоторы х с л у ч а я х до­
п у щ ен и я. с д е л а н н ы е при вы­
воде
ф орм ул
(IV ^.l)— (IV .6),
л и ш ь п ри ближ енн о описывают
усло в и я
реал ьн ого
процесса
сц еп л ен и я, поэтому были пред­
п ри н яты попытки в и в о д а 6o.ice
точны х ф орм ул . А. А. Ф или­
монов [84], н а п р и м е р , пред­
лож ил
ф орм улы ,
основанные
на следую щ их д о п у щ е н и ях :
1) момент т р е н и я , переда­
ваемы й
муфтой,
в процессе
вклю чения и зм е н я е х ся пропор­
ци он ал ьн о
врем енк,
т.
е.
Л 1 т р = М-.
2) момент сил сопротивле­
ния на ведомом в а л у М с =
= c o n s t;
3) к р у тящ и й м о м ен т веду­
Р и с. IV. 10. Зависи м ость м омента Л1тр от вре­
щ ей системы в пр оцессе cue*
мени в процессе в ы кл ю ч ен и я муфты
пл ен н я н арастает
пропорцио­
н ал ьн о времени: М р, = ctП ри вы клю чении муфты дав л ен и е ка к о н так тн ы х п о в е р х н о с х ях сцепля­
ю щ и хся деталей муфты и момент тр ен и я падаю т до н у л я . Е сл и п р и н я х ь линейную
зави си м ость меж ду моментом М тр и временем, а величины М с и (Одд в процессе
р а сц еп л ен и я считать п остоян ны м и, то величина М гр оп р ед ел яется из следующего
в ы р аж ен и я:
М
М,
— kitt
где
^1 — ^ m a x /^рыкл*
З ав и си м о сть м еж ду моментом трен и я муфты и временем и з о б р а з и т с я пря­
мой A B C (рис. I V .10). Н а гр аф и к е обозначены : tc — вр ем я (с), при котором мо­
мент М тр дости гает зн ач ен и я М с,
/с — ( ^ ш а х
^выкл/Л^гоах!
^выкл — врем я полного в ы кл ю ч ен и я муфты (с), т. е. в р ем я , за которое момент Мтр
и зм ен яется от Мщах ДО н у л я ; / 2 — в рем я торм ож ения ведомого в ал а ^с), отсчиты­
ваем ое о т начал а в ы кл ю ч ен и я муфты,
~ ^ьыкл — (с — Л ^с^вы кл/'^тах-
В процессе в ы кл ю ч ен и я муфты и торм ож ения ведом ого в ал а с л е д у е т раз­
л и ч а т ь тр и п ериода (рис. I V .10).
в l-M периоде /Итр > М с, и оба в а л а вращ аю тся с о д и н ак ов ой угловой ско­
р о с т ь ю (Од. Во 2-м периоде М т р < : М с. и скорость ведомого в а л а н ачи нает отставать
о т с к о р о с т и ведущ его. П ри этом п рои сходи т взаим ное п р о с к ал ь зы ва н и е с ц еп л я­
ю щ и х с я элем ентов муфты, работа т р ен и я преобразуется в теп л о т у , и происходит
н а г р е в муфты. В зависим ости о т зн ач ен и й величин J , М с и л)д полное тормож ение
(о с та н о в к а ) ведомого в ал а возм ож но к а к во 2-м, т ак и в 3-м периоде. В конце
2-го п ери ода давлени е на рабочие элем енты и момент т р е н и я M jp равн ы нулю ;
3-й п е р и о д — врем я полного вы клю ч ен ия муфты.
П р и сделанны х доп ущ ениях имеют место следую щ ие зависим ости.
1. Е сл и врем я тормож ения м еньш е времени в ы кл ю ч ен и я муф ты , то работа
т о р м о ж е н и я равн а
2. Е сл и врем я тормож ения р авн о времени вы клю ч ен ия м уф ты , то
В 3*м периоде работа трен и я р а в н а нулю , т ак к а к Мтр равен нулю . Т огда
р а б о т а , в ы р аж ае м ая формулой (IV .8 ), я в л я е т с я наибольш ей вoзмoж^юй работой
т р е н и я при вы клю чении муфты.
В р е м я торм ож ен и я муфты оп р ед ел яется по одной из ф орм ул:
+ (2-/сОд/Й^)*^^ = (Мщах — Л^с)^выкл/Л^тах “Ь
= </с1)д/Л1с
^выкл [ 1 - М с / ( 2 М „ а х ) ] .
( I V . 10)
(IV .1 1 )
Е с л и врем я, рассчитанное по ф орм уле (IV . 10), о к а ж е т с я м еньш е /выкл или
р а в н о е м у , то его и следует п р и н ять за действительную в ел и ч и н у /т. а работу тр е­
н и я A ^ p рассчитать по ф орм уле (IV .8) или (IV .9). Е сл и ж е полученн ое врем я
о к а ж е т с я больш е, чем /рыкл. то его сл едует пересчитать по ф орм ул е ( I V .11), а ра­
бо ту A j p i рассчитать по (|^р м у л е (IV .9).
4. Ф РИ КЦ И О Н Н Ы Е М А ТЕРИ А ЛЫ
К м атери ал ам трущ и хся деталей ф рикц ионны х м уф т п р е д ъ яв л яю т с я следу­
ю щ и е тр ебован и я:
1) вы сокий и стабильны й коэф ф ициент трени я;
2) вы сок ая износостойкость, в к л ю ч а я соп роти вляем ость заедан ию ;
3) теплостой кость, т . е. способность дл и тельн о в ы д е р ж и в а ть повы ш енные
т е м п е р а т у р ы , которы е могут иметь место в муфтах в периоды в кл ю чен и я и вы­
к л ю ч е н и я , без больш их деф ормаций, р а зр у ш е н и я, о б у г л и в а н и я , и потери н уж н ы х
свой ств;
4) нечувствительность к хим ическом у воздействию см азоч н ы х м асел;
5) в ы со к ая теплопроводность, обесп ечиваю щ ая хорош и й отвод теплоты от
т р у щ и х с я поверхностей:
6 ) д о с та т о ч н а я прочность и способность хорош о п р и р аб а т ы в а ть ся ;
7) х о р о ш ая обрабаты ваем ость, м а л а я стоимость и недеф ицитностьД л я м асл ян ы х муфт часто и сп о л ьзу ю т за к ал е н н у ю с т а л ь по за к а л е н н о й стал и ,
б р о н зу по стали ил и чугун у, а д л я м ал о н агр ев аю щ и х ся м уф т — текстол и т по
стали.
З а к а л е н н а я с т а л ь по закал ен н ой стал и обесп ечивает б о л ь ш у ю ком пактность
д и с к о в ы х муфт, т а к к ак диски в этом с л у ч ае м ож но и зго то ви ть достаточно тон­
ки м и . П р и этом необходима тщ а те л ьн а я ш ли ф овка д и ск о в д л я м уф т, работаю щ их
при б о л ь ш и х с к о р о с т я х . Т олько д л я неответственны х м уф т д о п у ск а ет ся приме­
нен и е н еш лиф ованн ы х дисков. П а р а с т а л ь — с та л ь п р и м е н я е тс я , к а к п р а в и л о ,
при р а б о те в м асле.
Ч у г у н о б л а д а ет относительно хорош им и ф рикц ионны м и свой ствам и и м алой
с к л о н н о с т ь ю к заед ан и ю трущ и хся поверхн остей , но т р еб у е т хорош ей см азк и .
В м у ф т а х , передаю щ их малые н а гр у з к и , доп устим о при м ен ен и е ч у гу н н ы х ди сков
без с м а з к и . П ри этом диски дол ж н ы иметь твердость И В не менее 210.
Т екстолит (ГОСТ 5— 72) при м еняется в дисковы х м асл ян ы х м у ф т а х в паре
со сталью . О н об л ад ает удовлетворительны м и ф рикционны ми с в о й ст в ам и . Н е­
достатком тек стол и та я в л я ет ся н и зк ая теплостойкость, поэтому т е к с т о л и т целе­
сообразно п ри м ен ять в м ал он агреваю щ и хся муфтах (не выш е 120° С ).
Д е р ев о (в п а р е со сталью и чугуном ) используется редко, т ак к а к п р и боль­
ш их скоростях с к о л ь ж е н и я и высокой тем пературе оно об угл и в ается и его коэф­
фициент т р ен и я падает.
Ф рикционн ы е м атериалы на асбестовой основе использую тся г л а в н ы м обра*
аом д л я су х и х муфт. П рим еняю т о б к л ад ки из асбестопроволочной т к а н и , про­
питанной б а к ел и то м , асфальтом или резиной и спрессованны е при в ьк ю к о й тем­
п е р ату р е , и о б к л а д к и нетканы е, изготовленны е прессованием к о р о т к и х асбесто­
вы х вол окон и м елки х м еталли ческих с т р у ж е к , обры вков тонкой л а т у н н о й про­
волоки и т. п . Л ен точ ны е асбестовы е о б к л ад ки изготовляю тся по Г О С Т 1198— 69.
Ф ри кц и он н ы е о б к л а д к и при соедин яю тся к м еталлу при помощи к л е я или за ­
к л еп о к.
А . Ф . Б а за н о в и А . А. Б у л а н о в [5] рекомендую т при м енять в ал ь ц о в а н н у ю
лен ту в виде сегм ентов, а не в виде сплош ной полосы (рис. IV. И ), ч т о у л учш ает
у д ал ен и е п р о д у кто в и зн аш и ван и я и теплоотвод и в 1,5—2 р а за у м е н ь ш а е т износ.
Д л я т я ж е л ы х услови й работы с л у ж и т ретин акс, обладаю щ ий устойчивы м
коэф ф ициентом т р ен и я (около 0,3 ). И зготовл яю тся две м оди ф икац ии рети н ак са
(ГОСТ 10851— 73): Ф К -24А и Ф К -1 6 Л . В последнюю д о п о л н и тел ьн о вводится
л а т у н н а я п р о в о л о к а , что повы ш ает прочность и износостойкость в т я ж е л ы х усло­
в и я х р аботы . В ы со к ая теплостой кость п озво л яет при м енять р е ти н ак с п р и темпе­
р а ту р е поверхностей трени я до 1000° С.
Д л я повы ш ен и я износостойкости, особенно при вы соких т е м п е р а т у р а х ,
п ри м ен яю т м еталл ок ерам и ческ и е ф рикц ионны е о б к л а д к и , и зго т о в л яе м ы е путем
с п ек а н и я следую щ и х ком понентов: медь или ж ел езо, состав л яю щ и е основу и
у л учш аю щ и е о тво д теплоты , граф и т, сви нец, повы ш аю щ ие п р и р аб аты в аем о сть
и п р е п ятствую щ и е заед ан и ю , асбест и дру ги е м атери ал ы , пов ы ш аю щ и е трение.
М етал л о к ер ам и ч ески й слой соеди няется со стальной основой (диск, л е п т а ) путем
с п ек а н и я под давл ен и ем . П ри этом то л щ и н а диска или л ен ты м ож ет б ы т ь ум ень­
ш ена на 30— 40% по сравнению с требуем ой в случ ае п р и к л е п ы в ан и я ф ри к ц и он ­
ной о б к л а д к и . В настоящ ее врем я п а р а с т а л ь — м еталл окерам и ка я в л я е т с я одной
из н аи бол ее расп ростран ен н ы х и п ри м ен яется при работе к ак в с у х у ю , т ак и
в м асле.
И звестн ы ф ри к ц и он н ы е о б к л а д к и на основе бум аги д л я м а с л я н ы х муфт,
которы е отли ч аю тся долговечностью и вы соким коэффициентом т р е н и я .
В таб л . IV .3 п р и во д ятся средн и е зн ач ен и я коэфф ициентов т р е н и я д л я раз­
ли ч н ы х ф р и к ц и о н н ы х пар.
У с л о в и я см азки
Ф рикциоккан пара
, 1 С т а л ь —сталь
^ С т а л ь — чугун
С т а л ь — бронза
Б р о н з а — чугун или брон ­
з а — брон за
Ч у г у н — чугун
С т а л ь или ч у гу н — асбесто­
в а я о б к л ад ка
П ор о ш к о в ы е м еталл и чески е
о б к л а д к и — сталь
К о ж а — чугун
П л а ст м ас с а — сталь
С т а л ь — фибра
С т а л ь — текстолит
Б ез см азки
Со см азко й
м аслом
С п оп ад акием м асл а
0,18 и больш е
0,15—0 ,18
0,18
0,17
0 ,0 5 -0 .0 8
0,10
0.08
0.12
0,10
0.12
—
—
0.08
0,15
—
0.12
0 ,0 9 -0 ,1 0 .
0.12
О.Ю
0.28
0 ,25—0 .45
■
о;п
0 ,15
0 ,3 5 —0 ,55
—
_
0,20
'—■
—
0,17
0.12
В табл. IV .4 представлены основны е х ар ак т ер и с т и к и некоторы х пар т р е н и я
и типичиы е примеры их и сп ол ьзован и я (по данны м фирмы «Боленц и Ш ефер»,
Ф Р Г ^). Следует зам ети ть, что у к азан н о е в табл и ц е соотнош ение величины коэф ­
ф и ц и ен тов трения покоя (/п) и д виж ения (/дв) я в л я е т с я важ н ой характери сти кой
п ары тр ен и я, говорящ ей о степени плавности и зм енения к р у тящ его момента
в п роц ессе вклю чения муфты.
б . Р А С Ч Е Т О С Н О В Н Ы Х Т И П О В МУФТ
Е с л и наибольш ий момент тр ен и я УИтах. развиваем ы й м уф той, меньш е момента
сил сопроти влен и я
ведомой части, то сцеп лени я не п рои зойдет, и муфта будет
б у к с о в а т ь , поэтому необходимым условием работоспособности муфты я в л я е т с я
н е равен ство М т а х > Мс- О днако соблю дение т о л ь к о этого усл о в и я ещ е недоста­
то ч н о д л я норм альной работы муфты. Е сл и разн ость /И тах —
мала, то муфта
б у д е т иметь сли ш ком больш ой п ериод в к л ю ч ен и я, а зн а ч и т , и больш ие потери
Э нергии на трение. С другой стороны , р азн ость ЛТ^ах —
не дол ж н а п ри н и м ать
ч р е зм е р н о больш их зн ач ен и й , п о ско л ьк у увели чение Afmax св я зан о с увеличением
р а зм е р о в муфты и с ростом ди нам и ческих н а гр у з о к при ее пуске и остановке.
Н еобходим ость определенного превы ш ения М тах над моментом сил соп ро­
т и в л е н и я М с о п редел яется ещ е и тем , что д л я бол ьш и н ства агрегатов момент
с о п р о ти в л е н и я за д а ет ся к ак средний к р у тящ и й м омент, а действительны е з н а ­
ч е н и я момента сил сопроти влен и я в отдельны е моменты врем ени м огут нам ного
п ревосход и ть М с. П ревы ш ение Мщах н ад М с р а зл и ч н о д л я р азн ы х типов м аш ин.
П ри вы боре расчетной величины Мщах необходимо т а к ж е счи таться с нагреван ием
м уф ты .
К оличество теп л оты , вы деляем ой в муфте в едини цу врем ени (ч), при прочих
р а в н ы х у слови ях проп орц и он ал ьн о частоте вк л ю ч ен и я муфты (т. е. чи сл у ее в к л ю ­
ч ен и й в час). П оэтом у часто вклю чаем ы е муфты д о л ж н ы иметь относи тельно б о л ь ­
ш ой предельны й момент Мщах* что ум ен ьш ает вр ем я р а зг о н а , а зн ач и т, и потери
на н агр ев ан и е муфты.
А налогично в л и я н и е на н агрев муфты и средн ей ско р о сти с к о л ь ж е н и я t»cp =
= яО ср л /б О ,м /с, где Оср — средний диам етр п оверхности т р е н и я , м.
‘ W le n an d H e lm u t Е. L a m e lle n — K u p p lu n g e n . E in flu s z des
a u / d i e W Irk u n g sw eU e . — A a tr ie b s te c h n ik , 1975, 3, N 6, S. 27 — 30.
L a m e lle n w e rk s to ffe s
Т а б л и ц а IV.6.
Зн ачен и я коэф ф ициента
к„ для определения
расчетного давлени я
М аш и н ы
1,3— 1.5
М е т ал л о р еж у щ и е станки
1 , 2 - 1 , 5 (д о 2)
А втом обили
2 .0 — 3 ,5
С е л ь с к о х о зя й с т в е н н ы е т р а к ­
то р ы
1.5— 2,0
Т р ан с п о р т н ы е тракторы
П о р ш н ев ы е н асосы (много1.3
ц и лн н д р о в ы е),
вентиляторы
(средн и е), прессы
К ом п рессоры , больш ие вен­
1.7
т и л я т о р ы , порш невы е насосы
(одн оцилиндроЕ ы е),
деревооб­
д ел очн ы е станки
М ехан и зм ы
подъемно-трансп о р т н ы х маш ин:
муфты, вклю чаем ы е под
1 , 3 5 - 1 ,5 0
м акси м ал ьн ой н агрузкой
муфты, вклю чаем ы е без н а ­
1,25— 1,35
грузки
X ^
О о
к ^
«
iss-s;
*я
a < a -5 i
и X X
и
■ио
1
1,35
5
0 ,80
1,5
1,19
6
0,75
2
1,08
8
0 ,6 8
2,5
1,00
10
0,63
3
0,94
13
0,59
4
0 ,8 6
15
0,55
Н а основании приведенны х соображ ений м уф та рассчиты вается по к р у т я ­
щ ему моменту, больш ем у чем ном ин альны й, поэтому
Л1расч=РЛ^с/(*тМ.
(1V.12)
где Р > 1 — коэф ф ициент за п а са с ц еп л ен и я м уф ты , зави сящ и й о т рода а гр е га т а ,
в к отором м уфта устан овл ен а; зн ач ен и я ^ д л я р азл и ч н ы х м аш ин приведены
в т а б л . IV .5; к щ — коэффициент, учиты ваю щ ий частоту вк л ю чен и я м уф ты ; при
числе переклю чений муфты ( f f i ^ (50 -i- 100) в I ч (50 — д л я бы строходны х муфт
Т а б л и ц а
IV.7. Д опускаем ы е дав л ен и я q (кгс/см ^)
Ф рикц и онн ая пара
З а к а л е н н а я с т а л ь — сталь
С т а л ь — чугун
С т а л ь —брон за
С т а л ь — ферродо
С т а л ь— текстол ит
С т а л ь — фибра
С т а л ь — к о ж а ил и пробка
Ч у г у н — чугун без смазки
Ч у г у н — чугун ил и за к ал е н н а я стал ь с о см азк ой
Ч у г у н —брон за
Ч у г у н — дерево
Д исковы е
муфты
4.0— 6,0
2 ,5 — 3 ,0
4,0— 5,0
2 ,0 — 2,5
5 .0 — 6,0
3 ,5 — 4,0
—
2 ,5 — 3,0
6 .0 —8 ,0
____
—
к оиусные
барабан и ы
муфты
4,0
6 ,0
3 ,0
____
0 ,5 — 1,0
4,0
10
4
3— 6
П р и м е ч а н и я ; 1. П р и п р и м е н ен и и т о н к и х с т а л ь н ы х д н ск о п з н а ч е н и е д
р е к о м е н д у е т с я с н и з и т ь на 3 0 % . 2. П р и с к о р о с т я х , п р е в ы ш а ю щ и х 2 ,5 м /с, д а н н ы е ,
п р и в е д е н н ы е в т а б л и ц е , д о л ж н ы бы ть у м е н ь ш е н ы : п р и и »= 5 м /с на 2 0 % ; при
f s= 10 м /с ня 3 5 % ; п р и 0 = 15 м /с и а 4Ь%
с больш ими-мо**ен^а»и ин ерци и п{М*водимых масс, 100 — д л я м ал ы х моментов
ииерции и малой частоты вращ ен и я) следует приним ать k , „ ~ 1. Е с л и m > (50 -4100) в 1 ч, то
— 1— А'^(где
берется равны м 0,0Г на каж ды е доПо;1нитёльные п ят ь вклю чений свы ш е 50— 100 в 1 ч ); k ^,— коэф ф ициент, учи ты ваю щ ий
с корость ско л ьж ен и я (по таб л . IV .6).
Н адеж ность сцеп лени я и износостойкость рабочих поверхностей дости гаю тся
путем соблю дения следую щ их зависимостей: М р а с ч ^ Л1тр1
Здесь q и
[</1 — действительная и до п у скаем ая величины средн их удельны х дав л ен и й
рабочи х п оверхностях (табл. IV .7).
,,,,
К онусные муфты
Схема действия сил в конусной муфте представлена на рис. IV. 12. В конус­
ных м уфтах усилие в к л ю чен и я зн ачительно меньш е, чем в дисковы х.
У силие вклю чения муфты
Q = 2iMp3C4(sin а / / + cosa)y£>cp.
( I V . 13)
Момент трения
= О .Ё л М О |р ,
где
'
( IV . 14)
д л и н а рабочей части образую щ ей конуса.
Рис.
1V.12. С хем а действия сил в конусной муфте
В зависим ости от соотнош ен ия величины угла н а к л о н а о б р азу ю щ ей конуса а
и величины у гл а трен и я р муфты могут бы ть п одразделены на сам оторм озяш и еся
и несам оторм озящ иеся. У сл ови е сам оторм ож ения: а ^ р . Во и зб еж а н и е за к л и н и ­
в а н и я муфты и д л я о б л егч ен и я вы клю чен ия ее п р и н и м а ю т а > р = a r c tg / (обычно
а > 12 -h 15°).
П о р яд о к расчета кон усн ы х муфт следую щ ий.
В ы бираю т тип муфты (с у х ая или м асл ян ая) и м атери ал ы ф ри к ц и он н ы х частей.
Р у к о в о д ству ясь к он струк ти вн ы м и соображ ен и ям и , задаю тся вели чин ой £)ср,
оп р ед ел яю т fcp== л 0 с р п /(6 0 м /с ) н по ней в табл. 1V.6 н аход ят коэф ф ициент
О п ределяю т Л1рвсч по ф орм ул е (IV . 12).
В ы бирая 1^) из таб л . IV .7 , н аход ят Ь по ф орм уле ( I V .14), п о д стави в в нее
Зад аю тся углом а и оп р ед ел яю т усилие в к л ю чен и я Q по ф о р м у л е (IV -13).
Н а х о д я т величину D cp, за д а в а я с ь ijj — biDcp= ^ [ 2 М р а с ч /( л / Ы Ш
В этом с л у ч ае д л я оп ред ел ен и я Мрасч следует за д а т ь с я ориенти ровочн ы м
зн ач ен и ем Уср и по нему найти Ац. Е сл и расхож ден и е м еж ду действительны м
и при няты м зн ач ен и ям и Ucp о к а ж е т с я сли ш ком вел и ко, р асч ет с л е д у е т повторить.
Дисковые муфты
, И з р и с ,.,IV .13 представлена схема дисковой муфты с одной парой поверх1ю стей тр ен и я.
С ред н ее д авл ен и е между дискам и (кгс/см^)
,=
Q /[ 0 ,2 S ^ ( d 5 -
d
2) | =
д /( я * 0 ,р ) ,
гдё Ь = {D i — О а)/2 — рабочая ш и ри н а ди ск ов, см; £>ср== ( D i -f- D ^ / 2 — сред-’
ний д и ам е тр рабочей части дисков, см. О бы чно D J D \ — (0,5
0 ,8 ), что ссютвектр^ует
= blDc\, = (1/3 т- 1/9). Ч ащ е всего прим еняется
= 1/4.
М омент, передаваем ы й муфтой,
Т а б л и ц а 1V.8. Значения
М
тр = 0,5mfqbD^^p =
k j для часто включаемых
м асляны х муфт
где г — число пар п оверхностей треии я.
П о р яд о к
расчета ди сковой муфты
г
г
следую щ ий.
3
6
I
0,97
0,94
0,91
7
0,88
4
б
8
9
10
И
0,85
0,82
0,79
0,76
УуЛ
гттт^
1
\
1
^
f •"
% L1
Р и с. IV. 13. С хем а ди сковой муфты
Д и а м е т р D j определ яется конструкти вн ы м и соображ ен и ям и и ди ам етрам и
вал ов.
З а д а ю т с я в ел и ч и 1юй Dcp и определяю т
— (^ с р
^ г ) / ^ с р = ^ /^ с р
и л и , н а о б о р о т, задавш и сь величиной ф , о п редел яю т Dcp и з в ы р аж ен и я
£>ср = О я / ( 1 - ф ) .
(IV . 15)
В ы б и р а ю т м атериалы ф рикционной пары .
О п р ед е л я ю т средню ю о к р у ж н у ю скорость (м/с)
t’cp = л1>срП/60
и п о н ей н аход ят зн ач ен и е коэфф ициента йу из табл. IV . 6 .
Н а й д я УИрасч п о ф орм уле (IV. 12) и в ы брав {9 ], о п редел яю т ч и сл о поверхностей
трени й
г =
(IV . 16)
В эт о й ф орм ул е k j — коэф ф ициент, учиты ваю щ ий в л и я н и е чи сла дисков
в м уф те на передаваем ы й ею момент: с увеличением чи сла д и ск о в р а ст ет д о л я
у с и л и я в к л ю ч е н и я , за тр а ч и в а е м ая на п реодол ен и е с и л т р е н и я в ш л и ц ах (пазах)
при п еред ви ж ен и и ди сков. Д л я сухи х м уф т
— I; д л я м асл ян ы х часто вк л ю ча­
емых м у ф т зн ач ен и я
приведены в таб л . IV . 8 .
П о л у ч ен н о е зн ач ен и е г о к р у гл яе тс я до целого чи сл а. Ч и сл о д и ск о в в ведомой
части м уф ты будет г / 2 + 1, а в ведущ ей — г/2 . О бщ ее ч и сл о д и ск ов в муфте
не д о л ж н о бы ть б ольш е 25— 30; это о гр ан и ч ен и е вводится потом у, что момент,
перед аваем ы й м уф той, не растет п р ям о п р о п орц и он ал ьн о чи сл у п л а ст и н , по­
с к о л ь к у на его вели чин у влияю т силы т р е н и я в ш поночны х вы сту п ах (п азах)
п л а с т и н , ум еньш аю щ ие дав л ен и я
м еж ду
пл асти н ам и .
Е сл и число ди­
сков п о расчету пол уч ается больш е 25— 3 0 , м уф ту необходим о п е р ес ч и та ть , за ­
д авш и сь больш им зн ачени ем Dcp, чем бы ло п р и н ято раньш е.
Д л я обеспечения необходимых з а зо р о в (0 ,3 — 1,0 мм) м еж ду ди скам и в рас­
ц е п л ен н ом состоянии и уменьш ения п отерь на трени е и н а гр е в ан и е за счет оста­
точного момента иногда при м еняю т распорные п р у ж и н ы , б л а г о д а р я которым
диски п ри вы клю чении муфты при нудительно разв о д ятся. Д л я э т о го ж е сл у ж ат
неп л оскке, т ак назы ваемы е синусны е, ди ски. Особенность и х в том, ч т о в окруж ном
н ап равлен и и они си н усои дал ьн ы , т. е. волнообразно и зо гн у т ы . П ри такой
ф орме ди ск ов в процессе вклю чения муфты площ адь к ас а н и я их и м ом ен т трения
увел и чи ваю тся постепенно; при полном вклю чении эти д и ск и становятся
плоским и.
Р азоб щ ен и е муфт дости гается за счет собственной у п р у го ст и дисков.
Д л я л у ч ш е й с м азки и о х л а ж д е н и я н ум еньш ения к о р о б л е н и я д и ск о в они
сн аб ж аю тся отверстиям и , п азам и и прорезями.
П ри определении чи сла поверхностей трени я коэф ф ициентом ft, следует
за д а в а т ь с я
ориентировочно с последую щ ей проверкой его з н а ч е н и я . О преде­
л я ю т наруж н ы й диаметр поверхности трени я и ш и р и н у ее D i = D c p ( I + ■'J’)О п ред ел яю т уси л и е вклю чения муфты Q по форм уле { IV .13).
С л ед ует зам ети ть, что в у с л о в и я х наруш ения соосности в ал о в д и ск о в ы е ф ри к­
ционны е муфты работаю т неудовлетворительно: в процесс р а б о ты ди ски про­
ск а л ь зы в а ю т, что обусловли вает за т р а т у дополнительной э н е р г и и , приводит
к увели ченном у износу
поверхностей трения и н е ж е л ат е л ь н о м у нагреву
ди ск ов.
Муфта с разводными пружинными кольцами
М уфты этого типа о сущ ествляю т передачу к рутящ его мом ента з а счет сил
т р е п н я , в озни каю щ их м еж ду р азрезн ы м упругим кольцом I и бараб ан ом 2
{рис. I V .14).
/{ ар у ж н ы й ди ам етр к о л ь ц а м еньше, чем внутренний диам етр б а р аб ан а D .
поэтому сцеп лени е наступ ает т о л ь к о при распоре к о л ьц а. М омент, передаваем ы й
муфтой (считая кол ьц о
сплош ны м),
M j p = OybnbD^qf,
где
Ь — ш ирина
кол ьц а, см; q —
д а в л е н и е , кгс/см*.
Расчет муфты с ра зж и м н ы м у п р у ­
гим кольцом прои зводят в следующ ем
порядке;
1) задаю тся всуТичиной д и ам етра D
2) определяю т ш и р и н у к ол ьц а
ft = 2 M p W ( n [q] fD ^).
По ф орм уле
Qo = (Q i Ч - Qa)/2 =
(e xp 2 л / - Н
- Ы ) /[ 2 ( е х р 2 я / — I)]
пруж и н н ы м и кольцам и
определяю т расчетное у с и л и е вклю че­
ния муфты и по этому у с и л и ю рассчи­
тываю т м еханизм в к л ю ч е н и я .
А налогично муфте с пруж инны м
кольцом рассчиты ваю тся и ф рикц ион­
ные муфты с н аруж н ой л е н т о й .
Муфта со спиральной пружиной
Н а ведущ ий в ал 6 (рис. I V . 15) насаж ен ф рикц ионны й б а р а б а н 4, который
свободно о&чегает п р у ж и н а 10 обы чно переменного сечения. Т о л с т ы й конец
п р у ж и н ы неподвиж но за к р еп л е н в полум уф те 2 (узел / ) , си д ящ ей на ведомом
в ал у / . Т о н к и й ко н ец пруж и н ы с в я з а н с вклю чаю щ им устройством , к о т о р о е может
бы ть эл е к тр и ч е ск и м (я к о р ь эл ек тр о м агн и та) или м ехани ческим , в в и д е ры чага 5,
соеди ненного осью 8 с тонким к онцом пруж и н ы . П ри вклю чении м уф ты тарель­
ч атая в ы кл ю ч аю щ ая полум уф та 7 перем ещ ается вдоль в а л а 6 и нажимает на д л и н ­
ное п л ечо ры чага 5. П о в о р а ч и в а я сь , ры чаг н аж и м ает устан овочн ы м винтом J
на вы сту п 9, при крепленны й к предпоследнем у витку п р у ж и н ы . Т онкий конец
п р у ж и н ы , а затем и прочие ее витки стягиваю тся в о к р у г ф рикц ионного б а р аб ан а
н н а ч и н аю т вместе с ним в р ащ атьс я, п ри водя таким образом в дви ж ен и е и ведомую
п о л у м у ф т у 2.
-
Ри с.
IV. 15. М уф та с о спираль*
ной п ру ж и н о й
П р и пуске происходит п роск ал ьзы ван и е пруж и н ы по б а р а б а н у . Д л я умень*
ш ен и я изн оса бараб ан изготовл яется из отбеленного ч у гу н а { Н В 400), п р у ж и н а —
и з м арганцовистой стал и . П еред ач а вращ ен ия о т ведущ ей полум уф ты м ож ет
о с у щ е с т в л я т ь с я т о л ь к о в одном н ап р ав лен и и — в сторону за к р у ч и в а н и я пруж ины
(см. с т р е л к у на рис. I V .15). В едущ ей м ож ет бы ть т а к ж е и пол ум уф та 2, но в этом
с л у ч а е направлени е вращ ен ия д о л ж н о бы ть о брат­
нымУ п о р и устр ан яет опасность излом а пруж ины
п ри р е зк о м тормож ении ведущ его в а л а , т ак как
и н е р ц и я ведомых частей р а ск р у ч и в ае т п руж и н у:
н а ж и м а я на вы ступ 9, он за с т а в л я е т п р у ж и н у
в р а щ а т ь с я вместе с ведомой полум уф той, к о то р ая
т а к и м о бразом п лавно о с тан авл и вается.
П е р ем е н н ая ж есткость пруж и н ы обеспечивает
о п р е д е л ен н у ю последовательн ость о б ж а ти я бараба*
на — о т тонкого конца
пруж и н ы
к толстому.
Ш и р и н а пруж ины (рис. IV. 16) о п редел яется м а к ­
с и м а л ь н о допустимы м удельны м давлени ем , а вы­
Ри с. 1V.16. П р 1 ж и н а
со та — ж есткостью п р уж и н ы , несЛходимой при ее
м ех ан и ч еск о й обработке.
П ри
полученн ы х из
эти х соображ ений разм ер ах п р у ж и н а
испы ты вает
весьма незначи тельны е
р а б о ч и е н ап ряж ен и я и ее прочностны е расчеты я в л я ю тс я изли ш ни м и. П о этой ж е
п р и ч и н е таки е пруж и н ы не нуж даю тся в терм ообработке.
П одобны е муфты надеж ны в р аб о те, обеспечиваю т дл и тел ьн ы й срок сл у ж б ы ,
м о гу т п еред авать больш ой момент при ср ав н и те л ьн о небольш их габаритны х
р а з м е р а х и удобны в эк с п л у а та ц и и . Н едостатки : од н осторонность дей стви я,
с р а в н и т е л ь н а я резко сть вклю чения и необходимость постоян н ого, хотя и »ieб о л ь ш о го , усилия д л я з а т я ж к и то н к о го к онца п р уж и н ы .
П ри ведем ф орм улы д л я расч ета разм еров п р у ж и н ы ф и с . IV . 16) и работы
т р е н и я при вклю чении муфты, р азр аб о тан н ы е в Л Т А им- С. М. К ирова,
где iVf^p — момент сил трения меж ду пру>»синоА и ф рикционны м б а р а б а н о м ; (?1 —
допускаем ое д авл ен и е (по данным Л Т А , (?) — 50 кгс/см*);
D — диаметр
ф рикц ионного б а р аб ан а (см), обычно принимаемы й равным 3d, где d — диаметр
в ал а . О стальн ы е разм еры пруж ины : Oj = 0,5flj;
= 0 ,9о,; b y =
— ( a , — Qi) ^
= 0 ,4 aj.
Ч и сло рабочи х витков пруж ины берется равны м i = 4,5 -i- 6 . П р и м ехани­
ческом вклю чении общ ее число витков «общ — * + IЗ а зо р (см) м еж ду пруж иной и барабаном в свободном состоянии б = 0 ,0 1 2 5 к ^ D.
Работа сил т р ен и я (кгс-см ) при вклю чении муфты
'•Л
^,Tp = * ^ 2 " i № ( p - l ) l .
(1 V .I7 )
где J i — м омент инерции ведомых частей, приведенны й к в ал у м уф ты ; Р — коэф­
ф ициент за п а с а с ц еп л ен и я, р = 2 -т- 3; ci>|— у гл о в а я скорость в ед у щ е го вала.
Тепловой расчет дисковых муфт
И ссл едован и е процесса нагрев ан и я ф рикц ионны х муфт и их д е та л ен пред­
с та в л я е т с л о ж н у ю за д а ч у , поэтому д л я теплового расчета их об ы ч н о {гспользую тся п ри бл и ж ен н ы е методы, основан ны е на ряде допущ ений и позволяю щ ие
определить некоторы е средние тем пературы .
В п ериод вклю чения ф рикц ионны х муфт из-за относи тельного скольЖ ения
ведомых и ведущ их ди сков возн и к ает теплсю бразование за счет р а б о ты сил треи и я. В виду м алости периода вклю чения мож но считать, что вся т е п л о т а , вы деля­
ем ая в этот п ериод, идет на нагрев т о л ь к о ф рикционны х дисков, р е з к о повы ш ая
т ем п ер ату р у на их поверхностны х с л о я х . П осле сцепления т ем п е р а т у р а трущ и хся
поверхностен ди сков бы стро падает за счет распределен ия вы деленной теплоты
по всему объем у муфты, повы ш ая тем п ературу всех ее деталей. П р и дальнейш ей
работе вклю ченной муфты происходит ее осты вание за счет тепл оотдачи н аруж н ой
поверхностью муфты в окр у ж аю щ у ю среду. Н а гр е в поверхностны х с л о е в дисков
вы ш е допустим ой тем пературы вы зы вает изменение коэф ф ициента т р е н и я . По­
вы ш енны й и знос, изменение стр у к т у р ы и твердости м атери ал а д и с к о в и ряд
Д ругих н еж ел ательн ы х явлен ий (задиры , коробление и т. п .). Д л я с та л ьн ы х ди­
сков п р е д е л ьн а я доп устим ая тем п ер ату р а поверхностны х с л о е в , н аи бол ьш ая
к концу периода вкл ю ч ен и я, не д о л ж н а превы ш ать 300—400® С. М а к си м ал ьн ая
с р ед н яя тем п ер ату р а деталей муфты т а к ж е ограни чивается и д л я м уф ты со стал ь­
ными дискам и в м асляной ван не он а не дол ж н а бы ть более 100— 120° С.
П р и н и м ая, что вы деленная теплота равном ерно р асп р е д е л яет ся по всему
объему муф ты , средню ю избы точную тем п ературу муфты о тн о си тел ьн о темпера­
туры о к р у ж аю щ ей среды (°С) определяем по ( ^ р м у л е 170]
Vm =5 [Q m /(aS )] (1 — ехр та5/с(3),
где т — число вклю чений м у ^ ы в 1 ч; а — коэфф ициент т еп л о о тд ач и муфты
в о к р у ж аю щ у ю среду, ккал/(м **ч*“С); S — н а р у ж н а я теп л оотдаю щ ая поверх­
ность муфты, м*; т — врем я с момента н ачал а работы муфты, ч; с — теп л оем кость,
к к а л /(к г -''С ); G — м асса муфты, кг.
П ри т -► о о ф о р м у л а упрощ ается:
v „ = Qm/ [aS).
К оэф ф ициент теплоотдачи за в и с и т о т конф и гурации н аруж н ой поверхн ости ,
частоты вр ащ ен и я муф ты , расхода м асл а при принудительной подаче его . Значени е
его оп р ед ел яется эк сперим ен тальны м путем . Д л я станочны х муфт п р и п = 750 -i•+■ 1000 об/м ин а м ож ет бы ть п р и н ят равн ы м 20 ккал/(м**ч-°С )И збы точ н ая тем п ер ату р а на поверхности ди сков (при с т а л ь н ы х ди сках)
д л я п р ак ти ч еск и х расчетов оп р ед ел яется по ф орм улам :
V = (<?А) [(2 ат/б) + (6/G)];
(IV . 18)
гдр., i?.,— плотность теплового п отока, к к ал /(ч -м * ); X — коэффициент теплопрр;врд| 10Сти м атери ал а ди ск ов, к кал /(м *-ч-°С ); а — коэф ф ициент тем пературе»
' гф 'оводнрсти м атер и ал а ди сков, ы*/ч; т — врем я вклю чения (буксовани я) м уф ты , ч;
б — т о л щ и н а ди сков, м; Q — работа сил т р ен и я (буксовани я) за одно вклю чение^
кк.ал;
— площ ад ь трущ ихся поверхностей всех ди сков, м^.
Т ем п е р а ту р а на поверхности дисков, отсч и ты ваем ая от 0° С,
’
^Ot
( I V .20)
где
— тем п ература муфты к началу в к л ю чен и я;
ср ед ы .
/д =
-f- /м
— тем п ература окруж аю щ ей
П р и м е р. О п р е д е л и т ь основны е п ар а м е т р ы ф р и к ц и о н н о й д и ск о в о й м уф ты при
.с л е д у ю щ и х д а н н ы х : м ом ен т си л с о п р о т и в л е н и я
— оО кгс > м ; ч а с т о та в р а щ е н и я м уф ты
л = в о е об/м ин ; м а т е р и а л д и ск о в — з а к а л е н н а я с т а л ь по с т а л и ; чи сл о в к л ю ч е н и й в 1 ч
m ^ 5 0 ; ди ам етр в а л а
» 76 мм.
1. О п р е д е л я ем в н у т р ен н и й ди ам етр п о в е р х н о с т и т р е н и я д и ск о в
т.
.
3-75 — 226 мм.
2. З а д а в ш и с ь о тн о ш е н и е м b/O f.^ » ^ « 0 ,1 5 , по ф о р м у л е (IV .1 6 ) о п р е д е л я е м сред*
ПИЙ д н а м е т р д и с к о в
— 2 2 5 /< 1 -.0 ,1 Б ) * 265 мм.
Н а р у ж н ы й д и а м е т р д и ск о в бу дет D , ^ 305 мм, а ш и р и н а п о ве р х н о с ти т р е и н я Ь =
.•> 40 м м .
3. О п р е д е л я ем ср ед н ю ю о к р у ж н у ю с к о р о с т ь
iPjp — 3 , 14-0,2б5-800/60 — 11,2 м /с ,
П « п о л у ч е н н о м у зн а ч е н и ю г^р по т а б л . IV .6 н ах о д и м зн а ч е н и е
•= 0,6.
4. По ф о р м у л е (IV . 12) о п р ед е л я ем р а сч ет н ы й м ом ен т. П о т а б л . 1V.6 в ы б и р а е м & »
■= 1,Б- П р и н и м аем
™ 1. Тогда
Alpgcg “ 1 ,5 -6 0 /Ь 0 ,6 D 150 к г с -м .
5. По ф о р м у л е ( I V . 16) о п р ед е л я ем ч и сл о п о в е р х н о с т е й т р е н и я . З н а ч е н и я f и [<?1
в ы б и р а «м по т а б л . JV .3 и 1V .7; / *= 0,06 и U ] — 6 к г с /с м ’ . П о т а б л . I V .8 вы б и р а е м
•=
** 0 ,7 5 , тогда
2-150
* “ 3,14 0,06 6 104 0 ,1 5 (0.263)>0.75 ' ““
’
Ч и с л о д и с к о в ведом ой части муфты р а в н о 7, ве д у щ е й — 6. О п р е д е л и м и зб ы т о ч н у ю
т е м п е р а т у р у п о в е р х н о с т ей д и ск о в . П р е д в а р и т е л ь н о о п р е д е л я е м к о л и ч е с т в о т е п л о т ы ,
« ы д е л и е м о й в п ер и о д в к л ю ч е н и и (б у к с о в а н и я ) м уф ты . Д л я зт о г о з а д а е м с я сл ед у ю щ и м и
в е л и ч и н а м и : м ом ен т и н е р ц и и ведомой части м у ф ты , п р и в е д е н н ы й к в а л у , J •« 60 к г .м * с * ?
в р ем я о д н о г о в к л ю ч е н и я т ~ 2 с и ли 2/3600 ч; т о л щ и н а д и с к а 6
3 мм; т е м п е р а т у р а
муфты и н а ч а л у в к л ю ч е н и я
■* 70* С ‘ ; X — 40 к к а л /( м - ч - " С ) ; с « 0,124 к кал /(кг-® С )}
V = 7 8 5 0 кг/м*; а = 0,041 м '/ч .
V is п р еды ду щ его р а с ч е т а : частота в р а щ е н и я в а л а м уф ты п ~ 600 о б /м и н ; у г л о в а я
с к о р о с т ь й>| = 2 л п /6 0 "И 84 с” ‘ . П л о щ а д ь д и с к а н а п о в е р х н о с т и т р е н и я Р = 340 см*.
Ч и с л о п а р т р е н и я 13. Т о гд а п л о щ ад ь т р у щ и х с я п о в е р х н о с т е й вс е х д и с к о в 2 f ■■ 2 F i “
с 2-3 4 0 . 1 3 = 884 0 см* — 0 ,8 в4 0 м*.
Р а б о т а с и л т р е н и я за вр ем я о дн о го в к л ю ч е н и я по ф о р м у л е (IV . 17)
* 60 84»-1,5/[2 (1.Б — 1)] -* 6400 и г е м .
В ы д е л я е м а я за о д н о в к л ю ч е н и е т еп л о та
-4jp /4 2 7 »
П лотность теплового
п о то к а
15 к к а л .
по ф о р м у л е
(IV . 19)
q = 15'8600/(2'0,8840) <=> 30 500 к а л /( м * 'Ч ) .
И зб ы то чн ая тем п ер ату р а
п о вер х н о сти д и с к о в
.40 500 / 2-0,041-2
40
V 3-10-*-ЗОШ
,
+'
по ф о р м у л е
(1V-18)
3-10-* ч
,,,о^
)=• **i4 С ,
б
где б = 3 мм «в 3 - 10“ * м.
Т е м п е р а т у р а н а п о ве р х н о с ти д и с к о в , о т с ч и т ы в а е м а я о т О® С, по ф о р м у л е (IV .20)
t _
11,4 + 70 + 20 = 101,4° С.
' З д е с ь о н а н е о п р е д е л я е т с я , т а к к а к д л я эт о го н е о б х о д и м о п р е д в а р и т е л ь н о р а зр а »
б о т а т ь к о н с т р у к ц и ю м уф ты и о п р ед е л и ть у с л о в и я ее о х л а ж д е н и я .
6. МЕХАНИЗМЫ ВКЛЮ Ч ЕН ИЯ И Р Е Г У Л И Р О В К И МУФТ
Этапы работы механизма вклю чения
Н азначени е м ехани зм ов в клю чения состоит в сцеп лени и и р а сц е п л е н и и т р у ­
щ и х ся частей муфты. Во ф ри кц и он н ы х муфтах обы чно п р и м е н яю т с я ш арнирно*
ры чаж н ы е механизмы в к л ю ч ен и я. О сновные требования к м ехан и зм ам включе*
ни я муфт:
1) м еханизмы вк л ю ч ен и я долж ны обеспечивать достаточны й з а п а с с ц еп л ен и я
и д авать возм ож ность р егу л и р о в а ть этот зап ас и ком пенси ровать и з н о с тр ущ и хся
поверхностей:
2) усилие в к л ю ч ен и я, п ри лагаем ое к ведущ ему элем енту м е х а н и зм а вклю ­
чен и я, не долж но бы ть больш им ;
Рис. IV .17. Д в у х к о н у с н а я муфта
3) ход ведущ его элем ен та при сцеплении и расцеплении д о л ж е н быть воз­
м ож но малым;
4) ведущ ий элем ент вклю чаю щ его механизма после вклю чения д о л ж ен быть
р а згр у ж е н от уси л и я в клю чения;
5) дол ж н а бы ть обеспечена ф иксац ия к ак вкл ю ч ен и я, так и вы клю чения
муфты.
Рассм отрим работу м ехани зм ов вклю чения на примере д в у х к о н у с н о й муфты
(рис. IV. 17).
В едущ ая полум уф та / свободно сидит на ведомом в ал у 10, в е д о м а я полумуфта 2 — на в ал у 10 на ш п он ке, двухконусное кол ьц о 3 связан о н а п р а в л я ю щ е й
ш понкой с ведущ ей полум уф той I. В клю чение муфты происходит при переме­
щ ении втул ки в к л ю чен и я 9 в л ево. П ри этом серьга 8 поднимет п р а в о е плечо ры ­
чага 6. л евое плечо которого, воздействуя на с ерьгу 5, переместит в л е в о наж им ­
ной конус 4. К онус, соединенны й ш понкой с ведомой пол ум уф той 2, заж м ет
двухк о н у сн о е кол ьц о 3, в р е зу л ь т ат е чего наступит сцеп лени е. Р е г у л и р о в к а о с у ­
щ ес тв л яетс я гайкой 7.
П ри перем ещ ении в ту л к и 9 влево сначала буд ут вы бираться з а з о р ы в м еха­
низм е и меж ду трущ и м и ся частям и м у ф т ы — это б уд ет период х о л о с т о г о хода,
к огд а процесс с ц еп л ен и я муфты ещ е не начался. К огда в ту л к а 9 п р о й д е т расстоя­
ние холостого хода
(рис. I V . 18), начнется проц есс сц еп лени я. Н а ч а л у его
будет соответствовать точка О п о л ож ен и я муфты.
Д ал ьн ей ш ее перем ещ ени е в ту л к и 9 из п о л ож ен и я О в п о л о ж ен и е I на о т ­
р е зк е 5ц будет с о п р о в о ж д ат ь с я , с одной стороны , у п р у го й деф орм ацией всех
элем ен тов муфты, восп риним аю щ их у с и л и я, а с д р у г о й ,— ростом си л ы , с ж и ­
маю щ ей конусы , к о то р а я будет прям о п роп ор ц и о н ал ьн а у п о м я н у т о й дефор­
м ации.
В полож ении / (мертвом полож ен ии) втул ки 9 у с и л и е н а ж а т и я О конусов
б уд ет м акси м ал ьн ы м , о д н ак о это полож ение неустойчиво, поэтому ее переводят
в п олож ен ие 2, о с у щ е с т в л я я некоторы й перебег Sn- В этом п о л о ж ен и и втул к а
у с т о й ч и в а , т ак к а к р е а к ц и я упругого с ж а т и я /? стрем ится п р и ж а т ь ее к уп о р у а
(р и с . I V . 17 и I V . 18). П еребег Sn сопровож д ается некоторы м ум еньш ением силы
с ж а т и я конусов Q, п оскол ьку сум м арная у п р у г а я деф орм ация частей , испы ты ­
в а ю щ и х н а гр у зк у в полож ении 2, станет меньш е, чем в пол ож ен и и 1.
О,
Рч
Т а к и м обр азо м , на этом примере м ож но у стан ови ть следую щ и е этап ы работы
м е х а н и зм о в в к л ю ч е н и я: 1) холостой ход; 2) рабочий ход (сопровож д аю щ ийся
у п р у г о й деф орм ацией); 3) ход за м ы к а н и я (перебег) с частичны м ум еньш ением
у п р у г о й деформ ации- С ледует отм етить, что не у всех м ехан и зм ов вк л ю чен и я
и м е ю т с я эти три эт а п а работы. Т а к , н ап ри м ер, на рис. IV . 19 схем атически пока*
з а н а к о н с т р у к ц и я м ехан и зм а, не имею щ его тр етьего эт а п а. З а т о эт о т м ехани зм
тр ебует сп ец и альн ого устройства д л я ф иксации пол ож ен и я в к л ю ч а ю щ е й вту л к и .
О б озн ачен и я на рис. IV . 18 а н ал о ги ч н о указан ы м на рис. IV . 18. Р а з н и ц а лиш ь
в том, что перебег Sn сл у ж и т то л ь к о д л я ф иксации м еханизм а в к л ю ч е н и я без
и зм енения силы сж ати я конусов трен и я.
Н екоторы е типы муфт не имеют второго этапа; в т ак и х м е х а н и зм а х вклю че­
ни я сж ати е ведомых и ведущ их элементов производится с пом ощ ью п руж ин,
постоян но с ж а ты х и ослабляем ы х при вклю чении муфты. И ногда д л я п ол уч ен и я
больш ей п л а в 1юстн сцепления необходимо уменьш ить ж есткость э л е м е н т о в , пере­
даю щ их уси л и я в муфте. Т огда в м еханизм ах в клю чения вместо обы ч н ы х т»г
и ры чагов при м еняю т п руж и н н ы е детали.
В м уфте, п ок азанной на рис. I V .17, в вы клю ченном с о сто ян и и м еж д у тру­
щ им ися поверхностям и имеется сумм арны й осевой за зо р х, к о то р о м у соответ­
ств у ет перем ещ ение S* (рис. IV . 18) втул ки 9. П о мере износа т р у щ и х с я поверх­
ностей вел и чи н а х возрастает, а при данном состоянии м еханизм а в к л ю ч е н и я это
повлечет за собой уменьш ение силы н аж ати я, а сл едовател ьн о, и ум еньш ение
вели чин ы момента /Итр, передаваем ого муфтой. П оэтом у д л я к о м п е н са ц и и износа
(ум ен ьш ени я величины дг), а т а к ж е д л я первоначальной н а стр о й к и м уф ты в ней
предусм отрено регулировочн ое устройство в виде гай к и 7, н а в и н ч и в ан и ем кото­
рой м ож но переместить центры ры ч аго в и упоры а в нуж ное п о л о ж е н и е . Отметим
ещ е одну ф ун к ц и ю , вы полняем ую гай к ой 7; б л агод аря ей уси л и я с ж а т и я кону­
сов не передаю тся опорам в а л а — они воспринимаю тся ведомой п ол у м у ф то й 2
и уравн овеш и ваю тся.
В ели чи н а холостого хода м ехани зм а вклю чения о п редел яется в зависим ости
о т величины за зо р о в , образую щ и хся в муфте при ее расцеплении.
Рекомендуемые величины зазоров
б
Д л я м уф т реком ендую тся следую щ ие величины зазоров:
Д л я ко н и ч ес к и х м уф т (р и с . I V .20):
пр и о б л н ц о о а н н ы х ф р и к ц и о н н ы м м атер и ал о м к о н у с а х 1 , 5 — 2 ,0
» и ео б л и ц о в а н н ы х к о н у с а х ......................................................0 , 5 — 1 ,9
Д л я д и с к о в ы х муфт:
м аслян ы х
......................................................................................................0 . 6 — 0 ,4
с у х и х с н ео б л и ц о в а и и ы м и д и ск ам и
........................................0 ,7 — 1.1)
о о б л и ц о в ан н ы м и д и ск ам и
.......................................................... ....1 , 0 — 1.5
В м у ф т а х с р а зж и м н ы м к о л ьц о м
...........................................................
1.0
В соответствии с величиной б определяется вели чин а п ер ем е щ е н и я х муфт:
О дноконусны х
...................................................... ................................................
ft/s ln o .
Д вухкон усн ы х
....................................................................................................... 2 6 /siti а
М н о г о д и с к о в ы х .......................................................................................................
вг
С р а зж и м н ы м к о л ьц о м (ри с. 1 V .2 U ................................................. ....
г — чи сло пар поверхностей трен и я.
В ели чи н а S* оп р ед ел яется анали тически или граф и чески по вы числен ной
вел и чи н е х.
Р е гу л и р у ю щ ее при способление муфты позволяет и зм ен ять в е л и ч и н у упругой
деф орм ации муфты So: за зо р у в ел и ч и в а ется с ум еньш ением х.
Д л я к аж д о й муфты м огут бы ть построены т ак н азы ваем ы е р егу л и р о в о ч н ы е
х а р а к т е р и с т и к и , показы ваю щ ие изменение запаса сцеп лени я и д р у г и х величин
в муфте в зависим ости от величины рабочего хода
Д л я п р и м е р а рассм отрим
р егу л и р о в о ч н у ю х а р ак тер и с ти к у (рис. IV .22) муфты сиепления т р а к т о р о в С-60
и С-65 Ч Т З [88] со следую щ ими обозначениям и: S o — рабочий хо д перед ви ж н ой
в ту л к и в к л ю ч ен и я; Рн. вкл— наж им ное усилие, действую щ ее на д и с к и при за­
м ы к ан и и муфты;
— наибольш ее усилие, действую щ ее на п еред ви ж н ую
в т у л к у при вклю чении муфты;
— суммарны е го р и зо н т а л ь н ы е деф орм ации
детал ей муфты за врем я в кл ю ч ен и я; Р — коэффициент за п а са с ц е п л е н и я .
П о л о ж и м , что So = 12 мм. Этому ходу соответствую т fe = 0.45; Omax*»
fts 120 к гс ; P h. вкл = 2100 кгс; р = 2,5. П олож им , что после некоторого времени
работы и износа деталей муфты (в основном , дисков) рабочий ход втулки So ум ен ь­
ш и л ся д о 9 мм. К а к видим , этой величине соответствует
= 0,25; Qmax = 55 кгс;
Р и с.
IV .20. З а зо р ы в
н и ческ и х муфтах
Рис,
ко­
Р и с.
IV.21.
В ели чин а перем ещ ения
ж и м н ого кол ьц а
р а з­
IV.22. Р е гу л и р о во ч н а я х ар ак т ер и с т и к а муф ты сцеп лени я
тр ак то р о в С-(Ю и С*65
Р н .ъ к л — 1150 кгс; р « 1,4, т. е. коэфф ициент за п а с а с ц еп л ен «я понизился
с 2 ,5 д о 1,4.
К онструкц ии
м еханизм ов
в клю чения весьм а
р азн о о б р азн ы .
О снов­
ны е тииы их и расчетны е зависим ости подробно освещ ены
в литерату­
р е [2 1 , 93].
6
П оляков
в, с.
Л б1
7. К О Н С Т Р У К Ц И И Ф Р И К Ц И О Н Н Ы Х МУШТ
Нормализованные многодисковые муфты
по МН 5656— 65 (рис. IV.23)
О сновны е р азм еры и парам етры этих муфт приведены в таб л . IV .9 . М уфты
предназн ачены д л я передачи к р у тящ и х моментов о т 2 ,5 до 250 к гс* м .
У становлены следую щ ие типы муфт;
1) МТМ-1 — о д н осторон н и е)
.
2) МТМ-2 — двусторонние / м асляны е муфты со ш ли цевы м отверстием
3) М Т М -1А — односторонние I м асляны е муфты с гладк и м
отверстием
4) М Т М -2А — двусторонние J и ш поночным пазом
5) М Т М -1С — односторонние i
.
6) МТМ-2С - двусторонние /
ш лицевы м отверстием
7) M T M -lA c— односторонние 1 сухие муфты с гладким о тверсти ем и шпо8) М ТМ -2АС— д в у с то р о н н и е ) ночным пазом
В норм али даны у к а за н и я по вы бору муфт и области их п ри м ен ен и я.
В к орп усах зуб чаты х передач в основном следует и сп о л ьзо вать м асл ян ы е
муфты, в о с та л ьн ы х с л у ч а я х — сухи е. О днако, если требуется бы строе вклю чение
или вы клю чение, то следует при м енять сухие муфты, и зо л и р у я и х от зуб чаты х
передач (наприм ер, муфта сцепления автом обиля и др.)- С ухие м уф ты обладаю т
меньш ей теплорассеиваю щ ей способностью по сравнению с м асл ян ы м и . С ухие
муфты ц елесообразно испол ьзовать при наруж н ом м онтаж е, наприм ер при соеди­
нении в ал а д в и га те л я с валом рабочего агрегата.
П ри вы боре м уф т следует произвести их оценку h
по стати ческом у (передаваемому) моменту;
л о ди нам и ческом у (среднему вращ аю щ ем у) моменту:
по врем ени переходного процесса в приводе.
П ри оценке муфты по статическом у (передаваемому) моменту ном инальны й
к р у тящ и й момент вы бранной муфты, вели чин а которого приведена в т аб л . IV .9,
дол ж ен п ревы ш ать статический момент, приведенны й к в ал у м у ф ты . Л^„ом >
> к М с 7 , W k — коэф ф ициент, зави сящ и й от х а р ак т ер а н а гр у зк и , k — 1 ,3 ^ 2 ,0 .
П ри оценке муфты по динамическому (среднему вращ аю щ ем у) моменту
Л ^ в .с р > Л ^ с т . где М д .с р — среднее зн ачени е вращ аю щ его мом ента з а период
р а зго н а , торм ож ен и я или реверса. Зн ачен и е М ^ . ср д л я м асляны х м у ф т /Ив. ср =
= (0 ,4 ч -0 ,5 ) iW„oM: д л я сухи х — Л 1 с т < О.Ш номП ри о ц ен к е муфты по времени переходного процесса в приводе в р е м я разгон а
м еханизм а
t , = С О |п ,/( 3 7 5 ДМ ) =
/[375
где f i j — частота вр ащ ен и я ведущ ей части муфты, об/м ин; (А /в.ср — Л^ср) —
средний действую щ ий динам ический момент, к гс-см .
В рем я торм ож ен и я о т n j до
и =
-
«2)/[375 (М , ,
(I V .2 I)
врем я реверса
/рео =
^р»
где t j вы числяется по ф орм уле (IV .21) при Ла = 0.
М уфту следует вы би рать с таки м вращ аю щ им моментом М в.ср* чтобы про*
дол ж и тел ьн ость врем ени / р ,/ т . ^рев л е ж а л а в требуем ы х д л я д а н н о го м еханизм а
п р е д е л ах . Эти пределы м огут о п р ед ел ять ся заданны м циклом , точ и о сть ю оста­
нова и д р . Б о л е е подробно см. М Н 5669— 65.
вня,
' В т е к с т е , к а с а ю щ е м с я н о р м а л и зо в а н н ы х м уф т, и сп о л ь зо в ан ы т е р м и н ы и обоэн ачсп рин яты е в норм али.
Q.
С»
>
Q.
о
Л
н
о.
_с
с
^ д л и д н сн о п
ОХтХг
ч—
ч—
Q
45
50
55
60
70
80
90
J00
ЛО
125
]40
160
180
200
220
250
280
320
360
400
33
36
41
47
52
62
67
77
82
92
102
112
122
143
163
183
203
223
243
263
А
Q
49
54
59
64
74
84
94
104
118
133
148
168
188
213
235
265
295
335
375
425
32Х 1,5Х 20
3 5 X 1 ,5 X 2 2
4 0 X 1 .5 X 2 6
4 5 X 2 ,5Х 16
5 0 Х 2,5Х 18
6 0 X 2 ,5 X 2 2
65 X 2 ,5 X 2 4
7 5 X 2 ,5 X 2 8
8 0 X 2 ,5 X 3 0
9 0 Х 2 ,5 Х 34
100X 2,5X 38
П 0 Х 2 .5 Х 42
120X 2,5X 46
140X 5X 26
160X 5X 30
180X 5X 34
200X 5 X 3 8
220X 5 X 4 2
240X 5 X 4 6
260X 5 X 5 0
8
8
10
10
10
12
12
12
16
16
16
20
20
20
25
25
25
32
32
32
2,5
2.5
2.5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
4,5
4,5
4,5
4.5
4,5
7,0
7.0
8,0
8,0
8,0
8,0
13,0
с о
§ S
са
>>
С1
4
4
4
4
4
6
6
6
6
6
8
8
8
8
8
10
10
10
12
12
1,4
1.4
1.4
1,6
1.8
1.8
2.0
2,0
2.0
2,4
2,6
2,6
3,0
3,3
3,3
4,5
4,5
4,5
6,2
6,2
0Q
>»
С(
л
00
>»
п
1.4 i . i
1.4 1.1
1.4 1.1
1.6 1.3
1.8 1.4
1.8 1.4
2,4 1.7
2.4 1,7
2,8 1,7
3,2 2,1
3.6 2.1
3.6 2.1
4,4 2 .6
4,4 2 .6
5,0 2 ,6
5,5 3 ,5
6,5 3 ,5
6,5 3 ,5
9.2 4,8
9,2 4 ,8
to
0,8
0.8
0.8
1,0
1.0
1,0
1.2
1.2
1.2
1.6
1.6
1,6
2,0
2,0
2,0
2,5
2.5
2.5
3,2
3.2
0,96
0,98
0,99
1.20
1,23
1,26
1,46
1,49
1,53
1,92
1,95
2,00
2,40
2,45
2,50
3,00
3,05
3,12
3,82
3,90
П р и м е ч а н и е. Ф р и к ц и о н н ы е п о к р ы ти и д л я д и с к о в Д У В -1 и Д У В -2
им ею т ко:-к}кЬицнс11Т треннн п о к о я /. > 0 ,3 5 , д о н ж е н и я f > 0 .3 ; д л я д и с к о в Д » В-3
1 > 0 .2 2 .
Р и с. IV .2 5 . К онус­
н ая
ф рикционная
муфта
П о М Н 565Г)— 65 предусмотрены
с л е д у ю щ и е тапы дисков:
Д У В - ! — диски у зк и е внутренние
с м еталл ок ерам и чески м покрытием д л я
р а б о т ы всухую:
Д В У - 2 — диски у зк и е в нутрен­
н и е с пластмассовы м покры тием;
Д У В - З — диски у зк и е вн утрен ­
н и е с м еталлокерам ическим покры ­
т и ем д л я работы со смазкой:
Д У В - 4 — диски у зк и е вн утрен ­
н и е б е з покры тия;
Д У Н -1 — ди ски у зк и е наруж н ы е
плоские;
Д У Н - 2 — ди ски у зк и е наруж ны е
сн н усн ы е:
Д Ш В -1 — диски ш ирокие в н у т р ен ­
ние;
Д Ш Н -1 — диски ш ирокие н а р у ж ­
ны е си н усн ы е.
В
табл.
IV. 10 даны разм еры
у з к и х дисков по рис. IV .24. Б олее
п о д р о б н ы е сведения приведены в н ор­
м ал и .
Н а рис. IV .25 (табл. IV. 11) п о к а ­
зан а
к онусная ф ри к ц и он н ая муфта.
М уф ты ф рикционны е многодиско­
вы е
по
нормали
станкостроения
Р -9 4 -! и Р -94-2, а так ж е муфты ф р и ­
к ц и о н н ы е с пневматическим и гид­
равлическим
управлени ем см. [50]
и [2 2 ].
те
<МЮ
С 01:0г0<м г~1лю 000
— — со о
S
оюго«этоооюсо
СЧСООО — Ю —
Q I O O Q Q I O I O O Q O
Q
© c s '; o o i f t — ю о о с о
Q
ф — TToococ>cot^r^a>
— — —
Ш
Q
С Ч Ю
1 Л 0 1 0 0 0 0 0
— Дко —
с< 1 л о с о о ^е о ц з— о т
1:
1яа>оооеооюою ю
С^СЧ-Ч'ЙиДЬ'ОООСЧСЧ
•9-
•<3
>>
Е
2
о.
ечсч^ю<3оооо1 — о
■ч
••
—" С ^ С ^ Г ^ О О С Ч Ю О О Ю Ю
— — — ~ — C4C4(NCOCO
еоою^-ооюоооо
ОО —O O Q Q O O O
00<7> — ^ 1 ^ 0 1 Л 0 < £ | С Ч
CNC'JCOCO^
Многодисковые
муфты
BSD
У строй ств о м ногодисковы х ф р и к ­
ционны х
муфт BSD
п ок азан о на
р и с . IV .2 6 ! IV .27 (т a б л .IV .1 2 и I V .13)
Н а р у ж н ы е диски с вязан ы с н а р у ж
ны м корпусом п р и помощи зуб ьев
А н ал о ги ч н ы м образом связан ы вну
Т р е н и н е диски с внутренним корпусом
Н а р у ж н ы е диски имеют плоскош лн
ф о в а н н ы е боковы е поверхности. Б о к о
вы е п оверхности внутрен них ди сков
и м ею т р яд р ад и ал ьн о располож ен ны х
в ы п у к л о с т е й , образую щ их волнистую
п о в е р х н о с ть . Д л я вклю чения с л у ж а т
н е с к о л ь к о располож ен ны х п а р а л л е л ь ­
но о с и муфты ры чагов, приводимы х
D д е й с тв и е при помощи втулки в к л ю ­
ч е н и я . П ри этом вы пуклости (волны)
на поверхности
внутрен них дисков
у п р у г о сж им аю тся. Высота волн о п р е ­
д е л я е т собой усилие п ри ж ати я ди с­
к о в и , следовательно, силу трен и я
и м акси м ал ьн ы й передаваемы й муф­
той к р у тя щ и й момент. Д л я их р е гу ­
л и р о в а н и я с л у ж и т упорное к ольцо
о о о о
ео1Г5«5оо — — —« —
й й 1 1 I I I
1 1 1
С^С^ООЮ ООООО
со
—• —
с^ео^^1гзю о<£)
т с о ю о ю о о о о о
-
— — _
-
<N
— lO — 0 0 h «
— — — —
X
S
о о о о о о ю о ю о
OOlOCN — ФСЧООЮО
ОСЧ1Л — t-'C0C4OC0l-'
•^CO«NCM — — — —
о .*
^ у
5
S
iD
— tn m o o n
— C N C O l r t — h ~ l ? 5 —- C O
— —< CO
Tf
,
. Л1
о
з:
«о X S
O n "
о ' T cc
т } > 1 л г - ------- - eo
— — — СЧ
СЧ CO
•е-
« Q
о
SCQ
и
и
£•§•
о
X 2
S
«£>
>
D-
Q
V)
ca
H
•e*
s
a:
d:
о
s
S
a
т
s
о
x
с
s s
CL a
« g
«CO О
5
“sc S
S
о a.
s
§
о
з:
>
0; •
О ^
я Ч
lf3 Q C 4 Q lO iO O O ir>
с о о е д а о — с ч -ч -ь -о )
^ 5
0 Я
о
g
ю
о
<м <м с о со
^
о
lO о
^
<
j5
03
U «
0 а;
я ? g
о. о Э
;й с ®
CQ О
со Б
О О О ф Ю Ю О О Ю
г ^ С 5 0 0 с ч г о 1 Л 1 > -а >
g
ю
g
о
CS с ч с о с о
00
Ю QO Ю Ю
см
с о о>
CS с м с о с о
S
C N llO C O O O O O O O O O
— — — — c^ C N » C 4 C 4 rt
о о
со ю
© • ^ о с ч ю ю с о о о
C ^ O v » C O C O ^ ^ » rS t^
о
т о о о о О ( м ю о о ю о
Сч) {ГЭ
<£) Q Ю о
со Ю
СП
О О С О С О Г ^О Ю О О О
— — — С Ч С Ч С О 'т г Л
о о о о
t o ОО с м
X
в
J к ^
>» •» и
а | о
ео X со
*
Р-
— Г ' — O O O O Q O O
O Q — C 4 < M T j-3 f^ g 5
О О С О О О О — СЧ
8 S 8 S
S 8 S
оо от
Q O ^ h -0 _
о " о ' о ' о* о* о ' о " о* о*
о * — С Ч 1Л
o * tC o d
— г».
£ «
> . * J!
с X U
п о> 03
О- в*
t-
— ^
о о
о о
о о о
о
ТГ ^ о
см
СЧ <£> Ю
§ да §
o ' о ' —Г сч "
Ю * о т <£3
со
1
a
et
o>
a
e
1
1
1
1
1
1
1
1
2 S
ш
о
о
^ 3 8 8
о о
оо о
о
о
Q о л
с о "Ф
Cl
X
я
S
Q
t
s
^
К
ч
=
A
2 В
ч * •<
^ sc»'
л
в
о о ю
с ч Г ' см
— — сч
о
ь.
0>
*
9
а _
10
> , <с у
a
Q.
S
и
U
:«
Q
<0
>
я
4
о
L.
« “
о
о ^ г ^ о о о о
—
-со — ^
о о о о о
— —
о " о " о " о* о “о ' о ' о
« д о
М
h-_^U5 Ю ^ О о
03
ас
о, *
Z >'
*• и
Я
о .
та ^
Я
о В
S
1»
о
о
о
о
о * о " о ' о
<3- г - — Гч.
C S 'O O O C S t O O C ^ l O O
—• —< с м с о ^ 0 5
о о Ю Q
СГ5
со Ф
— см со
о
S
а .?
X о
о
— ю* сГ
— cst с о
— с о ' 'Г
S g K
CS с ч с о
О
О
О
S S 8
сч со ю
S S 8
Ю
ю
о
\о
«
со
сч
о "
сч
со
сч
>
>
>
ф О О Ю О Ю О О Ю
о --г ч с ч с о с » 5 ^ Ю 1 Л
о о о о с э о о о о
о о о о
СД h - 0 0 о т
о о о о
8 2 §
О
О
О
§
l oemo ci oo eoo’s oc oo cr f^i—
c—s 'n
o‘lCoT>
00 ^
fO
ю о сч
1Л ю
тг Ю
—
—. о(М
Oj O
—(NCS<COO
ю о со to
СЧfO « ^
ООО
Ю t-~ СП
О
О Ю Ю—
Ю—
СО
Ю
—О—О—
CSC4
<£> Ю о Ю
c^c^eo o i
о ю ю
«0 ^ -O'
—
X
i 1 1 1
о сч о
см ю ю
о fO о Q
^ ^(О 00
йэ
—
—C
S1
s s s
сч со со
O Q W JiO Q O Q iO iO
COlfttD«O^^OCS<M
Ш 00 »о ю
—■1>- СПСП
Юр Q
сз g л
S fg ^ ? :8 S 2 g g
о Q 1Л Ю
со сл —• —
— — (N СЧ
ш сч
— CS Г'
сч сч сч
0>t^C4CNlOlOU5COCO
O0c0l0l/305CT> — COCO
— — счс^сч
ю ю го о
о № -V -<
со со ^ Ift
ю р ю
сч о CN
ю «>
«
iftce®00O)O>c5'^'4"
Ю Ю о 00
р со
—' W см —
1Л ю о
3:
m io m iD Q Q O o o
ЮГ^ООООООО-^ТГ
о о 1Л О
о f~
—. — сч —<
1ГЭо о
о
Ю 0001Л1Л1ЛОО
*J'<St^r-.OOOOGO^C^
о ю юю
сч Tt- >а-
U.
«ОЮЮЮЮЦЗоОЮО
C4C*5^»riOlrt3h~00
о о о Ю
00 о — ^
bj
ю ю о о о о ш ю о
1Х2(ДООООООС')>ЛОО
р о Q о
05 CS 1Л —
— сч см со
iftO p
со 00 о
со со -Ч"
S
о.
с^ю оооорроооо
о Q о о
со |75 ь-
^§88
>«
е
ю ю о о о о о о о
СО'ГЮЮФФООСПО
р о о Q
о со ^ ю
S S 8
— — сч
п
X
е. ®
с
«э
(N
сч
ю
to
сч
>
>
>
1 1 1 1 1 1 1 II
о
:г
о
с
за
а
2
* S^
ю о о ю о л о о и з
о — c s c ^ r t f O S -i n i O
о о о о с З о о о о
45
О О О Р
ф
® ей
о о о о
<j5 со
— — см
о ТГ
сч сч см
K g g
g s s
— сч сч
«
О О О
о — сч
О О О
А
S
о.
с
о
С^ЮСОооОООООО
— — —— C4CSCM<M«
о о о о
со 1Л
о ЮQ
t - 00 о
X
я
Е
О
о о ч -с ^ с ^ ю ю о о о
—с ч с о с о ^ ^ й ю с ^
S 8 S S
о о 1Л
со
h-
3
|s |s
в
то счо ю ю о о ш
«СОООО — C N ^t^O l
о о ю о
— —гCSсм го со
ю о CD
со Ф ю
^ »J- <й
а
ч2
о о о ® ю ю о о ю
t^OSOOCMCOiOf^O
о о л о
—<о —
СЧCNсо «о
ЮО Q
со о> л
ТГ Tf <0
1 1 1 1 1 1 1 1 1
ю «л ю ю
<м ао со CJ)
см сч со со
о т о
со — о
^ 10
S ^ U **
« я *
>
03
ес
4/
а
с
Q
WIOOOCOOOQOOO
к
1
Cl
О'в'С^СЧЮЮОООО
счсчсосо^^^ос^
S S S S
о о ю
со
1000 00ОСЧЮ001ЛО
- - — — —■сч со
to о 1Д Q
со Ю Ф
о о ю
сч h- сч
— — сч
0 0 c 0 f0 h ~ 0 l/3 0 0 c i
—«с^счсо-^ю
о о о Q
U5 00 СЧЮ
о о ш
о 1»
сч сч со
я* я
X
~ г~ — о с ^ о о о о
о о_о_о_о^о о — СЧ
о о ’ о* о* о* о о о* о
о
ооо
№ см о о
Cl "^ о
СО_СТ)^СЧ
о ' о* сч' in
—
— 00
•-• о
s=
>>= S
X®а
о HI се
—2 - o - ^ h » a io o o
ОО —
— со — Tf
о о 0 ^ 0 о о о ——
о “ о" о ” о* о* о* о* о* о ’
о о Qо
•5Г ^ о сч
сч со ю
о о" — сч*
§ 8 8
тг 00_1О
lO’ c i со
со
о о_еч c^^io CS
— со
«о
юю
(N*СП
~ сч <м
ю о
д а г-~
со Ю О) 1Л
г-« ю ю
^ сч да
сч со
о.=
“ «
CNiOOOC4<DOC4iOO
— — <N со Tf ф
о о шо
0 >Tf со to
— сч со
1 ^ 8
1Й 3
^X
г >
*•
у•
S
о.
в
сС
сч
>
1
о я X
о XX
ой J
СОООЮОЮООЮ
о —
‘ CviCNcocoviom
ООООООООО
•е£
S
с; *
* 25
4 Ч * <•
5 ^ КО'
IJ -т л/
^ а»
о ю о
00 о
л
о
и
3
0оJ.
S
S
а
X
1_
ig s SS $ o >, Ш9-
со
>
а
S
и
и
!£
S
ч
о
Q
О
»«ь
»о
t'."
сч
>
о о о о
со
со СП
о о о о
«
сч
>
goo
ООО
— Ю Ю 1Л < о оое ог~ 01
СЦСО«^'Л«ОСО*У1С'П
CO ^ C4 CO
CD cn о C4
Ю Ю hТр Ю о
— —, С4
К»
C N < o o o if tm i/3 o o c o
— — C4<N<N<MC4C4C4
о о im o
fO CO CO ТГ
S S S
g
X
0 5 0 — — C4CN«C>©g
Ю о to о
C4 CO C O 't
S S S
ю
0000101ЛЮ Ю Ш
to to о <o
CS C4 CO C4
о 1Л ю
со
-ч-
1 1 1 1
о С4 о
сч ю lO
o ^ ^ ^ t^ t^ c o c o ro
о CO о C4
■Ч" to CO Ю
Ю о со
ю о in
С4 со со
г:
О О Ю 1Я С О С Ю О
c c m to O p O J ^ o c s c N
1Л uo to lO
—
03 O)
ю о Q
СП о ю
— сч см
:€
C 40 — — Ю Ю Ш О О
C N 'r r m ir t r ^ r ^ w — —
о о о о
-ч- сс со r-^
VOC4 ю
ю <о —
— — сч
о г^сч сч ю ю ю е о со
00e0iOi/3O5CTi — 0000
— — — — — CNC4C4
U5 Ю ю о
о 05 ^ —
го со 'Г ю
Ю — LO
C-J Q сч
Ю Ф г-
ЦЭ — — — i/liO iO iC iO
I f 5 o 0 0 0 c c 0 : 0 '- 0 ^ ^
ю ю о ю
г~ о со
— CJ С4 —
ю ю о
VC со
— ~ сч
O O m t^ t^ iO l/J C S Q Q
С4СО-чГтГ1Л1Л1£)1ЛОТ
о о ю о
о о С4 ^
с о ю
гг о —
— — сч
IS t2 S !g S 8 8 § §
о о ю о
«г t " о г-~
— — сч —
Юо Q
о ^ ^
CN CN сч
о
ю о о о ю ю ю о о
OOOOCOC4C4
о ю ю ю
CN тг
ю о о
от о>
U.
<в10Ю 1Л1Л1Г5е01Ло
C 4 c 0 'f ^ li3 in if t h ~ 0 0
о о о ю
ОО о — -Ч"
О О О
3 — «о
— сч сч
p m o o o o o o o
^ Ю < О < £ )Г ^ Г '-0 0 ^ С Ч
я ° S S
8 S S
сч сч со
а:
1 1 1 1 1 1 11
о
S
t**. V
“
S
ь
5 "
£ *>1>
П
1
<3
h-'
СЧ
>
«£>00100100010
O — CNC4COC3n-iniO
o o o o o o o o o
>о
г~“
сч
>
о о о о
Ю
00 от
о о о о
«
сч
>
О О О
о — сч
О О О
(гайка). При отводе включающей муфты волны принимают прежнюю форму
и при этом автоматически разобщают диски.
В наружных корпусах предусмотрено отверстие д л я заливки м асл а, закры ­
вающееся виитом. Муфты, расположенные в коробках скоростей, смазываю тся
масляными брызгами или через вал.
Д л я уменьшения усилия включения в муфтах, передающих больш ие крутя­
щие моменты (рис. IV .26, в и IV.27, в), к длинным плечам рычагов прикреплены
рааики.
Коническая муфта « К о н а к с »
Конструкция фрикционной к о 11Нческой муфты «Конакс* типа S T A предста­
влена на рис. IV .28 (табл. IV. 14). Д ва конических фрикционных к о л ьц а связаны
с внутренним корпусом муфты при помощи шпонок. Посредством ры чагов, при-
водимых в действие втулкой вклю*
чения, кольца с двух сторон прижи­
маются к коническим расточкам на­
руж н ого фрикиионного кольца, соста­
вленного из нескольких отдельных
сегментов, что обеспечивает хорошее
прилегание кольца
к поверхности
отверстия наружного корпуса. Возникаюс-цне на поверхностях контакта
колец и наружного корпуса силы тре­
пня п озволяю т осуществить передачу
к рутящ его момента от вала, связан­
ного с внутренним корпусом муфты,
к в а л у , связанному с наружным
корпусом (рис. IV .28, а), или от вала
на ш к н в (рис. IV .28, б).
Выклю чение муфты производится
отводом включающей втулки, вслед­
ствие ч его рычаги возвращаются в ис­
ходное положение, а внутренние кони­
ческие кольца раздвигаются в стороны
при помощи расположенных между
ними цилиндрических пружин. При
этом сегменты наружного фрикцион­
ного кольца посредством охватываюн1его их пружинного кольца сдви­
гаются к оси, и муфта выключается.
i o m o o
ю ю ш ю о ю о о о о
• ^ ю с л с о Ф ю —' Ф о о о
Q
X
—
о ю
—
ю < л а о 0 с 0 0 ю с 1 0 ю
с ч с ч ^ ю ю г ^ о о о с ч с ч
—
ю
—
-в>,
—
—
CSCN CO fO-^
—- с ч с о с о с о ю ю ю о о
£
3
а
O'
о
О
£п
(О
а.
С ^ Г ^ Ю О О ' Ч ' О О Т Г О
O m O Q O i O i f t O Q O
с ч с ч Ф о ш —• ю о о о
— — — < N C 4 C * 5 0 O ^ io S
Q
Двухконусные муфты
«Коналус»
Дгаухконусные фрикционные муф­
ты «Коналус» типа КВА (рис. IV .29,
табл. I V . 15) и типа КВС (рис. IV .30,
табл. IV . 16) служ ат для соединення
двух ВЯЛОВ, имеющих до сиснления
разлнч ные угловые скорости. В муф­
те К В С одна из втулок (на рисун­
к е — л е в а я ) заменена фланцем в рас­
чете н а
присоединение к другому
ф л а н ц у , связанному с одним из в а ­
лов. 13 остальном оба типа муфт
полностью идентичны.
А^уфты устроены следующим обра­
зом: д в е внутренние конические по­
верхности корпуса муфты оснащены
фрикционными накладками, такие же
н акладки прикреплены к наружным
поверхностям двух внутренних Kotiyсов. Ч е р е з присоединенную к корпусу
левую втулку или фланец левый вал
(безразлично — ведущий или ведомый)
присоеди11ен к корпусу. Правый вал
через втул ку связан с внутренними
конусам и. Д л я этой цели втулка
снабж ена тремя выступами, в кото­
рых закреп лен ы поводковые шгыри,
одновременно связанны е с внутрен­
ними конусам и.
o l o i f t i o i o m
N
ю
о
с
о
о
••
-J
о о о о
— СОЮ О О
—
—
— « сч
о —
Ф о с о ю г ^ — «5 — с о г^
— — — — C N M c O fO -V
а
S
О Ю О О С Л ’1 * О ^ О О Ю О О
C4fOCO — Ю О № Г - С £ ) 0 б
— — ■— С Ч С Ч С О С О ' Я ' Ю З
о
а
—
«о
^
с
00 СЧ
— d 's f -r .О О О О
o ' о о о '
СЧ
——
о
1
(N Л
о
- ч-
тр
< М 1 Л О
< N f o r - ^ 0
о “ о* о " — сч
^
Я
3 ва
2 «А>
W
—
С Ч « Ю О О
«м л Q 8
— <МЮ —
8
CS
Обозна­
чен ие
Предва­
ритель­
ная
расточка
‘^min
КВА 125
68
70
125
0.7
500
2 000
500
N /n
^ кр. max'
кгс >u
п.
об/ыин
р
КВА 140
88 108
90 110
110 140
1.0
716
1680
610
КВЛ 160
108 123
110 125
130 160
2,0
1 432
1400
750
КВА 180
123 158
125 160
150 180
4.0
2 864
1120
660
КВА 200
—
125
200
7.0
5000
1000
1000
КВЛ 220
-
140
220
10,0
1 160
900
1205
КВА 240
—
160
240
15.0
20 740
800
1305
КВА 280
—
200
280
25,0
17 900
750
1420
КВА 320
-
200
320
40.0
28 640
ПО
1650
Т аблица
IV. 16. Размеры (мм) и параметры даухконусных
Усилие
в
вкл ючеиия Q,
кгс
GD‘.
кгс • м*
Масса.
кг
D
1
/1
а
h
462
145
85
67
55
5
380
220
18,5
168
560
170
100
85
70
5
445
300
73
260
690
210
100
95
77
5
525
375
130
570
810
225
160
130
105
10
670
450
237
770
920
250
195
160
115
10
785
600
418
1100
II4 5
260
260
200
140
10
830
800
1145
1820
1255
300
270
200
145
10
830
1100
2170
2270
1400
350
270
220
165
10
980
1500
4130
3955
1626
470
300
220
190
10
1110
2000
7100
5900
L
ф рикционных муфт «Коналус» типа КВ С (рис. IV.30)
'
Pi
С,
Fi
Ki
Mx
г
Усилие
вклю че­
ния Q.
кгс
330
460
340
220
430
15
8
270
20
168
70
385
540
420
290
500
15
8
300
75
262
95
77
470
680
520
340
640
20
8
375
134
570
130
105
560
720
600
410
680
20
16
450
243
770
160
115
650
850
680
440
800
25
16
600
425
1100
200
140
770
1000
850
540
950
25
16
800
1175
1820
200
145
830
1100
920
580
1050
30
24
1100
2220
2270
220
165
950
1250
1000
700
1200
30
24
1500
4230
3955
220
190
1050
1400
noo
820
1350
30
24
2000
7300
5900
d
h
67
55
85
L,
со*,
кгс - м*
Масса,
кг
Д о включения муфты контакт между фрикционными коническими поверх*
110СТЯМИ отсутствует. Сцеплеиие муфты производится подачей вклк>чающей втулки
влево через три шарнирных механизма (на рисунках виден один), которы е раз-
Рис.
пая
Рис. IV.30. Д вухконусная
муфта
«Коналус»типа КВС
IV.29. Д вухкоиус*
муфта
«Коналус»
типа КВА
cj-
двигают внутренние конусы и прижимают их к фрикционным поверхностям
корпуса. При этом эвеиья шарнирного механизма самозаклиниваю тся. Расцеп­
ление муфты производится передвижением включаюш.ей втулки в и сход1юе по*
ложение.
Глава
V
П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е И Э Л Е К Т Р О М А Г Н И Т Н Ы Е МУФТЫ
А. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ М УФ ТЫ
Пневматические муфты относятся к классу фрикционных муфт с днстанаионным пневматическим управлением. Эти муфты подразделяю т на шиннопневматические (пневмокамера которых участвует в передаче крутящ его момента)
и пневмокамерные (пневмокамера которых ite участвует в передаче крутящего
момента). К пневмокамерным относят такж е и муфты типа €Пневмафлекс», пред­
ставляю щ ие собой комбинацию фрикционной и упругой муфт.
1. ШИННО-ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ МУШТЫ
Ш инно-пневматические муфты нашли широкое применение в буровых и
судовых уста|ю вках, экскаваторах, землеройных машинах, в кузнечно-прессо­
вом оборудовании, конвейерах, шахтных подъемниках и т. д. Они позволяют
регулировать величину передаваемого крутящего момента путем изменения дав­
лени я воздуха в баллоне, допускают местное и дистанционное плавное включение
и выключение, компенсируют значительные смещения валов (радиальное — до
3 мм, угловое — до 2 мм на 1 м длины вала, осевое — до 15 мм при 0тключен1юй
и до 1 мм при включенной муфте)- Износ фрикционных поверхностей в этих
муфтах компенсируется автоматически, без какой-либо дополнительной регули­
ровки — за счет увеличения хода одной из трущ ихся поверхностей по мере
изнаш ивания.
Шинио-пневматнческие муфты обладают высокими упругими и демпфирующи.чи свойствами. Б ез каких-либо существенных изменений конструкции эти
муфты могут быть использованы в качестве тор.\юзов, а такж е в качестве ограни­
чителей перегрузок.
Недостатки этих муфт: снижение крутящего момента при попадании на
поверхность трения смазочных материалов; довольно узкий температурный
интервал, при котором сохраняется их работоспособность: они применимы при
температуре окружающей среды от —20 до -^60'^ С; постепенное уменьшение
рабочего зазора между трущимися поверхностями, обусловленное остаточными
деформациями резино-кордного баллона; старение резины, приводящее к измене­
нию упругих свойств баллона.
Различаю т шинно-пневматические муфты радиального, осевого и ленточ­
ного типов.
Радиальные шинно-пневматические муфты
П ринципиальная схема радиальной шинно-пневматической р^фты показана
на рис. V .I. Между ведущей I и ведомой 2 полумуфтами помещается резинокордный баллон 4, прикрепленный к полумуфте /. Н а внутренней поверхности
баллон несет фрикционные накладки 3. При поступлении сж атого воздуха через
ш туцер 5 в камеру баллона последний расш иряется, и колодки прижимаются
к полумуфте 2 с силой, обеспечивающей передачу заданного крутящ его момента.
Б аллон может быть прикреплен и к полумуфте 2. В этом случае колодки
располагаю т на внешней стороне баллона. В первом случае муфта называется
обжи.М)юй, во втором — разжимной. В муфтах второго типа центробежная сила,
действую щ ая на колодки, препятствует размыканию муфты при выключении,
что может потребовать применения специальных отжимиых пружин. Больш ее
распространение получили обжимные муфты, в которых центробежная сила
способствует расцеплению ведущей и ведомой частей муфты (при выключении
па ходу).
Б аллон шинио-пиевматических муфт представляет собой резино-кордную
оболочку, имеющую в поперечном сечении с^р м у замкнутого овального кольца
(рис. V.2). Внутренняя эластичная резиновая камера 1 предназначена для обес­
печения герметичности. Баллон армирован каркасом 2, который обеспечивает
необходимую прочность и устойчивость его профиля при действии внутреннего
давления воздуха. К аркас изготовляется из нескольких слоев прорезиненного
корда, число которых зависит от типа и размера муфты. На к ар ка с наклады ­
ваются внутренний 5 и наружный 3 резиновые протекторы, защищающие к аркас
от вредного воздействия среды и механических повреждений. Сжатый воздух
подается во внутреннюю полость баллона через сверление в вале и ниппель 4,
К внутреннему протектору штифтами 8 крепятся металлические колодки 7,
облицованные фрикционными н акладкам и 6.
Существуют баллоны
бесколодочного
исполнения,
в
них рабочей
является
поверхность
внутреннего
протектора 5,
который в этом случае облицовывается
фрикционным резиновым слоем. Отсутствие
фрикционных колодок облегчает монтаж
и обслуживание муфты.
Б аллон
может
быть цельным или разъемным. В последнем
случае значительно
упрощается
замена
износившихся баллонов. Возвращ ение ф р и к ­
ционных колодок в исходное положение
осуществляется за счет сил упругости б ал ­
лона.
Основные размеры и параметры шинно­
Рис. V .I. Схема радиальной
пневматических муфт радиального действия
шинно-пневматической
муфты
приведены в табл. V .I.
Исходным параметром при выборе шинно-пневматической муфты является
номинальный крутящий момент Мном- С учетом динамических н агрузок
в системе, а такж е непостоянства коэффициента трения расчетный момент
определяют так:
М•расч
,
— ««р'*<ном.
где k — коэффициент запаса сцепления, равный 1,2— 1,5; А р— коэффициент
режима.
Зная расчетный момент и учитывая требование Л1расч < Мтах (Afmax —
максимальный момент, допускаемый дл я му^ты данного размера по табл. V .1),
G ПОМОЩЬЮ табл. V.1 находят необходимый размер муфты.
Д алее устанавливаю т требуемое внутреннее давление в баллоне, принимая
его в первом приближении равным давлению на поверхности трения (Krc/cM'^)i
<V-1)
где D tp — диаметр поверхности трения, см; В — ширина колодок, см; / —
коэффициент трения; обычно используются следующие значения /:
Асбоиаучук —стал ь
.......................................................
А сбобакелит—сталь ................................................... ...
Р ези н а—сталь:
при давлении воздуха до 10 кгс/см* . ,
»
»
>
* 20 кгс/см* . ,
»
*
»
свыше 20 кгс/см*
0,3— 0,32
0,2— 0,35
0,4 — 0,45
0.35— 0,4
0,3— 0,35
Найденное по формуле (V.1) давление обычно увеличивают примерно на
10%, с тем чтобы возместить часть его, расходуемую на преодоление упругой
деформации баллона и центробежных сил баллона вместе с колодками.
Момент уМтах) приведенный в табл. V.1, определяется, с одной стороны,
работоспособностью фрикционной части муфты, а с другой — работоспособ­
ностью резино-кордного баллона. М аксимальный момент, который способна пере*
давать муфта из условия стойкости поверхностей трения,
М.
где [^] — допускаемое давление на поверхности трения, кгс/см*.
т
(V .2)
Максимальный момент (кгс-см) из условия работоспособности баллона [G3]
М,
С
(V .3)
где Го — средний радиус баллона, см (рис. V.3); рц — давление, расходуемое на
преодоление начального зазора между колодками и шкивом, равное 0,3 —
0,5 кгс/см^; / / — средняя высота каркаса, см;
— угол 11аклона нитей корда
к меридиану на среднем радиусе
баллона (угол закроя корда),
pj — угол
н аклон а нитей корда к меридиану на радиусе
sin р, = Гх sin Ро/Го.
З а допустимый момент принимают меньший из найденных по формулам
(V.2) и (V.3).
Z
Рис. V.2. Б аллон шинно-пневматической муфты с основными раз*
мерами
Обычно проводят еще и дополнительную проверку баллонов по наибольшему
растягиваю щ ему усилию в нитях корда и по напряж ениям сдвига в протекторах
бал л он а. Наибольшее растягивающее усилие (кгс) в нитях корда имеет место
у перехода от боковой к внутренней стенке баллона на радиусе Гр Оно равно [63]
^ ~ ^ ^ m a x /(2 v ri Sin P i) + [ ( р — Ро) [ //я л о COS P o /(v cos® P i) ] .
где V — число нитей корда в каркасе, определяемое по формуле v = 2ягоЛк X
X cos pfl/^o; Лк — число слоев корда;
— ш аг нитей корда на окружности бал­
лона радиусом Гц, см.
Условие прочности нитей корда N ^ [/V]. Д опускаемая н агрузка на нить
где Рразр — разры вная нагрузка на нить корда (табл. V .2). кгс;
— коэффи­
циент неравномерности распределения н агрузки , равный 2,15 (по данным
НИИШГ1); [Л] — допускаемый запас прочности нитей корда на разры в, обычно
принимаемый равным 5.
.
.
о
f~
со
•-.
—
о
Tf
о
to
сч
+1 +1
h~
оS
—
« C
сч
+1
о>
Tj"
со
со
со
+1
тг
+1
ю
+1
(М
—
—
2
—
+1
чсб оs
Оч
Ю
341 i, а:V
ТГ
^ = 15 5Ь.
Q.O
to
-Г
о
—
+1
со
1ГЗ
ira
оГ
+1
о
(N
+[
О
со
+1
о
см
+[
со
+1
ю
6 Vв ^
—
—
см
Ю
Ю
X
о
X
о
Ю
—
X
so
s
CM
CM
Ю
to
(D
lO
s
§
+1
CN
to
Ю
1—I
X
Ю
1Л
X
00
i
5
00
00
о
CM
1Л
1Л
lO
1Л
Ю
CM
CO
w
X
CO
eo
^56*^
o>
Ю
+1
2
Щ-
Ю
о
CM
о
CM
CM
+1
со
+1
1Л
lO
i»<
X
«0
CO
s
Ю
см
см
X
s?
г
СЧ
CO
1Л
t-'
Ю
t>.
QO
05
la
>л
K o l a 'S
•
V
£
ва S
Эо
§з: “U
р-
^51^3
Q &2
2^ 2 О
иа
CM
CM
«f
CM
lO
8
X
X
ю
S
X
сч
X
о
Ф
1
"5^®"
* ^ xi2 S
I
X
о
ё
« ? |g s
e s
I w :fi
X
о
§ S !^ a
§ xC
" i lz
X
Касательные напряжения Tj для внутреннего и
для н аруж ного протек*
торов такж е не должны превышать допускаемых значений:
Ti — М,
X,
М,
i)<
^ /(2 n V n p 2 )^ W ,
где bi » bi — ширина внутреннего и наружного протекторов, см (рис. V.3); Гпр!
и
— средний радиус внутреннего и наружного протекторов, см.
Обычно принимают 1 т ] = 3 - ь 5 кгс/см%
К рутильная податливость муфты (кгс'^-см ”^), характеризую щ ая ее упругие
свойства, может быть определена по формуле
£ = //^u/(2«„£„''oSin^2po) +
'*)
где
Ец — модуль
упругости
корда,
кгс/см^;
и 1I2 — коэффициенты, характе­
ризующие отношение максимального на­
пряжения к среднему во внутреннем
и наружном протекторах; G — модуль
сдвига резины протектора, кгс/см “.
Рис. V.3. Размеры бал­
лона шинно-пневматиче­
ской муфты
Рис. V.4. Зависимость коеффициента t] от параме­
тра Y
В зависимости от того, подсчитывается статическая или динамическая по­
датливость муфты, в формулу (V.4) должны подставляться статический или дина­
мический модуль упругости £ « корда и модуль слвига G рези н ы протектора.
Таблица
Корд
Капрон 14к
Капрон 23к
Вискозный 228
Анидный 23А
М еталлокорд 21Л15
(7X 3)
V.2. Основные характеристики корда
П лот­
ность
нитей
на
см
1л^].
кгс/нить
12,8
12,8
9,6
9,6
6,6
1,2
1>2
1.2
1.5
5
^разр
Г=
при
Примечание
80“ С
12,4
19
20
20
Д о 70
М Р Т У 6—06
—
г о с т 14311—69
—
Ч исленны е значения коэффициентов Г|, и ria находятся по графику, при*
веденном у на рис. V .4, в зависимости от параметра
'пр
sin2 2р)].
(V.5)
П ри подсчете коэффициента rji в формулу (V.5) вместо г, r„p, Ь, Л, Р необходимо
п о д ставлять значения г^, rnpi, &i, Ль Pi (см. рис. V .3), а при подсчете коэффи­
циента т)2 — соответственно г^, /’прг» ^2>
РгР асчетн ая зависимость (V.4) выведена без учета влияния нелинейности
х арак тер и сти к резино-кордного баллона, его температуры, скорости деформации
и некоторы х других факторов. Поэтому для ответственных агрегатов податли­
вость муф ты определяется экспериментально в режимах динамического нагру­
ж ения.
Ленточная шинно-пневматическая муфта
Разновидностью обжимной шинно-пневматической муфты является фрик­
ц и о н н ая ленточная муфта, рассчитанная на передачу большого крутящего мо­
мента (ри с. V.5). Муфта состоит из обода 5, барабана 6 и стальной ленты 2, к ко-
Рис. V. 5 . Ленточная шинно-пневматичсская муфта
Рис. V.6. О севая шинно-пневматиче­
ск ая муфта
торой прикреплены фрикционная накладка и резино-корднын баллон I. Один
конец л ен ты шарнирно соединен С ободом, другой свободен. При включении
баллон расширяется и прижимает стальную ленту с фрикционной накладкой
к барабану. При вращении последнего происходит натяжение л ен гы и передача
крутящего момента от звездочки 4 к валу 5. После выпуска воздуэса л ен та раз»
жимается и выключает муфту. Больш ая неравномерность давлени я по длине
ленты вызывает значительный износ и нагрев ленты.
Передаваемый А^уфтой крутящий момент (кгс-см)
М„р = (ехр / а ~ 1) (pj^^b -
р
где а — угол обхвата;
— давление воздуха в камере, кгс/см*; R — радиус
внутреннего барабана, см; Ь — ширина ленты, см; т — масса единицы длины
всех подвижных элементов (ленты с накладками и внутренней стен ки камеры),
кгс/см^; V — окруж н ая скорость на поверхности барабана, см/с; g — ускорение
свободного падения, см/с*.
Наибольшее давление на поверхности трения (кгс/см*) для пневматической
муфты по аналогии с ленточными фрикционными муфтами
9niax =
“Ь Р>
где
~ сила н а тя ж е н и я ведущ ей петви ленты при S’s =
ж ен и я Ведомой л ен ты ); наим еньш ее давление (кгс/см^)
О (Sg — си л а натя­
= р-
Осевая шинно-пневматическая муфта
Осевые шинно-пнсвматические муфты (рис. V.6) не подвержены заметному
действию центробежных сил. Баллон I при подаче воздуха приж им ает диск 4
к диску 5. Заключенные между ними фрикционные диски 3 обеспечиваю т пере­
дачу крутящ его момента. Отключение муфты происходит с помощью пруж ин 2
после стравливания воздуха из баллона. Габаритные размеры и м асса осевых
и уф т меньше, чем радиальных; расход воздуха такж е ниже. Однако осевы е муфты
плохо компенсируют смещения осей соединяемых валов, поэтому применяются
ограниченно.
2. П НЕВМОКАМЕ РНЫЕ МУФТЫ
П ростота к о н с тр у к ц и и , надеж ность и удобство в э к с п л у а т а ц и и об у сл о в и л и
прим енение этих муфт в эк с к ав а то р а х , к р а н а х , дроб и л ках , ш н е к а х -с м е с и т е л я х ,
скреп ерн ы х л еб ед к ах , на трелевочны х л еб ед к ах , в буровы х стан к ах , п кузнечн о­
прессовом оборуд ован и и . Подобно обычным ф рикционны м муфтам п н ев м о к ам е р ны е муфты могут бы ть колодоч11Ыми, дисковы ми, ленточны ми н конусны м и.
Н аибольш ее прим енение наш ли муфты первых двух типов.
Колодочная разжимная пневмокамер ная муфта
по М Н 5019— 63 (рис. V.7, табл. V.3)
Муфта состоит из следующих основных деталей; ведущего обода 3, в котором
помещена пневмокамера J. армироваи»зая несколькими слоями к о р д а ; ниппеля 2;
фрикционных колодок 7, расположенных на внешней поверхности пиевмокамеры ;
возвратных пружин 4 и пальцев-упоров 5. Принцип действия пн&вмокамерной
муфты заключается в следующем: пиевмокамера при впуске в нее сж атого воз­
духа расш иряется и прижимает фрикционные колодки 7 к ведомому ободу 'б.
О круж ное усилие, действующее на фрикционные колодки, воспринимается паль*
иамн-упорамн 5, которые закреплены на разъемном ведущем ободе. О круж ное
усилие передается от ведущего обода через пальцы-упоры и фрикционные колодки
ведомому ободу, пневмокамера ж е в пер>едаче крутящего момента и е участвует.
П руж ина 4 при удалении воздуха из пневмокамеры возвращает «фрикционные
колодки в исходное положение.
Выбор муфты осуществляется по величине расчетного мом«ита Мрасч!
определяемого зависимостью (V. I).
П редставленная на рис. V .8 номограмма дает возможность бы стро находить
требуемый размер колодочной пыевмокамерной муфты. Д ля эт о го необходимо
nomO.d
Дпи муфт с Du,
от 850-17(Юнм
Зазор в Выключенном
положении о т 1 д о2 »»
Рис.
V.7.
Пневмокамерпая ф рикционная
МН 5019—63
М^д.кгсм
Р и с . V .8. Номо­
гр ам м а для оп­
ределен и я типо­
разм ер а
коло­
дочной пиевмокам ерной муфты
муфта по нормали
параллельно оси абснисс провести прямую с ординатой, равной расчетному
моменту, до пересечения с прямыми давления в пнепмокамере. Абсциссы точек
пересечения указываю т необходимый типоразмер муфты.
Проектировочный расчет муфт этого вида сводится к определению харак­
терных размеров муфты и пневмокамеры, наименьшего диаметра впускного отвер­
стия в системе управления, обеспечивающего оптимальное время нарастания
крутящ его момента, а также времени срабатывания муфты.
Дисковая пневмокамерная муфта (рис, V.9)
Н а постоянно вращающемся валу 1 на шлицах закреплен диск 2, по наруж­
ным ш лицам которого перемещаются подвижные диски 6 w 8, соединенные между
собой болтами 7. На диске 6 крепится
пиевмокамера 4, имеющая два ниппе­
ли 5 д л я вцуска воздуха- Между непо­
движным (относительно вала /) диском 2
и подвижным диском 8 помещается
ведомый диск 9 с фрикционными на­
кладкам и 10. Д иск 9 с помощью ш ли­
цев на стакане 11 подвижно соединен
с зубчатым колесом 12. Между пиевмокамерой 4 и диском 2 расположено
теплоизолирующ ее кольцо S. В клю ­
чение муфты происходит следующим
образом: при впуске воздуха пневмо­
кам ера,
расш иряясь,
упирается
в диск 2 и отодвигает диски б и Й вле­
во, заж им ая ведомый диск 9 между
дисками 2 1\ 8 и увлекая его во враш.ение. Осевая сила включения на
вал не передается, она воспринимает*
выключении
ся
болтами 7. При
возвратны е пружины 13 сближают
диски 6 и 2 и, сжимая пневмока­
меру 4, освобождают фрикционный
диск 9.
Д л я лучш его отвода теплоты,
выделяющ ейся
во
время
работы
в пневмокамерных фрикционных муф­
тах, ведомый шкив муфты изготов­
л яю т
с ребрами, что увеличивает
поверхность теплоотдачи.
Располо­
ж ение ребер параллельно оси
вр а­
щ ения обеспечивает более интенсив­
ный теплообмен и боле« эффектив­
ное охлаж дение. Д л я уменьшения
потока теплоты к пневмокамере преду­
сматривается воздушный зазор между
фрикционной колодкой и пневмо­
камерой не менее 40 мм. П рин уди ­
тельны й
поток
воздуха
обеспе­
чивается крыльчаткой. Расчет
муфт
Рис. V.9. Ф рикционная дисковая пневсм. в [в].
мокамерная муфта
8. МУФТА
ПНЕВМАШЛЕКС» (Ю81
П невматическая фрикционная муфта «Пневмафлекс» фирмы «Ломани— Штоль»,
Ф РГ (рис. V.10, табл. V.4) является комбинацией фрикционной муфты с упругой.
Она представляет двойную коническую фрикционную муфту, содержащ ую ве*
домую 1 и ведущую 3 полумуфты с поверхностями трения 2, пневмоцилиндр 5,
поршень 4. воздухопроводы 7 и 5 и четыре упругих элемента из резины . Упругие
элементы расположены так, что при отсутствии сжатого воздуха в пневмоци­
линдре поверхности трения разъединены. Фрикционные обкладки прикреплены
к внутренним коническим поверхностям ведомой полумуфты. О бразую щ аяся при
включении теплота отводится в наружный кожух.
Муфта управляется сжатым воздухом при давлении 6— 8 кгс/см®. Как во
всех пневматических муфтах, подвод сжатого воздуха может регулироваться
дроссельным вентилем, благодаря чему скорость воздуха, подаваемого в муфту,
if
Рис. V.10. Муфта «Пневмафлекс»
можно менять в больших пределах и соответственно устанавливать потребное
время включения. Благодаря большой сжимаемости воздуха, давление в цилиндре
муфты нарастает достаточно плавно.
При подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр 5 осуществляется перемещение
в осевом нацравленин колусов ведомой полумуфты I до сцепления с коническими
поверхностями трения 2 ведущей полумуфты. В таком положении осущ ествляется
передача муфтой нагрузки. При этом упругие элементы оказываю тся в напря­
женном состоянии, п р и выпуске сж атого воздуха из пневмоцилиндра под дей­
ствием сил упругих деформаций элементов происходит расцепление ведомой и
ведущей полумуфт. При этом подвижные в осевом направлении детали ведомой
полумуфты фиксируются на конусообразном кольце. Таким образом, все части
муфты как во включенном, так и в выключенном положении заф иксированы
Bf радиальном к осевом иаправлекияк, а следовательно, препятствуют возник­
новению дополнительных усилий. Кроме того, муфты снабжены ограничителем
от проворачивания полумуфт. Муфта отличается легкостью ремонта при малой
Т рудоемкости и удобством в эк сп л уатац и и . Основное применение описанные
муфты находят в судостроении.
Выбор типоразмеров муфт производится по мощности и частоте вращ ения.
В. Э Л Е К Т Р О М А Г Н И Т Н Ы Е М У Ф Т Ы ^
И з муфт этого вида наиболее распространены электромагнитные многоди­
сковые фрикционные и порошковые муфты, а такж е муфты скольжения (индук­
ционные муфты). П ервые два вида нашли применение в станко- и приборострое­
нии. В станках эти муфты используются в регулируемы х приводах подач, обес­
печивая компактность конструкции и удобство управления. В приборах они
сл у ж ат как элементы автоматики в кинематических цепях различных устройств.
Индукционные муфты применяются па дизельных судах в дополнение к зубчатой
передаче, они сглаживаю т толчки и высокочастотные крутильные колебания.
В строительной технике широко используются муфты всех перечисленных видов
(в приводах лебедок, транспортеров, кранов и т. п.).
Сравнительные свойства названных видов муфт характеризую тся следующим
образом,
1. Наименьшую перегрузочную способность® имеют электромагнитные
дисковые фрикционные муфты, для которых она составляет 0,9. Д л я порошковые
муфт указанное отношение в среднем равно 0,75. Д л я индукционных муфт ве­
личина отношения зависит от конструкции их и колеблется в пределах от 0,2
до 0,9.
2. По быстродействию электромагнитные многодисковые фрикционные н
порошковые муфты различаются незначителыю . Их время включения колеб­
лется в пределах 0,03— 0,25 с, а время о тклю чени я— в пределах 0,01— 0,35 с}
индукционные муфты в этой группе наименее быстродействующие.
3. Электромагнитные порошковые муфты в силу свойств ферропорош ковыя
наполнителей работают при более низких скоростях вращения, чем электро­
магнитные фрикционные и индукционные муфты.
4. Наименьшие затраты управляющей лющности (0,1— \% от мощности,
передаваемой муфтой) при одинаковом передавае.мом моменте имеют место у элек­
тромагнитных фрикционных муфт.
4 . Э Л Е К Т Р О М А Г Н И Т Н Ы Е Д И С К О В Ы Е Ф Р И К Ц И О Н Н Ы Е М УФТЫ
В электромагнитных дисковых муфтах сцепление фрикционных дисков, свя­
зываю щих ведомую и ведущую части муфты, происходит под действием сил
магнитного притяж ения, возникающих при пропускании тока через обмотку
катуш ки возбуждения. Эти муфты, я вл я ясь в основном сцепными, обладают
предохранительными свойствами.
Наибольшее применение нашли многодисковые фрикционные муфты каи
более компактные при одинаковом передаваемом моменте по сравнению с коль­
цевыми муфтами с одной плоскостью трения. По сравнению с электромагнитными
порошковыми и индукционными муфтами фрикционные муфты имеют наименьшие
габаритные размеры при одинаковом передаваемом моменте. Они надежнее в ра­
боте. чем порошковые муфты.
Недостатком электромагнитных дисковых фрикционных муфт помимо не­
достатков. присущих механическим фрикционным муфтам, является увеличение
Ьремеин отключения муфты из-за остаточного магнетизма и наличия масляной
Пленки на дисках, вследствие чего необходима установка пруж ин д л я развода
' Основные терм кн ы и их определения см. » ГОСТ l S i 0 6 —72 «Муфты эл ек тр о м а­
гнитны е с мехапическоП связью».
* П ерегрузочная способность оценивается величикоА отнош ения ном ин альн ого
иоы снта, передаваемого муфтов, к м аксимальном у.
7
П оляков В .О .
193
дясков. ^гн муфты применяются в качестве пусковых и реверсирующих, в ко*
робках передач для переключения ступеней чисел оборотов, в приводах для
управления циклами перемещений рабочих органов машин, в системах следя*
щего привода.
Электромагнитные многодисковые фрикционные муфты выполняются как
с вынесенными, так и с магнитопроводящимн дисками. Эти муфты имеют враща­
ющуюся обмотку возбуж дения с подводом тока через скользящ ий контакт или
неподоижиую обмотку.
Рис. V .И . С ухая многодисковая
муфта
с
электромагнитным
управлением и выносснными ди­
сками
Рис. V. 12. М асляная много­
дисковая муфта с магнито­
проводящими дисками
Муфты с магнитопроводящимн дисками отличаются от муфты с вынесенными
дисками большей компактностью и саморегулируемостью при износе дясков.
М агнитопроводящие диски выполпякзтся стальными с фигурными вырезками
д л я уменьшения рассеяния магнитного потока, проходящего через диски в обоих
направлениях. Эти муфты изготовляются масляными.
Муфты с вынесенными дисками допускают возможность изготовления дисков
из любых материалов.
В муфтах с вынесенными дисками (ряс. V.11) подвод тока осуществлен через
два контактных кольца, в муфтах с магнитопроводящимн дисками (рис. V.12) —
через одно кольцо и массу.
Н ормалями машиностроения предусмотрено изготовление многодисковые
фрикционных муфт дл я моментов от 0 ,Й до 1600 кгс-см . Предусмотрены следу»
юшие типы злектромагнитных многодисковых фрикционных муфт:
1) муфты с вынесенными дисками и к01ггакт1м ы токоподоодом (МН 5657— 65);
2) муфты с магнитопроводящимн дисками и контактным токоподводрм
(МН 565& -65);
3) муфты с вынесенными
дисками и
бесконтактным
токоподводом
(МН 5659— 65);
4) муфты с магнитопроводящимн дисками и бесконтактным токоподводом
(ЛШ 5660— 65).
б . Э Л Е К Т Р О М А Г Н И Т Н Ы Е П О Р О Ш К О В Ы Е МУШТЫ
П ередача крутяш его момента электромагнитной порошковой муфтой основана
на сцеплении волущей и ведомой частей муфты, возникающем п р я воздействии
электромагнитного поля на ферромагнитный наполнитель (порошок), в резуль­
тате чего он увеличивает спою вязкость и прочно соединяет ведущую и ведомую
части муфты.
П ринципиальное устройство порошковой муфты представлено на рис. V.13.
Ц илиндрические поверхности наружного 4 и внутреннего 3 цилиндров, обычно
вы полняемы х из малоуглеродистой стали, ограничивают кольцевой рабочий
зазор, заполненный наполнителем I, который представляет собой смесь ферро­
м агнитного порошка со смазывающим веществом (сухим или жидким). Обмотка
у п равл ен и я 2 питается постоянным током. Подвод тока к обмотке осуществляется
а/
/
2
Рис. V. 13. Схема му(]>ты (а) и связка в рабочем зазоре (5)
через щетки и контактные кольца 5. Магнитный поток, создаваемый электричв»
ским то к ом , проходит по внутреннему цилиндру 3, рабочему зазо р у и наружному
цили ндру 4, образуя замкнутую цепь (обозначена на схеме штриховой линией).
В результате воздействия электромагнитного поля на наполнитель из фер­
ромагнитны х частиц образуются связки , ориентированные вдоль магнитным
силовы х линий и соединяющие наружный 4 и внутренний 3 цилиндры (ведомую
и ведущ ую части муфты). При этом создается определенное сопротивление сдвигу,
которое тем сильнее, чем больше магнитные силы сцепления частиц в связках.
И зм ен яя ток управления, можно соединить ведущую и ведомую части муфты
либо ж естко, либо с проскальзыва1п«ем до полного расцепления. Эти муфты при­
меняю тся в качестве:
1) сцепных или пусковых, обеспечивающих плавный и регулируемый по
врем ени пуск;
2) предохранительных;
3) муфт автоматического управления, используемых дл я плавного регулм»
р ован и я крутящ его момента и скорости вращения валов исполнительных машин.
П орош ковы е муфты отличаются высоким быстродействием. Время дости­
ж ен и я номинального момента муфтой колеблется от секунд (для муфт, рассчитан­
ных н а передачу больи1их крутящ их моментов) до сотых долей секунды — дл я
приборны х муфт. В отличие от фрикционных муфт порошковые характеризую тся
отсутствием износа рабочих поверхностей муфты, так к ак при работе ведущая
и ведомая поверхности непосредственно не соприкасаю тся. П ри равных значе­
ниях передаваемого муфтой момента электромагнитные порошковые муфты по
массе и габаритным размерам несколько уступают механическим и электромагнит­
ным 4>рикционным многодисковым муфтам, но превосходят по тем ж е показателям
и иду к ци он ные м уфты.
Н а величину крутящего момента, передаваемого муфтой, отрицательное
в л и ян и е оказывает уплотнение наполнителя и необратимое изменение физико­
химических свойств его (старение). Уплотнение наполнителя происходит как
под действием центробежных с и л — в работающей муфте, так и за счет оседания
н аполнителя (слеж иван ия)— в неработающей муфте, в результате чего частицы
н аполн ителя теряю т подвижность в рабочем зазоре муфты.
Унипопярные схемы
DdHnHamijuic»Miie многоспоиные
Однопотушечнче ивуюпойиые
ИЛ
щ
ш
ш
Ш
Мнргокат1/шечнь1е миогошйнь'е инерционнь!^ Многокагпише‘^и(.:е многсслоинь/е мо^оинерциониые
сааа
QS3
Ммогокотушечные пногоспойные дисмВь'В
OdHOnomijwJv^ie с наподби/кмой па/т уш по^
ш
г.
1 1
М но го п о п ю сны е схем ы
С поспедсдат пьно'пораппепьным c o e ^ i'
Сродиапьмьге^ и тонгенциопьнымрасполо­
неиием ко т уш ен
жением катушек
Рис. V.14. Конструктивные схемы порошковых муфт
1
В ар иан т}
S
В а р и а н т //
Рис. V.15. Устройство порошковых муфт
2
Порошковые муфты можно классифицировать по следующим основным
п ризн акам ; 1) форме и расположению рабоних зазоров относительно оси враще­
ния; 2) количеству рабочих зазоров (слоев); 3) количеству катуш ек управления;
4) способу подвода тока к обмотке управления (вращаю щаяся или неподвижная
обмотка); 5) соотношению моментов инерции ведомой и ведущей частей.
Конструктивные схемы муфт различных типов представлены на рис. V. 14
[^8]. Униполярные однокатушечные муфты находят применение там, где раз­
меры муфты и время переходного процесса не играют существенной роли. Муфты
с несколькими рабочими слоями, бесконтактным токоподводом и малоннерционной ведомой частью и.меют малое время переходного процесса и используются
в устройствах автоматического регулирования. Многокатушечные схемы муфты
1<елесообразио использовать для повышения плотности магнитного потока в ра& ч ем слое. Многополюсные схемы распространения не получили. Наибольшее
распространение получили цилиндрические однообмоточные конструкции муфт
й ак наиболее простые в изготовлении и эксплуатации.
Примерное устройство порошковых муфт показано на рис. V.15. Муфта
cj ж идки м наполнителем (смесь ферромагнитного порошка с маслом) представ/|ен а в варианте / . Д л я удобства монтажа обмотки 3 ведомый элемент / сделан
разборны м. Снаружи обмотка закры та немагнитным кольцом 4. К корпусу 2
к реп ятся две боковые крышки, приче.м одна из них выполнена в виде приводного
зубчатого колеса, насаженного на немагнитную втулку 10. Крышка 5 (верхняя
половигга рисунка) изготовлена из немагнитного материала. Если крыш ка 5
стал ьн ая , а зубчатое колесо без магнитной изоляции, то в местах крепления крыШек с корпусом ставят немагнитные прокладки 9. Резиновые уплотненные кольца 8
17репятствую т вытеканию наполнителя. Ток в обмотке подводится через контактijioe кольцо 6 на изоляционной втулке 7. Вторым проводником служ ит корпус.
В варианте / / изображена многозазорная муфта. Эта муфта имеет четыре
цилиндрических зазора и заполняется сухим наполнителем. Ведомый элемент
ц(алоинерцнонный. Система уплотнения состоит из козы рьков и уплотнительных
к о л е ц 3 нз войлока или шерсти. Детали 1, образующие рабочие зазоры , изготов­
лены из мягкой стали. Остальные конструктивные элементы такие ж е, как у муфты
в ар и ан та I.
Расчет электромагнитных порошковых муфт
Основой для расчета порошковых муфт служ ит методика ЭНИМС [78]. Эта
методика разработана применительно к условиям станкостроения, однако она
используется при расчете муфт и д л я других отраслей машиностроения.
Различаю тся следующие режимы работы муфты:
1) fii — ^ 2 = О (установившийся режим);
2) rii — П2 = f {О Ф О (режим скольжения), где rti,
— скорости вращения
соответственно ведущей и ведомой части муфты.
Основой расчета является зависимость
= nkpkt,mD^pl200,
(V .6)
где М — момент, передаваемый муфтой, кгс-м; ftp — коэффициент режима р а ­
боты, равный дл я установившегося процесса 1,0, а д л я режима скольж ения
0 ,7 — 0,9; £>— средний диаметр муфты по рабочим зазорам , см; k ( , = . b / D —
отнош ение ширины рабочего зазо р а к среднему диаметру: f n — число рабочих
зазо р о в (число слоев порошка); р — удельная сила сцепления в рабочем зазоре,
кгс/см'**.
П ри заданных геометрических параметрах муфты ее момент является ф унк­
цией р , величина р определяется следующим образом:
P=
(V .7)
где k „ — коэффициент, зависящ ий от материала наполнителя. Д л я карбониль­
ного зкелеза и масла, если железо в смеси по объему составляет 0,3— 0,45,
= \\
д л я карбонильного чистого ж елеза с содержанием ж елеза в смеси по объему
0,65 Ац = 1,4; дл я карбонильного ж елеза и окиси цинка при содержании ж елеза
в смеси по объему 0,5— 0,65 *м = Ы ; Для кярбоинлыюго ж елеза и лвуокиси
кремния с тем ж е содержанием ж елеза
= 1; к „ — коэффициент, учитывающий
линейную скорость движения частиц в зазоре и зависящий такж е о т величины
зазора (рис. V.16); Аз— коэффициент, учитывающий влияние чи сла рабочих
зазоров на плотность наполнителя; при числе зазоров 1, 2, 4, 6, 8 коэффициент ftg
соответственно составляет J; 0,95; 0,9; 0,8; 0,7; ft,i. л — величины, зависящ ие
от плотности наполнителя и размера зазо р а Ь\ на рис. V.17 они даны д л я содеракания в рабочей смеси 0,30 н 0,45 ж елеза (по объему).
п
t8
16 -X
1.2
10
0.3
•у
0,6
0,45
10
О 0.5 1.0 1.5 2 2.5 S.MM
и
1.2
7J У, м/с
Рис. V.16. Зависимость
коэффициента kx, от ско­
рости частиц в зазоре
0.J0
Рис. V-17. Зависимость коэф*
фициентов
и /1 от разм ера
зазора б
Н амагничиваю щая сила / „ (ампер-витки), необходимая для создания
дукции Вз, определяется по формуле
ин<
(V.8)
/й) = Ва (mS - f а )/^ э .
где ^ 3 — магнитная проницаемость зазо р а; выбирается она по граф и к у , приве­
денному на рис. V .18, причем ш триховая кривая соответствует сухом у наполни'
телю; а — коз»ффицнсыт, зависящ ий от индукции Вз и величины коэффициента k't
(рис, V.19).
М.Гс
сс-10^
\
16
12
ч"
S^
0.8
в.4
U
0.1
12.8
9.6
6.4
12
05 d9 1 1,11.5о ^
з '/Р
Рис. V.18. Зависимость магнитной проницаемости от индукции
в зазоре
2.25
15
0.75
О
к.* 124
оМ
0.12'^
f^ r
0.3 0.6 0.9 12
Вс
Рис. V.19. Зависимость коэффи­
циента а от индукции в зазоре
Диаметр обмоточного провода определяется из условия обеспечения необ*
ходимой намагничивающей силы
d = 2 /(/(o D c p P /f/).
(V .9)
где Dcp — средний диаметр обмотки, м; р — удельное сопротивление провода,
см мм^/м; t / — напряж ение, подводимое к обмотке, В.
Площ адь сечения паза под обмотку
Su - 0 ,2 5 n U d ^ lik ^ „ N y ),
(V.IO)
где *зап— коэффициент заполнения сечения медью, Aggn = 0 ,6 -t-0 ,7 ; iVw —
удельная мощность омических потерь (на одиы ампер-виток)^ Н у s s iV/(/(i)]j
А/
мощность омических потерь в катуш ке.
т
П орядок расчета муфт следующий.
I.
Определяют средний диаметр D рабочего зазора муфты из формулы (V.6),
принимая р в пределах 0,3— 1,7 кгс/см* (большие значения р соответствуют
меньшим значениям 6).
Основные размеры муфты: ширину рабочего зазо р а Ь, внутренний и средний
диаметры обмотки
и Оср и наружный диаметр муфты Он берут из таблицы
Рис. V.20. Соотношения основных размеров муфт:
Соотнош ения основны х р азм еров ыуфт
О бозначение
р азм ер а
Ь
^ср
а
б
9
3
(0,1 2 ^0 .3 ) D
0.75D
0.85D
V D (D + 4й)
(0,12.4-0,3) D
0.76D
0.85D
(0,12-!-0.3) D
0 ,4 0
1,260
1.40
У D ( 2 , 7 0 + 4ft)
У D ( 0 + 4&)
1,160
у о (l,5 Z )+ 4 ft)
к ри с. V.20 в зависимости от принятой конструктивной схемы муфты. Величина
рабочего зазора д л я муфт средней мош.ности 6 = 0,5-j-3 мм.
2 . По формулам (V.7) и (V.8) определяют Вз и /о).
3 , По ^ р м у л а м (V.9) и (V.10) определяют диаметр провода и площ адь сече­
ния паза под обмотку.
Конструкция порошковых муфт
Конструкции электромагнитных порошковых муфт чрезвычайно разнооб*
равны. Известны порошковые муфты д л я приводов транспортеров, экскаваторов,
вемлечерпалок, насосных и вентиляционных установок, металлорежущ их стан­
ков. Создан ряд конструкций муфт дл я систем автоматического регулирования.
На рис. V.21 {85] показана разработанная в Г Д Р муфта лля номинального
момента 315 кгс-м. Н аруж ны й диаметр 615 мм, длина 295 мм. Массивный ротор 4
может соединяться либо с валом приводного двигателя, либо с валом редуктора.
Ротор вращается в подшипниках, посаженных в крыш ках / и 5 наруж ного кор­
пуса 2. В кольцевом пазу размещена обмотка возбуждения 5, закры тая немагнит*
11ЫМ кольцом 9. Концы обмотки выведены на контактные кольца 12, сидящие
на ступице ротора. Цилиндрические поверхности корпуса и ротора образуют
рабочий зазор
заполненный порош­
ком. Уплотняется
он магнитными
ловуш ками, выполненными в виде
заостренных шайб II , закрепленны х
на торцовых поверхностях ,'ротора.
Частицы порош ка, п р и л и п а я ' к за’ остренному краю шайбы, препятствую т
Рис.
V.21.
П орош ковая муфта
Рис. V.22.
Порошковая муф га крано­
вого типа
перетеканию наполнителя нз рабочего слоя в зону подшипников. Дополни»
тсльно к магнитным ловуш кам перед подшипниками уста}ювлены уплотнитель*
пые кольца 7. Подшипники закрыты крышками 5 и сальниками 6.
Муфта аналогичной конструкции, разработанная в Гипронефтемаше д л а
привода буровой установки, имеет следующие данные:
Момент, н г с . м :
номинальны й
.......................................................................................... .....^(>0
м<1кснмальный . . .
......................................................................................... .... €00
Чистота врпш сния ном инйльная, о б / ы н н .......................................................7&0
Мощность во зб у ж д ен и я. кВ т
............................................................... .... . 0,05
Н аруж н ы й динмстр, мм
......................................................................................в50
Д ли н а, м м ................................................................................................................. .....600
М асса муфты, ................................................................................................................700
Муфта кранового привода |85] представлена на рис. V.22. В едущ ая часть
муфть! состоит из корпуса-магнитопровода 4 и сердечника 5, соединенных бол*
тами. Корпус зак р ы т дюралюминиевой крышкой 6. Н а наружной поверхности
к орпуса имеются ребра для отвода теплоты. В кольцевом пазу корпуса распол о ж ея а обмотка возбуждения 3 из провода с теплостойкой кремннйорганической
изоляцией. Обмотка питается током при помощи двух контактных колец Р.
Ведомая часть муфты представляет собой тонкостенный стальной ротор 7,
обод которого образует с поверхностями ведущей части двухзазорное кольцевое
пространство, заполняемое порошковой смесью и уплотненное графитовыми коль­
цами 8 . Обод ротора жестко соединен со ступицей / из магнитного чугуна. Поло­
сти подшипников уплотнены резиновыми манжетами 2,
Техн н чески е
данные
муфты
34
Номинальный момент, кгс-м
................................................................... ,
Ч астота вращ ения ведущего вал а, о б / м и н ............................................. 1500
Н ап ряж ен и е, подводимое к обмотке, Б
........................... ......................
110
?
J
и
5
6
7
8
9 Ю п
J2 15
Рис. V.23. Бесконтактная порошковая муфта
К онструкция приборной бесконтактной порошковой муфты представлена
на рис. V.23. Муфта состоит нз неподвижного корпуса-магннтопровода 5, в ко­
тором на шарикоподшипниках 2 н I I вращается магнитопровод из двух частей 6
и
Маг1ШТОпровод 6 состоит из стакана и сердечника, разделенных кольцом
нэ немагнит1юго материала. Заполняю т муфту порошковой смесью через отвер­
стие в сердечнике (вдоль оси), закрываемое пробкой / . М агнитопровод 10 вра­
щ ается в шарикоподшипнике И , а в отверстие магнитопровода установлены
Подшипники 9 и 12 вала ротора; на конце магнитопровода на шпонке 15 посажена
ведущ ая шестерня 13. Малоинерционный ротор 7 из низкоуглеродистой стали
ж естко соединен с валиком нз немагнитной стали, что предохраняет кольца
подшипников от намагничивания. Н а конце валика на ш лицах посажено зубча­
тое колесо 14, передающее вращение рабочему органу.
В пазу неподвижного магнитопровода находится обмотка 4, ток к которой
подводится через клеммную колодку, закрываемую кож ухом 3. Уплотнение
рабочей полости муфты комбииирован{юе — из лабиринта и магнитного кольца 8.
Т е х н и ч е с к и е данные
муфты
22
НоминальныЛ момент, к г с - с м .........................................................................
Н ом инальная частота вращ ения, о б /м и н .................................................. 2000
М аксимальны й ток возбуж дения, А ......................................... ....
0,04
Сопротивление обмотки. Ом
......................................................................... 40
Время разгона,Ведомого вала вхолостую до полной скорости при
максимальном токе возбуж дения, с .......................................................0,025
Л остояи н ая времени и арастан и я момента, о ......................................... 0,040
П р н и с р р а с ч е т е м у ф т а (8 5 ] к р а н о в о г о п р и в о д а . Расчетнпя
схема ыуфты представлена на рио. V.24. Исходные данные: номинальны й м омент
^
в: Э4 кгв* и; П |
1600 об/ынн; иап ряж ен н е, аодводвыое к обмотке муфты, U ^ ilO О;
му<^а выполнена двухаазорной (т ^ 2 ), ш ирена зазора 6 зг 5 см.
Принимаем р ■« 0,3 кго/сы’,
« I и в з вы раж ения (V.6) находим срсдниА диаметр
иуфты
О » ^[4 fX iM l{n kp b m p )] — J/'[200-34/(3,14-I.S 2 .0 ,3 )) — 26 см.
Находим
в ЫО в 0,19, что приемлемо- Величину ныдукани определяем вз фор*
мулга (V.7). П риним ая к ав 1,3, к = I, к
0,96, к ~ 0,7, п =» 1,3, находим
^=
0 /(* в
- 0 ,3 /( 0 .7 .1 ,3 .1 .0 ,9 5 )
0,5 В * ^ м ’ • • &000 ГС.
Рис.
V.24.
0
п
0,36;
= 0,47 В 'С /ы ’, прииимаеы
Расчетная
схема
9
О ■
муфты
Н еобходимая нам агничиваю щ ая сила определяется по ф ормуле (V.S), ^ я чего прн«
швмаем l i . V 0 , 8 . 10~*В 'С /(А .м ); а = 1,6* 10~*) размер зазора 6
Поела подстановки в ф орм улу
у (V.8) получим
2-0,001б-0,б
2-0.0016-0.6 / , . 1,6.10-'^ ч
„„„
------- U.S-10-*
( ^ + T o W ) " ^ “ ам п ер-витков.
Д л я ыагннтопровода вз обычно^ стали величину /со удваиваем в приним аем равиоВ
ВбО ам пер-витков.
П риним ав Одр
0,24 м и р « 0,0176 О н>им '/м , находим по ф орм ул е (V.9)
d -= 3-600.0,24-0,0175/п0 » 0 ,30 мм.
Вы бираем п ровод П С Д К диам етром d <= 0,44 мм, о учетом изолваиы
— 0,65 ык.
Равмерш п аза д л а обмотки принимаем Ъ‘ Ь ■> 2 6 X 3 0 мм, сечение обмотки о ^«етом нзола«
ЬфА,
2 3 X 2 7 ым*.
Ч я м о елоев в обмотке
* 1 - V ‘^h -2 7 /0 .W -4 2 .
Ч исло ви тков в слос
*2"
Ч иело витков в обмотке
Н аибольш ий ток
/ у " ^ '‘^/(^‘“о^срР )
k i k t •« 42-36 «1 1512.
И 0.0,44*/(4.1512.0,24.0,0176) •* 0,84 Л .
Ы анбольш ая н ам агн и чи ваю щ ая вила
1^(1)^ » 0 ,& 4 .1613 « 1270 ам пер-ввткоо,
Н аи бо л ьш ая плотность тока (в период разрояа)
А — A!^t{Kd*) — 4.0,84/(3,14.0,44*) « 6.5 A/UM%
«VO допустим о АЛЯ провода в крем ве& органнческой
азоляцнеА,
Помимо указанных расчетов некоторые авторы [47, 85] проводят представ­
ляю щ ие немалые трудности расчеты магнитной цепи и тепловые расчеты для
конкретных типов муфт и конкретных условий их работы, которые дают в боль­
ш инстве случаев лиш ь ориентировочные решения и уточняются эксперимен­
тальными данными.
6 . И Н Д У К Ц И О Н Н Ы Е МУФТЫ
К ак видно из принципиальной схемы индукционной муфты (муфты сколь­
ж ени я — рис, V.25), она состоит из двух механически не связанных между cofeii
вращ ающ ихся частей — индуктора 1 и якоря 2. П ри вращении индуктора его
магнитное поле пересекает якорь и индуцирует в нем токи, взаимодействие кото­
рых с магнитным полем индуктора создает
вращающ нй момент, в результате
чего
ведущ ая часть муфты увлекает за собой
ведомую.
Индукционные муфты в составе приводов
вы полняю т две основные функции:
1) соединение или разъединение двига­
тел я и исполнительной машины;
2) регулирование
частоты вращения
в ала исполнительной машины независимо
от частоты вращения двигателя.
П о сравнению с другими типами элек­
Рис. V.25. Схема нидукциоптромагнитных муфт, также служащ их для
ной муфты
соединения двух валов, эти муфты имеют
преимущества:
1) возможность бесступенчатого регулирования скорости вращ ения ведомого
в ала при постоянной скорости ведущего;
2) повышенные надежность и долговечность, связанны е с отсутствием тру­
щ ихся фрикционных элементов
Кроме того, индукционные муфты обладают предохранительными свой­
ствами, обусловленными ограниченностью величины передаваемого момента;
они так ж е могут сглаживать удары и колебания нагрузки.
К недостаткам этих муфт относятся:
1) меньшие значения удельных вращающих моментов, т. е. моментов, при­
ходящ ихся на единицу объема или массы муфты;
2) меньшее быстродействие, свяэан1юе с повышенными зн ач етш м и элек­
тромеханической и электромагнитной постоянных времени по сравнению с дру­
гими типами электромагнитных муфт.
Применение индукционных муфт целесообразно в приводах, в которым
работа муфты с большим скольжением происходит в течение коротких про­
м еж утков времени; общий к. п. д, привода в этом случае получается достаточ1Ю
высоким. Рациональной областью применения этих муфт являю тся механизмы
с моментом нагрузки, пропорциональным квадрату скорости вращ ения. К на­
стоящ ему времени отечественной промышленностью освоены индукционные
муфты с номинальным моментом до 1600 кгс-м.
Н а схеме приведена упрощенная классификация муфт по [91 и 89]. Рас­
смотрим основные разновидности магнитных систем н а и ^ л е е распространенны»
типов муфт.
1. Индуктор{1ые и панцирные муфты со скользящ им токоподводом состоят
в основном из зубчатого индуктора с обмоткой возбуж дения 3, посаженного на
один в ал стокоподводящ ими контактными кольцами, и цилиндрического якоря 2,
скрепленного с другим валом муфты (рис. V.26). Н а рис. V .26 показана развер­
нутая схема магнитной системы, конфигурация зубьев-полю сов дл я индукторной
муфты (о) и панцирной (б). Я корь в этих муфтах обычно выполняется ферро­
магнитным.
2. Муфты с явно выраженными полюсами (асинхронные) в отличие от муфт
предыдущего типа имеют на каждом полюсе отделыгую обмотку возбуждения.
Н а рис. V.27 схематически показана магнитная система такой муфты.
Схта
К Л А С С И Ф И К А Ц И Я И Н Д У К Ц И О Н Н Ы Х МУФТ
с водяным
охлаж дением
С естестаениы м
о хлаж ден и ем
В ЯВНОПОЛЮСНЫХ муфтах обмотка якоря обычно бывает короткозамкнутой,
реж е встречаются якоря с фазной обмоткой, выведенной на контактные кольца.
3.
Асинхронно-синхронные муфгы находят применение в приводах, где не
требуется регулирования скорости, Основной режим работы такой муфты —
синхронный (частоты вращ ения ведущего и ведомого валов равны). Эти муфты
исп0льзую 1с я в качестве предохранительных, так как при синхронной частоте
вращ ения вращающ ий момент максимальный. .
Схемы устройства асинхронно-синхронных муфт индукторного и панцир*
ного типа показаны на рис. V.28. К онструкция индуктора такая ж е , к а к у муф1?
индукторного и панцирного типа. Размеры зубьев якоря равны размерам зубьев
индуктора В этой муфте о увеличением скорости вращ ения и уменьшением сколь­
ж ения момент не сниж ается, к ак в муфтах с массивным якорем* а BospaCTaeTi
к ак в асинхронных двигателях о короткозамкнутым ротором, причем прнбли*
ж ается к максимальному асинхронному моменту при критической скорости
Критическая скорость из-за малого сопротивления короткозамкнутой обмотки
б ли зка к синхронной, при достижении ее муфта работает синхронно, зубья якоря
и индуктора в этот момент находятся один против другого, и скольжение равно
Л
0)
А-Л
6}
А~А
/J ^
УV
V
А
Рис. V.26. М агнитная система индукторной и панцирной My(J)Tj
J •— магнитолровод; 2 ^
яко р ь; 3 • - обм отка вовбуж деиия
Рис. V.27. М агнитная система явиополюспой муфты
нулю. Смещению зубьев якоря относительно зубьев индуктора препятствую т
адектромагнитные силы притяжения, действующие между зубьями и создающие
синхронный реактивный момент.
В бесконтактных муфтах скольж ения (рис. V.29) отсутствует скользящ ий
токопровод. Эти муфты по сравнению с контактными обладают более высокой
надежностью, хотя уступают им по габаритно-массовым показателям.
Схема магнитной системы муфты индукторного типа представлена на
рис. V .29, о. Неподвижные магнитолровод 1 и обмотка возбуж дения 2 образую т
Рис. V.28. М аш итные системы асинхроино-сияхроияы»
муфт; а — индукторной; б — панцирной;
/ — индуктор: ? — яко р ь; 3 — стержни короткозам кнутой о б ­
мотки
Рис. V.29. М агнитные системы бссколтаггн ы я
муфт скольжения: а — индукторная; б — с зуб­
цами одной полярности; в, г — панцирные;
I — неподвижный магннтопровод; i — обмотка; S
якорь; 4 — полю сная система
статор машины. Я ко р ь 3 состоит нз двух ферромагнитных цилиндров, разделе»мых в центральной части кольцом из немагнитопроводного материала, t i a другом
валу находится часть муфты. Зубцовая часть магнитопровода и якорь могут быть
как ведомым, так и ведущим элементом муфты.
Н а рис. V.29, 6 показана муфта с зубьями одной полярности. Здесь в отличие
от схем ы , показанной на рис. V.29, а, ферромагнитный якорь 3 монолитный,
а магннтопровод / имеет зубья одной полярности. Эта муфта технологичнее в из­
готовлении, но передает меньший момент, чем муфта, изображ енная на
рис. V . 29, а , из-за наличия нерабочих зазоров между статором и якорем и стато­
ром и зубцовой частью магнитопровода I.
Г
$
iM
и
.
1 * .
V
® П
Рис. V.30. Д вухиидукторная муфта скольж ения: а — м агнитная
спсгсма; б — характер магнитного потока;
I — н аруж ны й нидуктор; 2 — якорь; 3 •— внутренний иидуктор; 4 —«
нсмйгпитное соединение яндуктороп
Via рис. V .29, в, г представлены схемы магнитных систем бесконтактны х
муфт панцирного типа. Неподвижная часть магнитопровода I крепится к корпусу
муфты и имеет обмотку возбуждения 2. В ращ акяцаяся часть магнитонровода
имеет могтеобраэные зубья одной полярности на ферромагнитной части н ферро­
м агнитное кольцо с зубьями другой полярности, соединенное с магнитопроводом
поясом нз немагнитного материала, который препятствует замы канию потока
внутри индуктора.
д в у х и н д у к то р н ая муфта представлена на рис. V .30. М агнитная система (в)
етой м уф ты состоит из механически соединенных внутреннего 3 и наруж ного I
индукторов и расположенного между ними ферромагнитного я к о р я 2. Д етали,
соединякнцие внутренний и наружный индукторы, во избеж ание ш унтирования
магнитного потока в зазоре выполняются из немагнитных материалов.
М агнитные напряж ения между точками i4 и £ от двух обмоток противопо­
ложны по направлению и компенсируют др у г друга, поэтому магнитный поток
по я к о р ю ы« замы кается
Расчет индукционных муфт
О сновной задачей при расчете муфгы является определение по заданному
моменту Д11аметра я к о р я (кгс-м) по воздушному зазору и его активной длины,
равной длине полюсов. Ориентировочно эти значения можно определить из
у р ав н ен и я , связываю щ его вращакмций момент с параметрами муфты [91J,
где В щ — амплитуда первоП гармоники переменной составляю щ ей индукции
в зазоре, Гс; D — диаметр якоря по воздушному зазору, м;
— ак ти вн ая длина
якоря, м; Til, ” 2— частота вращ ения соответственно ведущей и ведомой частей
муфты, об/мни; N — число пар полюсов индуктора; )л— м агнитная проницае­
мость стали якоря в его активном слое, Гн/м; р — удельное электрическое сопро­
тивление якоря, Ом-м; k ,n — коэффициент, учитывающий поперечные токи в тор­
цах якор я,
К
= Ч \ Г \^ - ^ ^ ^ Ф п . Щ р 1 г ) 1
где
— коэффициент, зависящ ий от отношения переменной составляющ ей
потхжа к полному потоку; /Сф^ изменяется в пределах 0,18— 0,26; i , — аксиаль­
ная длина зуба.
И спользование этого уравнения дл я практических расчетов затруднительно
из-за неопределенности величины р., зависящей от индукции в активном слое
якоря и от скорости скольж ения. В связи с этим на практике получило распро­
странение определение основных размеров муфты путем использования опытны)с
данных имеющихся конструкций и пересчета их по формулам подобия для проек­
тируемой муфты. Т акая методика проектирования муфты изложена в [91]. Здесь
из-за громоздкости эта методика не приводится.
Конструкции индукционных муфт
Ввиду большого разнообразия конструкций отечественных и зарубежных
муфт здесь приводятся только конструкции муфт общего прим енения, серийно
выпускаемые промышленностью.
В Советском Союзе выпускаются приводы серии ПЛ1С, вклю чаю щ ие двига­
тель, муфту скольжения индукторного типа и автоматический регу лято р скоOCTH. Выпускаются такж е отдельные муфты индукторного типа серии ИМС.
1риводы ПМС выпускаются шести типоразмеров для моментов от 1»7 до 30 кгс*м
и находят применение в механизмах с постоянным и вентиляторным моментами
нагрузки.
Н а рис. V.31 представлена конструкция привода ПМС с нндукциониой
муф>той трех первых типоразмеров, а па рис. V .3 2 — трех последующ их типо­
размеров. Основные технические данные приводов серии П М С сведены
в табл. V.5.
РГедостатками привода серии ПМС являются повышенные требования к
точности
изготовления и затрудненная сборка — разборка.
Конструкция
привода ПМС-М, в котором отсутствуют указанные недостатки, представлена
па рис. V.33.
В отличие от привода ПМС якорь 4 муфты со стороны дви гател я опирается
на подшипник, закрепленный в корпус 3 муфты, и соединяется с валом двига­
тел я / с помощью втулки 2, кулачки которой входят в пазы ступицы якоря.
Т акое выполнение позиоляет производить сборку муфты без дви гателя и облег­
чает центровку якоря 4 и индуктора 7. Беско1!тактный синхронный тахогенератор индукторного тина служ ит дл я регулирования скорости мус}>ты и состоит
из зубчатого ротора 9, закрепленного на ведомом валу 14 м уф ты , и статора,
вапрессованногов крыш ку 8 муфты и состоящего из кольца 10 с рабочей обмот­
кой на его выступе и диска 11 с обмоткой возбуждения. Ток к обм отке 6, закреп­
ленной в кольце 5, подводится через кольца 13 и щ етки, установленны е в ко­
ж у х е 12.
Муфты серии H?^VC рассчитаны дл я работы с асинхронными двигателями,
имеющими синхронные скорости 750, 1000 или 1500 об/мин, причем диапазоны
регулирования скорости при постоянном моменте нагрузки составляю т соответ­
ственно 710— 100, 950— 140 и 1450— 200 об/мин. Эти муфты при.ченяются в основ­
ном в механизмах с вентиляторным моментом н агрузки.
К онструкция инд>’кторной муфты представлена на рис. V .3 4 , а основные
технические дан н ы е— в табл. V .6. Особенностью конструкции является от­
крытое исполнение, требующее при монтаже применения защ итны х ограж ­
дений.
F
в
X
lU
а.
н
U
я
я
А
I S «
^ 3 * I,
^ 2 i,'
я
§
к
5
в
S
С
d
о.
к
S
«
^
а
Рис. V.34. И ндукторная муфта серии ИМС:
i «- ведущ ий в ал ; 2 — индуктор; 3 — якорь; 4 — обм отка; S — токоподнодг
6 — ведомый вал; / >
— станина
П оказатели
ИМС-7
ИМС-20
ИМС-40
НМС-75
ИМС-100
ИМС-160
Номинальный
70
200
400
7Ё0
1000
1600
момент, кгс-м
2100
Число
витков
2100
945
945
825
945
обмотки
Диаметр прово­
0,9
0,96
1.4
3.28
1.4
1,4
да, мм
Сопротивление
42
33,8
16,4
16,4
8,3
16,4
обмотки, Ом
Масса обмотки,
12
22
22
22
47
10
кг
Номинальный
4
1,5
4
6
6
10
ток возбуж дения, А
1737
Масса муфты, кг
145
300
590
1170
1323
Габаритные р аз­ 530X 400 613X 480 915X560 1075Х 670 1135Х 8(Х) 1225Х 800
меры муфты, мм
(д лин ах диаметр)
7. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МУФТ
Магнитопроводы. Выбирать материал для магнитной системы муфты необг?одимо с учетом назначения муфты. Д л я быстродействующих муфт применяют
материалы с высокой начальной проницаемостью — пермаллой лермендюр.
Д л я магнитопроводов регулируемых муфт наиболее пригодна низкоуглеродистая
электротехническая сталь— железо Армко. Магнитопроводы медленнодейству­
ющих муфт изготовляю т из стали 10. Д л я муфт, рассчитанных на передачу боль»
ших моментов, применяют стали 15 и 20.
Немагнитные детали. К немагнитным деталям муфты относятся кры ш ки,
валы , подшипники, крепежные детали и т. д. С целью уменьшения магнитного
расстояния эти детали изготовляю т из немагннтных и маломагнитных материалов,
Использую т маломагнитную сталь аустенитного класса, нержавеющую нема­
гнитную сталь (хромистую, хромоникелевую, хромомарганцевую), а такж е
латунь, дюралюминий и т. д.
Наполнитель. Он помеи1ается в рабочий зазор муфты, состоит из смеси фер­
ромагнитного порошка со смазывающим веществом. В качестве ферромагнитного
порошка используется карбонильное желе'^о марок Р*4, Р*8, П-4 (цифры обовначают средний диаметр частиц в микрометрах).
В качестве сухих смазывающих веществ используются тальк, граф ит, окнся
магния и цинка, кварц , стекло с диаметром частиц
мкм. В качестве ж идкия
смазывающих веществ применяются минеральные масла: трансформаторное — д л я
работы при температуре 40— 70® С и авиам асла— для работы при 70— 100*" С,
а такж е синтетические ж идкие соединения для работы в области высоких тем­
ператур.
Уплотнительные материалы. Уплотнения в муфте предназначены дл я зг:щнты
подшипников от попадания частиц наполнителя и предотвращения утечки на­
полнителя из рабочего зазо р а. Применяются войлочные или фетровые сал ьн и ки ,
графитовые кольца, манжеты из резины и кожи. Используются магнитные ло­
вуш ки — уплотнения из постоянных магнитов и электромагнитов, зад ерж и ­
вающих ж елезны е частицы наполнителя.
г л а в а VI
М УФ ТЫ СВОБОДНОГО ХОДА
Особенностью муфты свободного х о д а ' является передача момента только
в заданном направлении и только до тех пор, пока скорости вращ ения ведущего
и ведомого ввеньев одинаковы: как только скорость ведомого звена превысит!
скорость ведущего, муфта автоматически разобщит сцепленные
части.
П о принципу действия различают два основных вида муфт свободного хода:
фрикционные и храповые. Наибольшее распространение получили первые благо*
даря С11особности работать при высоких скоростях, любом числе включений,
малому мертвому ходу, бесшумности.
В машино' и приборостроении использую тся предпочтительно фрикционные
роликовые муфты, передающие незначительные нагрузки при сравнительно м алы !
Схема
КЛ А ССИФ ИКАЦ ИЯ МУФТ С В О БО Д Н О Г О ХОДА
’ В л и тер ату р е встречаю тся так ж е ы азса[|н я «оОгоииые муфты*, «мсхаиизмы свобод­
ного хода».
размерах; детали их технологичны, обслуживание сводится к периодической за ­
мене смазки, промывке. Д иапазон передаваемых ими моментов весьма широк:
от 0,1 до 10 000 кгс-м; диаметр посадочного отверстия внутренней обоймы ко­
леблется от 5 до 180 мм, а диаметр отверстия наружной обоймы — от 2 0 до 580 мм.
Недоетатками фрикционных роликовых муфт свободного хода являются:
отсутствие ремоитоиригодности; обязательность строгой соосности ведущей и
ведомой деталей; отсутствие возможности регулирования.
Н а схеме показана классиф икация муфт свободного хода {43J.
1. О С Н О В Н Ы Е Т И П Ы Ф РИ К Ц И О Н Н Ы Х
Р О Л И К О В Ы Х МУФТ
простейшая роликовая муфта
Схема устройства простейшей роликовой муфты свободного х о да предста*
влена на рис. V I .1.
Муфта состоит из обоймы 3, звездочки / , роликов 4 и прижимных устройств 2.
Количество роликов — от 3 до 8, а иногда и больше. П ри значительной длине
Рис. V I.1. Схема простейшей роликовой муфты свободного
хода
)олика может быть установлено по два прижимных устройства на каж ды й ролик.
Известны, впрочем, конструкции муфт, не имеющие прижимных устройств, Во
избеж ание перекоса роликов необходимо применять сепараторы. Обычно вну­
трен няя поверхность обоймы выполняется как поверхность цили ндра. Д л я полу­
чения постоянных по величине углов заклинивания роликов рабочая контактная
поверхность звездочки 1 делается иногда не плоской, а цилиндрической, эксцен­
тричной относительно оси звездочки или профилируется по логарифмической
спирали. Однако по соображ ениям простоты и отсутствия надобности в специаль­
ной оснастке при обработке и контроле большее распространение получили муфты
с профилированием звездочки по прямой.
Ведущим эвеном муфты может быть как звездочка, так и обойма. При на­
правлении вращ ения согласно рио. V I. 1 ведущей может быть то л ь к о звездочка,
так к ак только в этом случае при щ > Wj ролик окаж ется втянуты м в сужаю­
щую ся часть клина. Главным параметром муфты является угол заклин и ван ия а ,
обычно а =3 бн-10®. В нормалях В НИ ИН маш а (1961 г.) принято ос = 6°.
Геометрические параметры муфты могут быть предварительно определены
из следую щ их соотношений:
1 6 .6 ^ (М р а с ч /г ),
где AJpac4 — расчетный крутящ ий момент; г — число роликов.
с ^ [cos а (D — d) — d]/2,
( V I . 1)
Did ^ S
а при обычно принимаемом
с = [d (7 cos а — 1)]/2;
c o s a «= (2с 4
ро>«15°:
k « 0.5 |Л |О з -
-
— d)<
( V I . 2)
D i = . / J + 2/t;
4 (с + d)®!;
Ci -= [0,5 (2c
^mln = V^[30Alpao4 ( ^ i "h
d) — ft tg po] cos pof
eA (/(D S / c [ o 1h)1.
где D , D , и В — в мм; ,о — коэффициент трения скольж ения по стали при нали­
чии см азки; для пары сталь— сталь
0,06; е := 1/(2г) 1 г / л — c t g ( l 80®/2)I —
коэффициент, учитывающий плияние количества роликов на деформацию обоймы|
д л я стали 20Х [а]„ в= 20 кгс/мм^;
— коэффициент, учитывающий влияние
радиуса кривизны обобмы на ее деформацию. Д л я выбора Л/ предваритсльи(>
определяется величина (Dj -[- D)/(4fi):
k f ..................................... 2.8d 2,13
(D, + 0)/(4Л ) . . .
0,6
0.7
1.79
0,8
1,63
0.9
1,52
1.0
1.3
1,5
I.»
»
1.13
S
1.09
4
1.0Г
5
Толщ ину обоймы л можно принимать: для малых муфт 1/5D, для боль*
ш и х — 1/80.
Кинематическая схема одинарной муфты одностороннего действия, соответ­
ствую щ ая схеме, приведенной на рис. V I.1, показана на рис. V I-2, а.
Одинарная муфта двустороннего действия (рис. V1.2.(7)
Л^уфты этого типа связывают три кинематические цепи и служ ат для передачи
движ ения и момента ведомому валу попеременно от одной из двух кинематическнх цепей. Отличаются от муфт одностороннего действия наличием вилки (се­
п аратора) 4. Вилка имеет самостоятельный источник движения. Ведущим может
быть Л1о (^ е из звеньев, т. е. либо обойма I, либо вилка 4, либо звездочка 2. Между
вилкой и звездочкой имеется жесткая кинематическая связь, и, следовательноц
они всегда вращаются совместно.
Е сли ведет о ^ й м а 1, то, вращ аясь по часовой стрелке, она увлекает ролики
в узкую часть клина. С момента заклинивания наступает равенство о>( = (О9:
е этой угловой скоростью будет вращаться вся система, причем благодаря про­
резям заклиненны е ролики 3 ведут вилку. Однако, если момент, приложенный
к вилке, окажется достаточным для преодоления сопротивления роликов раскли­
ниванию . произойдет разъедииение обоймы и звездочки. В ращ аясь против ча­
совой стрелки со скоростью (Oj > 11)1, обойма не ведет. Вилка не может переда­
вать вращение обойме при л ю ^ м направлении вращ ения. Если ведет звездочка,
то при движении против часовой стрелки происходит заклинивание роликов,
н вся система вращается как одно целое со скоростью (Df. При движении по ча­
совой стрелке звездочка вызовет расклинивание системы.
Муфта двойная двустороннего действия (рис* V I.2 ,в)
Д войная муфта отличается от одинарной удвоенным числом роликов и рабо­
чих заклиниваю щ их поверхностей. Заклинивание происходит при вращении как
ввездочки, так и обоймы в любую сторону. Если ведущей является о ^ й м а , то
полный крутящий момент передается звездочке и ограниченный — вилке в соот­
ветствии о сопротивлением последней. В илка может вести только звездочку,
ввездочка передает вращение как обойме, так и вилке.
К а к и муфта одностороннего действия, она соединяет две кинематические
иепи. В зависимости от включения она может передавать момент в обоих направ­
л ен и я х ; ролики 2 заклиниваю т муфту в одном направлении, ролики 8 — в об«
ратном. Ролики 2 w 8 расположены попарно на рабочих поверхностях прямого
и обратного ходов и имеют общую распорную (прижимную) пружину, установ­
ленн ую в отверстии специального выступа на звездочке. Между каждой парой
рол и к ов, противоположных той, что расперта пружиной, расположен зуб вилки
переклю чателя 5. Если повернуть и зафиксировать зуб переключателя оттюсительио звездочки так, чтобы он переместил ролик 2 (на правой проекции
рис. V I .2, г) по часовой стрелке, то ролик окажется в широкой части клина, т. е.
в полож ении холостого хода. Наоборот, правый ролик 8 при движении звездочки
против часовой стрелки заклинит муфту н передаст момент того ж е направления.
Схема механизма переключения может быть, например, такой: на валу 5 на скольеяшей посадке установлена втулка 4, которая может скользить вдоль оси в ал а,
н аправляем ая штифтом 6 (ось паза втулки параллельна оси вала). В тулка 4%
в свою очередь, имеет штифт 7, который скользит в косом пазу ступицы переклю­
чателя 3 при осевом перемещении втулки 4. Т ак как паз в ступице расположен
под углом к оси вала 5, то осевое движение втулки 4 вызывает поворот на некото­
рый у г о л переключателя 3 относительно звездочки I.
У правление переключением может осущ ествляться вручную или автома­
тически (дистанционно или непосредственно).
2 . ГЕОМЕТРИЯ РОЛИКОВЫХ МУШТ
Муфта с цилиндрическими роликами
и плоским профилем рабочей поверхности звездочки
(рис. V I .3)
П олож ение ролика с центром в Fi — рабочее (заклиненное) положение?
п олож ение ролика с центром в
— положение его в период свободного хода
(расклиненное состояние): S — зазор между роликами и внутренней поверх­
ностью обоймы в расклиненном состоянии, обеспечивающий свободный ход.
И мею т место соотношения (V M ) и (V I.2), а такж е следующие:
COS (а /2 ) =
/
{(D + 2с)/[2 (D -
I(D — d)/2] sin а ;
d ) ] };
(V 1 .3 )
с, = [(D — d)/21 sin p.
Из уравнений (V I.2) и (VI.3) видно, что с увеличением с » d угол заклин и ва­
ния а уменьш ается, с увеличением D — увеличивается. Н а угол а существенно
влияют погрешности изготовления деталей муфты. Если обозначить индексами б
м м наибольш ее и наименьшее предельные отклонения размеров деталей, то фор­
мулу (V I .2) можно записать так;
cos а „ = (2сб +
-
^^б):
( V I .4)
cos а е = (2см + ^м )/(^б — <Jm).
( V I .5)
М еж ду величинами а и S имеется связь:
0 = 0,5 { d [l — c o s ( c c + P ) I /[ s in ( а + Р)] — ( О — d — 2S) sin ф};
cos fp — ((D — d) cos a ] /(D — d — 2S).
(см.
П редельные отклонения размеров с и Cj принимаю т следующие значения
нормаль МН 3— 61) — табл. V I.I.
Если принять, например, D = 200, то Dm = Онон — 200; D q = 200 +
+ 0,045 = 200.045;
= 2 5 ,0 — 0,014 =* 24,986; rfe =
= 25,0; с„ = 74,52 —
— 0,14 = 74,38; Сб = Сном = 74,52 (для роликов предельное отклонение и разиица
Рис. V I.3. Муфта с цилиндрическими роликами и плоским профилем '
рабочей поверхности звездочки
между cos Ом и c o s a e [см. формулы (VI.4) и (V I.5)1 составит о к о л о I®). Следует
иметь в виду, что кроме погрешностей изготовления на величину у г л а а оказы ­
вают влияние такж е деформации деталей и их износ.
Таблица
V I.1. Размеры с ц Сх (мм) с предельными отклонениями
D
D
(п рш . откл.
по Н7)
в
Cl
32
11.92_ o,di
13.0_о.,
с
Cl
100
36,76_|),5(|
40,5_ о,5
125
46,20_ о,о8
(пред. откл.
по W7)
40
14,90_ол1
50
I8,87_Q|Q2
16.3.0.,
21.2_о.з
160
5Э,61_о,19
50>8-о.в
62,5_ о,д
65
24,34_о,оз
26,6_(,.j
200
74,52_ о.14
81.5_о.е
80
29,80_ о.о4
32,6_Q,g
Муфта с цилиндрическими роликами
и неплоским профилем рабочей поверхности звездочки
Чем больше угол заклинивания а , тем больше, при прочих равн ы х условиях,
нагрузочная способность муфты. Отсюда вытекает естественное стремление
к выбору возможно больш его допустимого угла и такой конструкции, которая
обеспечивала бы стабильность угла заклинивания, несмотря на изменение не»
которы х размеров вследствие износа. Н а рис. V I.4 изображена муфта, рабочая
часть проф иля звездочки которой дл я обеспечения постоянства угла заклинива­
ния очерчена по дуге окружности. Центр этой окружности смещен относительно
Центра обоймы на величину е. Д л я построения профиля имеются зависимости:
г , = D /2 — d =
— 2г;
(V I.6 )
е=== (D — d) sin (а /2 ) = 2 (/? — г) sin (а /2 ).
(V I.7 )
П р и выбранных D , d, а находим
и е.
С
целью
увеличения
износо­
стойкости
наиболее
напряженного
звена
м ехан и зм а— ролика,
диа­
метр е го в конструкции, показан­
ной
на
рис.
V I.4, увеличен по
сравнению с подобным механизмом
свободного хода по Нормали маши­
ностроения, что вы звало уменьшение
величины D id с 8 до 6,5 при неиз­
менных габаритных размерах меха­
низма.
П остоянство угла заклинивания
п озвол и л о за счет большей его вели­
чины ( а = 10®) снизить контактные
нап ряж ен и я в местах касания роли­
ков и обойм н вместе с тем обеспе*
Рис. V I.4. Муфта, рабочая часть про­
чило равномерное распределение на­
ф иля которой очерчена по дуге окруж ­
грузки между роликами.
ности
И спы тания
опытных
образцов
описанной муфты, по свидетельству
автора ее конструкции В. Ф. Мальцева [43], показали нх высокую долговеч^
ность п р и н агрузках, в семь раз превышающих допускаемые по Н ормали маши­
ностроения.
Муфта с эксцентриковыми роликами (рис. V I.5)
М еж ду двумя цилиндрическими поверхностями н ар у ж 1юй и внутренней
обойм размещ аются эксцентриковые ролики. При условии Wj > Wj ролики за­
клиниваю тся. Преимущества такой конструкции по сравнению с муфтой с uu*
Рис.
V I.5.
Муфта
с эксцентриковыми ро­
ликами
линдрическими роликами; а) простота выполнения обеих обойм; б) возмож­
ность разместить большее количество заклиниваю щ их тел; в) относительно боль­
ший р ад и у с контактирующей поверхности г. Радиусы ролика необязательно
долж ны &лть одинаковы; наоборот, д л я сниж ения контактных напряжений
и r j — раднус поверхности ролика, обращ ен1ЮЙ
ж елател ьн о, чтобы
> /■j, где
соответственно к внутренней и наруж 1юй обоймам.
в рассматриваемой муфте главным параметром является угол (р (рис. VL5).
Эксцентриситет находим из выражения
е = y ^ K R t - г)^ -I- { R i + /■ )" - 2 № -
г) {Ri + г) cos ^ .
(V I .8)
Вследствие малости угла р можно принять cos Р = 1; то гда;
е = >^(/?| Ц- 4/"" -j-
— 2 R iR ^) =
sin Ф = O S s i n p /( 4 S ) =
-f- 2 r — K il
sin Р / И ^ ! + Я . ^ —
c os p) .
(V 1.9)
Величина cos P может быть найдена из (V I.8)
cos р = [ { R i -
+ (Ra + r)^ -
е Ш
(Rt
-
г) [R^
+ г)].
3.
Р А С Ч Е Т НА КОНТАКТНУЮ П РО Ч Н О СТЬ МУ
С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ И ЭКСЦЕНТРИКОВЫМИ РОЛИКАМИ
Н агрузочная способность муфты определяется наибольшими касательными
напряжениями т, возникающими в зоне контакта ролика с обоймой или звез­
дочкой.
Т а б л и ц а V I . 2.
f
Допускаемые напряж ения
Рис. V I.б. Муфта с наружной звездоч­
кой, имеющей плоский профиль рабо­
чей поверхности
Число циклов
нагружения
1т 1,
кгс/с«*
3
5
(26-i-32) 10«
(3 0 ^ 4 0 ) 10«
3500
3
5
(1 4 ^ 1 6 ) 10*
(16-J-20) 10«
5000
3
5
(8 + 1 0 ) 10«
(9-f-14) 109
6200
П олагаем, что модули упругости материалов звездочки, обоймы и ролика
одинаковы, т. е. £3 = £ q == £ р = £ . Тогда для муфты с внутренней звездочкой,
имеющей плоский профиль рабочей поверхности, касательное н апр яж ен и е в зоне
контакта ее с роликом:
Ттах = 0,142 1^{МрасчЕ/[Н1гг tg (а/2)]}}
Л^тах = 50 (т]а R l n tg ( а /2 ) /£ .
(V I .10)
(V I.11)
Д л я муфты с наружной звездочкой, имеющей плоский п роф и ль рабочей по*
верхности (рис. V I.6), напряж ение в зоне контакта ролика со звездочкой 1
Тз = 0 ,1 4 2 l/{ /И p ,,,£ /[^ ? 2 /г г tg (а /2 ) ] 1 .
( V I .12)
Н апряж ен и е в зоне контакта ролика с обоймой 2
т „ = 0 ,1 4 2 y ( M p „ ,£ ( R „ + r)/[« 5 /r2 tg (a /2 )l),
( V I ,13)
В формуле (VI. 13) Rur/{Ro
г) — приведенный радиус криви зны . Н апря­
ж ен и я Тз и То неодинаковы: Тз < з
Однако для муфт с частым вклю чением ре*
шающее значение по п ризнаку износа все ж е может иметь Тз [ф орм ула (VI. 12)1,
В ф ормулах (V I.12) и (V I.13) Ra~~ радиус внутренней обоймы (рн о, V I.6).
220
И з (VI 12) и (V I.13) получаем максимально допустимый момент:
Мтах = 50 [т]* /?о/гг tg ( a / 2 ) / f ;
М.
i2 Г>2,
= 50 [т)" Щ1гг tg ( а /2 ) /( £ (/?о + г)].
Д л я муфти с эксцентриковыми роликами (рис. V I.5):
1 = 0,142
(V I. 16)
{ R i + r ) / ( 4 l r t tg 4 > )];
( V I .17)
6 0 I t f « ^ ; M g ф/[£ ( / ? j + r ) ) .
" n ,„ =
Величина допускаемого напряжения (т] зависит от числа циклов нагруже»
иня и может быть выбрана из табл. V I.2 [431В формулах (V I.IO )— (VI.17) расчетный момент
^расч “
Л^ном (Лд -j- Ар) k j ,
где Л^иом— номинальный момент привода; Ад— коэффициент динамичности,
вависящ ий от типа двигателя; Ар— коэффициент динамичности, зависящ ий от
типа рабочей машины; k j ~ коэффициент точности, учитывающий погрешности
изготовления деталей муфты, ведущие к неравномерному распределению иагруэкя
на ролики.
Значения коэффициентов приведены в табл. V I.3 (43).
Т а б л и ц а V I.3. Значения коэффициентов кд, Itp, h j
Т ип соединяемы х ыуфтоП
вгрсгитов и профиль авеэдо'жи
Электродвигатели, гидроприводы
Д вигатели внутреннею сгоранияз
с числом цилиндров )2
>
>
>
6
>
>
»
4
Коэффициенты
0,25
0,30
0,40
0.50
«р
Л егк и е станки для обработки металла и дерева, кон­
вейеры, элеваторы, подъемники
Д олбеж ны е и шлифовальные станки, прессы, ножницы,
компрессоры, подвесные дороги
Т ракторы , молоты, очистные барабаны , мельницы, шахт*
ные вентиляторы
К раны , экскаваторы, ковочные прессы, землечерпалки,
лиф ты , камнедробилки, бегуны
Т яж елы е прокатные станы, мельницы барабанные и ша*
ровые
П рям ой профиль рабочей поверхности звездочки
К риволинейный профиль рабочей поверхности звездочки
1,20
1,40
1,60
2,00
2,80
1,10-^ 1,50
1,0-5-1,25
4.
РЕКОМ ЕНДАЦИИ П О В Ы Б О Р
К О Н С Т Р У К Т И В Н Ы Х П А Р А М Е Т Р О В МУШТ
И М А ТЕРИ А Л О В ИХ Д Е Т А Л Е Й
Н орм альная, т. е. безотказная работа муфты свободного хода, состоит из
этапов; свободный х о д — самозаклинивание— заклиненное состояние— саморасклинивание— свободный ход. Правильный выбор параметров муфты, среди
которых главным является угол заклинивания, и должен обеспечить безотказ­
ность выполнения указанных процессов.
Д л я муфт с цилиндрическими роликами условие самозаклинивания n\fecT
вид
а<2р,
( V I . 18)
где р — угол трения скольжения.
Условие саморасклннивания
а> 2р.
( V I . 19)
У словие самозаклинивания муфты с эксцентриковыми роликами
Ф <р
( V I .20)
Принимают ф С 4°.
В табл. V I.4 и V I.5 (431 приведены рекомендуемые величины у гл а закл и н и ­
вания, числа роликов и значения параметров ftj и fe*: fej = D ld\ ftj = lid, где D —
диаметр расточки обоймы; I — длина ролика; d — диаметр ролика.
При использовании в качестве тел заклинивания роликов стандартных
подшипников можно пользоваться табл. VI 6, в которой указаны предельные
отклонения диаметров и длин роликов [6).
Угол установки оси прижимного устройства в среднем можно рекомендовать
01ЮЛ0 15°, т. е. а + р гв 75®.
Т аблица
V I.4. Рекомендуемые углы заклинивания
Угол за к л и н и ван и и . ...”
Разновидности служ бы муфт
Заж имны е муфты
Редкое включение муфт с непро­
должительным свободным ходом
Муфты с продолжительным сво­
бодным ходом обычного типа бескон­
тактные
Муфты с частым включением и по­
вышенной долговечностью
П ряы олннейный
профиль звездочкя
Криво­
линейны й
проф иль
звездочки
внутренней
наруж ной
1
6—8
2—3
8— 10
1—2
7— 10
4 -5
—
6—8
8— 10
5—7
7— 10
4—6
8— 10
10
Ось прижимного штифта долж на быть направлена через центр ролика.
С ила пруж ины , действующая на ролик, должна обеспечивать постоянное призкатне ролика к обойме и звездочке. Приближенно Р = т о * {R — г) sin р ,
где m — масса ролика; со— угловая скорость звездочки; R — г = R q — ра­
диус расположения центра ролика, м; р — угол трения (скольж ения).
Больш ую роль в обеспечении долговечности и надежности муфт играет шеро­
ховатость поверхности контактирующих поверхностей звездочки, обоймы и
ролика. П ри скоростях
6 м/с рекомендуется шероховатость поверхности
не ниже ^ г о класса, при Oqth > 6 м /с — 10-го класса.
Сплошной зак ал к е надо предпочесть цементацию с закалкой или зак ал к у
с нагревом Т В Ч , чтобы твердость сердцевины была в пределах H R C 35— 45,
Вид приводя, устройств* млн машины
Токарны е автоматы
Импульсные вариаторы
Роликовые остановы транспорте­
ров и подъемных машин
П ривод нагнетателя авиационного
двигателя
Трансмиссии автомобилей
В ту лк а велосипеда
Автомобильные пусковые устрой­
ства
Самозажимные роликовые патроны
и оправки
г
ft.
3—6
5—8
3—4
7—9
5—6
8
8— 10
7—9
8—20
5
4 -5
9— 15
6
5 -6
3
1,5— 3
2 -4
1.25— 1,5
1,0— 1,25
1 ,5 - 3
2
1,25— 1.5
6—8
1,5
Т а б л и ц а V I.6. Предельные отклонения параметров роликов
Группа роликов
Интервал диам е­
тров роли ков, им
свыше
Высший класс (В)
10
Повышенный класс (П)
Н ормальны й класс (Н)
Р азн ого назначения (Р)
_
_
—
до
10
50
50
50
50
Д опускаем ы е отклонения
(для всех степеней точно­
сти), мкм
по диаметру
по длине
-1 6
—20
—30
—50
— 100
— 10
—20
—30
—50
— 100
Д л я обоймы применяют сталь 20Х с глубиной б цементации {H RC 59— 60)
D зависимости от ее диаметра:
40— 75
1.0 —1,2
75— 125
1.2—J,5
I2S—200
1,8—1.8
Р еж е использукугся стали: 40Х (H R C 48). 12X3 ( H R C 58). У10 (Я /?С 6 0 — 64),
Ш Х 15 {HRC 5 & -6 4 ), 12ХНЗА {HRC 59— 62), 2 0 Х Г Н Р (H R C 6 0 - 63).
Д л я звездочки, рабочий участок которой в большей степени подвержен
усталостному разруш ению, чем обоймы, рекомендуется больш ая глубина цемен­
тации:
£), мм . .................................... 32—40
в , мм .........................................1,0— 1,2
40—75
1,2— 1.5
75— 125
1,5— 1.8
125 и более
1.8—2,0
Д л я звездочек, как и для обойм, чаще используется сталь 20Х {H R C 59— 60)
с указанной глубиной цементации; реже применяются стали 40Х {H RC 48— 53),
У10 { h R C 61), Ш Х 15 (H R C 59— 63), 12ХНЗА (H R C 60— 62), 20Х ГН Р
(H R C 5 9 -6 3 ) .
Д л я вставок звездочек толщиной I > 0,5<f ( d — диаметр ролика) применяется
твердый сплав Т15К6, что дает возможность увеличить долговечность звездочки
на 50— 100?i. Ролики изготовляются из стали: Ш Х 15 {fI R C 59— 63), У8А
(H R C 60— 62), У10А (H R C 5 9 - 62), Х В Г ( H R C 62).
Муфты со звездочками с плоским пройЫием очень чувствительны к износу
рол и ко в; лрн износе ролика всего на 1,5% возможно появление пробуксовои.
Поэтому ролики стандартных подшипников непригодны для муфт с плоским про­
филем, но они вполне могут быть применены дл я звездочек с профилем по
рис. V I.4. Обычно дл я роликов применяют сталь Ш Х 15, термически обрабаты*
вая ее так ж е. как она обрабатывается для роликоподшипников до H R C 59— 63,
При небольшом числе включений используют сталь У 8 {I1RC 55— 58). Приме­
няются также стали У 8А (H R C 60— 62), У10А {H R C 59— 62), Х В Г {HRC 62).
Долговеч)юсть муфт свободного хода тесно связана с отклонениями от соос­
ности обоймы и звездочки, поэтому наряду с мерами по обеспечению соосности
нужно обращать внимание на высокую долговечность подшипников соединяемых
валов и высокий класс точности их исполнения.
Смазка предназначена для уменьшения износа и потерь в муфтах при сво­
бодном ходе, а в быстроходных муфтах, кроме того, и дл я отвода теплоты . В по­
следнем случае предполагается непрерывный подвод и отвод масла. Рекомендуется
применять жидкие масла с низкой вязкостью: (1,5-т-5) £53 (индустриальное 20).
Д л я успешного проникновения масла к контактирующим площ адкам предпочти*
тельнее конструкции муфты с наружной звездочкой.
При невысоких окруж ны х скоростях и редких включениях могут приме­
няться пластичные смазки, такие ж е, к ак в подшипииках качения: солидол, консталин и т. п. Предпочтение следует отдавать смазкам, допускающим более вы­
сокую рабочую температуру (до 130° С).
5 . О Б З О Р К О Н С Т Р У К Ц И Й МУШТ
Разнообразие задач, решаемых с помощью роликовых муфт, и требований
к ним обусловило появление большого числа различ11ых конструкций этих муфт.
Роликовая муфта общего назначения с сепаратором представлена на рис. V .7
(табл. V I.7). Н а рис. V I.8 noKasaiia муфта с большим количеством роликов н
а)
Рис. V I.7. Роликовая муфта с сепа­
ратором
общим сепаратором. П а рис. V 1 .9 — пятироликовая муфта Ц В К М (Москва)
со вставками из твердого сплава на звездочке; применяется в автомате для гибки
полузвеньев.
Н а рис. V I .10 изображ ена муфта, большую часть времени работаю щ ая на
холостом (свободном) ходу. Обонма смазывается окунанием. Неподвижный
корпус удерживает обойму 1 от поворота пальцем 2 с зазором, входящ им в углуб­
ление в теле обоймы. П лаваю щ ая обойма допускает некоторый перекос вала 3
относительно корпуса.
Н а рис. V I .I I представлена муфта стартера, широко используем ая д л я
зап уск а двигателей внутреннего сгорания. Здесь в качестве ведомого звена
использована обойма 2, выполненная как одно целое с приводной шестер­
ней 1. Звездочка 6 имеет полый хвостовик, снабженный винтовыми шлит
Ш
ш ш
ШМ/ / У/ / У?
Рис. V I.8. Муфта с большим количеством роликов
Рис. V I.9. П ятироликовая муфта Ц БК М
цам и, которыми она сопрягается с валом электродвигателя. В осевом направле­
нии рол и к 5 и звездочка фиксируются щекой 4\ последняя стопорится разваль*
цованны м на обойме кольцом 3.
Н а рис. V I.12 приведена бесконтактная муфта. При достижении звездочкой
(В данном случае наружной) известной скорости ролики под действием центро-
Рис. V I. 10. Муфта с плавающей обоймой
бежной силы займут положение, обеспечивающее зазор S , и будут двигаться без
кон так та с внутренней обоймой, что снизит потери в механизме муфты, ^ р т зазор
будет сохраняться в течение всего свободного хода. П ри снижении скорости дви­
ж ени я ведущего элемента муфта автоматически включится.
А-А
Рис. V I.И . Муфта стартера
Н а рис. V I. 13 показана муфта с большим количеством эксцентриковыя
роликов. Ролики 3 (рис. V I .13, а) с торцов имеют пазы, выполненные тая
(рис. V I . 13, б), что общая браслетная пруж ина 2 всегда стремится повернуть
ролики о состояние распора между цилиндрическими поверхностями обойм.
О днако, если угловая скорость внешней обоймы / больше, чем внутренней. т6
при движ ении ее по часовой стрелке силы трения скольж ения по роликам накло­
няют их в сторону, обратную заклиниванию . Муфта заклинивается при угловой
относительной скорости внешней обоймы, направленной против часовой стрелки.
Бесконтактная муфта с эксцентриковыми роликами приведена н а рис, V I.14.
Сепаратор 4 (рис. V I .14. о), неподвижно соединенный с внешней обоймой 2%
имеет гнезда, в которых установлены эксцентриковые ролики 3 с прижимным
А- А
Рис. V I.12. Бесконтактная муфта
устройством, состоящим из пружины 5 и толкателя 6. При достижении обоймой 2
известной угловой скорости (М о об/мин и более) центробежная сила, действующая
на ролики, поворачивает их и прижимает к наружной обойме (рис. V I .14, б)
Рис. V I.13. Муфта с большим количеством эксцентриковых роликов
обеспечивая необходимый дл я свободного хода зазор S = 0,2-4-0,3 мм. Д ля
успешной работы муфты необходима строгая соосность обойм / и 2: это может
быть достигнуто установкой системы пассивных цилиндрических р о л и ко в между
эксцентриковыми (рис. V I.14, в) или опиранием внешней обоймы на подшипники
к ачен и я. Муфта предназначается для движения в период свободного хода с боль­
шими скоростями {до 30 000 об/мин).
Н а рис. V I. 15 noKaaaiia муфта с составными эксцентриковыми роликами.
Устройство и действие этой муфты основано на следующем. Цилиндрические
ролики диаметром d разрезаны плоскостью вдоль геометрической оси так, что
суммарный размер двух полуроликов, измеренный по перпендикуляру к пло*
скости разреза, несколько больше, чем d. Тогда, если 0,5 ( D i — D j) = d, при по­
вороте роликов против часовой стрелки произойдет их заклинивание в простран­
стве между обоймами ( D i — внутренний диаметр наружной обоймы 4 и D^ —
наруж ны й диаметр обоймы 5). Полуролики 2 несколько короче полуроликов 1:
Рис. V I.14. Бесконтактная муфта с эксцентриковыми роликами
настолько, чтобы на выступающие концы последних могла быть надета общая
браслетная пружина 3. Под действием этой пружины и трения скольжения обоймы
4 по [ю луроликам 2 и происходит заклинивание (обойма 4 должна вращ аться
против часовой стрелки).
Н а рис. IV. 16 показана двусторонняя муфта ссободкого хода. Реверс этой
муфты достигается с помощью жидкости, поступающей под некоторым давлением
через к ян ал Ь ф ’) в полость а (o'). Д ействуя на порш еньки-вкладыш и I (или 5).
ж идкость перемещает их и ролики в более ш ирокую часть клина, преодолевая
сопротивление пружины 7. Таким образом, если в широкую часть клин а пере­
мещен ролик 8, то заклиниваться будет ролик 6. П ри этом могут вести: звездочка
4, в р аи и ясь против часовой стрелки, обойма 9, вращ аясь по часовой стрелке.
Одновременное перемещение группы роликов 8 (или 5) достигается тем, что поршенцки-вкладышн 1 (или 5) соединены с шайбой 2 (или 3).
Н а рис. У М 7 (т а б л . V I.8j показан конструктивный вариант муфты, подобной
приведешю й на рис. V4.15.
^
3
и
Пп
1_г и
s
pn
п«-
L/lu
1 1LJ
З а в
Пn
&■
h-h
u J
Lr J
--------
7 6 5
Рис. V I. 16. Д вусторонняя муфта свободного хода
п,
Л1кр’
кгс-м
об/мин
d
D
в
D,
5,0
8,5
14,0
17,0
25,0
35,0
41,0
90,0
130,0
240,0
320,0
470,0
6000
5200
5000
4500
4200
3600
3300
3100
2800
2300
2000
1800
20
25
30
40
45
50
55
60
70
80
90
100
90
100
ПО
125
130
150
160
170
180
200
230
270
60
68
74
86
86
92
104
114
134
144
158
182
68
75
80
90
95
ПО
115
125
140
160
180
210
30
40
45
55
60
70
75
80
90
105
120
140
D,
г
78
87
96
108
112
132
138
150
160
180
206
240
4
6
6
6
8
8
8
10
10
10
10
10
Ь,
Ьг
Мас­
са.
кг
37
44
48
56
55
63
67
78
95
100
115
120
42
49
54
62
62
69
73
84
103
108
125
131
1,40
2,00
2,80
4,10
4,40
6.80
8,00
10,70
13,00
18,00
27,00
42,00
di
7
7
7
9
9
9
И
И
И
И
13
17
А-А
Рис. VI. 18. Роликовая муфта фирмы сМальмсди»
Н а рис. V M S , а изображена роликовая муфта фирмы «Мальмеди», отличи­
тельными чертами которой являю тся высокие борта звездочки, ролики, фиксиру­
ющие в осевом направлении, и прижимные устройства особой конструкции.
Витая пружина I (рис. V I. 18, б) нижней частью опирается на плоскую грань
пятигранной звездочки и фиксируется цилиндрическим штифтом 3 , проходящим
через витки пружины (внизу) и отверстия в высоких бортах звездочки. Верхние
витки пружины надеты на втулки 4, которые являю тся опорами для цапф при­
ж имного ролика 2. Таким образом, рабочие ролики муфты прижимаю тся к обойме
и звездочке этими прижимными роликами.
Н а рис. V I. 19—V I.22 (табл. V I.9 и V I. 10) представлены конструкции роли­
ковых обгонных муфт, изготовляемых фирмой «Мальмеди» (Ф РГ). Муфта по этим
таблицам подбирается в зависимости от величины передаваемого момента, по­
следний ж е определяется с учетом условий эксплуатации муфты следующим обра­
зом.’ А1расч — ^н ом ^'
Коэффициент к зависит от режима работы муфты;
Д л я н о р м а л ь н о г о р еж им а
п л а в н ы м хо до м м е х а н и з м а (без
толчков)
П р и р а б о т е с у м ер ен н ы м и т о л ч к а м и . . . .
Д л я т я ж е л о г о р е ж и м а с р е зк и м и т о л ч к а м и
1.0
1.3— 1.5
1.8—2.0
М уфты изготовляю тся следующих четырех типов:
1)
тип Nil (рис V I .19)— дл я работы в закры ты х коробках передач, т. е.
там, гд е обеспечена смазка муфты. Н еобходима строгая соосность обоймы и itfopпуса внутренней звездочки;
2) тип Rii {рис. IV. 2 0 )— звездочка насаживается на ведущий вал, обойма
соединяется (или выполняется за одно целое) с ведомой шестерней или шкивом
клиноремеиной передачи;
3) тип WQ (рис. V I.2 1 )— дл я соединения двух соосных валов. Особое вни­
мание обращается на недопустимость несоосиости и иепараллельиости валов.
П ри невозможности гарантировать соблюдение этих требований рекомендуется
конструкция Ru в комбинации с эластичной муфтой и упругими элементами,
компенсирующими погрешности установки;
В
1'
■С:»
Щ1
Рис. V I.19. Муфта типа
Nu
Рис. V I.20. Муфта типа Ru
Т а б л и ц а V I.10. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. V I.22)
Обозна­
чение
КГС. M
об/мип
D
£.1
Lt
dt
Su6
S09
S u I4
Su20
SiiSO
Sii38
Sii60
Sfl78
SQ96
S u I0 5
S u l 28
S u l 68
6
9
14
20
30
38
60
78
96
105
128
168
2380
2380
1920
1920
1Б20
1520
1200
1200
1100
1000
1000
950
110
110
126
125
150
150
190
190
200
210
210
235
30
32
38
40
48
50
60
62
68
70
75
80
30
30
35
36
35
35
45
45
45
58
58
58
32
32
42
42
52
52
68
68
68
75
75
80
Д^кр.
Л.
20
22
25
28
32
35
40
42
45
48
52
55
7
7
8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
10
10
11
11
11
К
Масса,
кг
42
42
58
58
70
70
90
90
95
98
98
105
2,6
2,8
3.9
4,1
5,7
6,8
12,1
12,3
15,1
17,6
18,0
24,5
4) тип 5й (рис. V I.22) применяется в качестве стопора обратного хода. Вну*
трен няя звездочка надежно фиксируется на корпусе коробки передач, двигателя
и т. п. Обойма и звездочка строго центрируются.
В качестве ведомого звена во всех сл у чаях , за исключением конструкции Su,
рекомендуется наруж ная обойма, особенно дл я быстроходных муфт.
Муфты свободного хода BSD-1 (рис. IV .23, табл. V I. 11) и BSD-2 (рис. V I.24,
табл. V i. 12) имеют подобно муфтам «Мальмеди» несколько различных конструк­
ций и типоразмеров. Ролики муфт снабжены индивидуальными прижимными
устройствами. П оскольку звездочка является симметричной деталью, муфта
мож ет быть использована для работы в обе стороны. Муфты обозначаются рядом
Рис. V I.21. Муфта типа WQ
Рис. V I.22. Муфта тип*
Su
Ри с. V I.23. Муфта свободного хода BSD-1
Рис. V I.24. Муфта свободного хода BSD-2
Рис. V I.25. Комбинация муфты свободного
хода с упругой муфтой
условны х чисел; ряд является геометрической прогрессией со знаменателем 1,6.
У казы вается, что муфты допускают кратковременную перегрузку, превышающую
номина./1Ы1ую в 2,5 раза.
На рис. V I.25 (табл. V I. 13) представлены те ж е муфты, но скомбинированные
с упругой муфтой. На рис. V I.26 и V I.27 (табл. VI 14— V I .16) представлены роли­
ковые муфты по нормали МИ 3— 61, разработанное ЭНММС.
Таблица
^ кр.
к гс. М
4
10
16
25
40
63
100
п,
об/мин
1700
1500
1400
1250
1100
960
840
V I.13. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. V I .25)
Масса,
кг
А
в
с
D,
D,
3,3
9.5
13,5
21
31
43
69
67
95
105
125
135
150
180
60
72
75
87
87
100
116
50
75
85
100
115
130
150
30
50
55
60
70
80
90
16 35
25 55
28 60
35 65
40 75
45 85
55 100
е
f-
а
L
ПО
32
36,5
44
52,5
62,5
70,5
85,5
127
163,5
179
204,5
224,5
255,5
301,5
150
175
205
240
275
325
Величины крутящ их моментов Мцр подсчитаны по формуле (V I. 11) при
[т] = 5000 кгс/см* и при условии, что обойма и звездочка выполнены из стали
20Х , а р о л и к и — из стали ШХ15. Полученные значения Мцр значительно меньше
данных, рекомендуемых иностранными фирмами для своих муфт при сопостави­
мых габаритны х размерах отечественных и зарубежных конструкций; вместе
с тем они почти совпадают с данными, приведенными в [22].
Н аряд у с фрикционными применяются также и муфты обгонные нефрикционного действия. Лабораторией стандартизации и нормализации ВИСХОМ а раз­
работаны нормали МН 13-021— 65 «Муфты обгонные нефрикциониого действия
роликовые» и «Муфты обгонные нефрикционного дейстиия сухариковые», при­
меняемые в сельскохозяйственном машиностроении. Н а эти муфты такж е раз­
работан ГОСТ 12935— 76 «Муфты обгонные сельскохозяйственных машин».
П р и м е р
в ы б о р а
ы у ф т ы
по норм али М Н 3 — 61. Р а б о ч а я м а ш и н а — кон*
в е й ер , п р и в о д о т э л е к т р о д в и г а т е л я . Н о м и н а л ь н ы й момент, п ер е д а ва е м ы й м у ф т о й .
==
>=> 2 8 к г с .ы , П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь р а б о ч е г о ц и к л а <
1,5 м ин. Ч и с л о в к л ю ч е н и й в чао
I ~ 40. К о э ф ф и ц и ен т и с п о л ь зо в а н и я и е х а и и зы а в те ч е н и е см ены
— 0 ,8 . Ч и с л о смен
в с у т к а х — 2; п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь см ен ы — 8 ч. Р а б о ч и х дней в го д у — 2Б 0 . А м орти за­
ционны й ср о к
8 л е т. О б щ ее ч и с л о в к л ю ч е н и й муфты д о п е р в о го к а п и т а л ь н о г о рем онта
м аш и н ы
^общ " 4 0 -0 ,8 .2 .8 .2 5 0 -8 - 10*
С л е д о в а т е л ь н о (см. т а б л . V I . 2), м о ж е т бы ть д о п у щ е н о
Р а с ч е т н ы й мом ент
[t]»
6200 кгс/сы *.
^расч “■ ^*ном (*д + *^р) *»•
1.30, тогда
С о г л а с н о т а б л . V I. 13 , м о ж н о п р и н я т ь : * д =® 0,25; * р “ lf26:
М р а с ч = 2 8 (0 ,2 5 + 1 ,2 5 )1 ,3 0 = 5 4 ,5 к г с м .
Б л и ж а й ш а я по т а б л . V I . 15 м у ф та 11-160X 70, п ар а м е т р ы к о т о р о й : d i «=■ 20 мы:
I •= 32 мм; г
Б; Л “ D /2 •= 160/2 — 80 мы; tg (а /2 ) — tg 3® — 0,052 и м е е г
W
“ 0-^42
(а/2)]} -
= 0,142 J/1 6 4 5 0 -2 , М 0 « / ( 8 . 3 ,2 . 1 ,0 .5-О,0б2)] — 6900 к г с /с м * < [ т ] .
Н а р и с . V I .2 8 п о к а з а н а
Г О С Т 1 2 9 3 5 — 7 6 (таб л . V 1.17).
238
обгон н ая
м уф та д л я
сельско х о зяй ствен н ы х
маш ин по
Дпя м уф т
ifl'32i^0.S0 и 60 мм
Дпя муф т
S^SO и ЮОмн
.
—
- ^ т
л
и
ч]
h
• Место
Дпя м уф т
'V-SO^nOuKSMH
И
Дпя м у ф т
D 'K O и 200мм
5-Б
ИсмотеиеЛ
__ _
Место
маркировки
8 -В
Рис. V I.26, Роликовая муфта по нормали М Н 3— 61
исполнение Ш
Л
Д л я м уф т D=65mm
А -А
^
М есто
маркировка
Вилка
И
Д л я мудзт D-80 аЮОмм
Рис. V I.27. О динарная роликовая
муфта двустороннего действия но
нормали ММ 3—61
Рис. VK28. Муфта обгонная для
сельскохозяйственных машин:
/ — ш а р и к по Г О С Т 3 7 2 2 — 6 0 ; 2 —
п руж и н а; 5 — зад н яя
ш айб а;
4 —
обой м а; 5 — с у х а р и к ;
6 — передн яя
ш айб а; 7 ^ ступи ца
Вид А
<v 3 к
t s ^IB
2Я-S
о «S>
X ^
н
8
9
(_
о
o.
с
с 5 u Xs
5 p о as
00
si t-E
>*4 = *o
o>®
>
Sa с 3«
■e-
X'^
b
s
2
o.
Ю
•
5
о
•
s
00
(.
•
СЧ
00
•
•
>
^ s h
I
oe 2
* t ; S <K >4
® &3
*=■5
2Ч
»
3 I o.j;«
2 .
V2
>>X
e.
oj
EE ^
fX X
V 01
2C-0
*
E Ж
«
■fi a
m
S3
S&
«;?
Ч«
da
b?
г л а в а VII
П Р Е Д О Х Р А Н И Т Е Л Ь Н Ы Е МУШТЫ
Э ти муфты сл уж ат для предохранення деталей машин от воздействия пере­
гр у зо к .
П редохранительные муфты применяют:
в машинах ударного действия в связи с трудностью точного расчета силы
удара и наличием больших инерционных масс;
в машинах, обрабатывающих неоднородную среду с твердыми включениями
(землеройные, почвообрабатывающие, дробильные и др.);
в автоматических машинах при отсутствии непрерывного контроля за их
работой;
в ответвляющих кинематических цепях машин, передающих небольшую
часть мощности приводного двигателя, ъ связи с невозможностью защиты дви­
гателя.
П о принципу работы различают муфты: с разрушаю щимся элементом; пруж.инно-кулачковые; фрикционные.
Требования, предъявляемые к предохранительным муфтам:
1) надежность и безотказность действия;
2> точность срабаты вания, определяемая способностью разъединять кинема­
тическую цепь при заданном крутящем моменте;
3) возможность регулирования величины предельного крутящего момента;
4) способ1юсть автоматически восстанавливать свою работоспособность после
срабагы вания.
Д л я подбора и сравнительной оценки предохранительных муфт пользуются
следующими характеристиками (82).
1. Коэффициент превышения номинальной нагрузки в машине Yn. н> пока­
зы ваю щ ий, насколько полно используются возможности машины и в каком 1штервале н агрузок должно срабатывать предохранительное устройство, чтобы пере­
дать номинальную нагрузку, но предотвратить поломку деталей (рис. V II I)
Y n. н =
^ д /^ н г > м >
( V ! 1 .1 )
где
ном— номинальный момент (наибольший момент, потребный для работы);
М д — наибольший момент, допускаемый слабейшим звеном машины.
И нтервал нагрузок, внутри которого долж на срабатывать муфта,
Мд~— Мной = ^Jhom (Yn. н ~ I)*
(V I1 .2)
Защ и та машины обеспечивается в том случае, если крутящ ий момент, достигая
своего допускаемого значения, вызывает срабатывание муфты.
2. Интервал нагрузок, внутри которого долж на срабаты вать предохрани­
тел ьн ая муфта,
ДМпр ^ (Мпр + бМпр) - Мо,
(V I 1.3)
где М п р — предельная величина крутящ его момента, при котором заканчивается
срабаты вание муфты; 6 — относительная погрешность срабаты вания; Л1д— к р у ­
тящий момент, при котором начинается срабатывание муфты.
Запиш ем уравнение (V II.3) в виде
ДЛ1пр = Мпр (I + б — Уч) = A^npYnpi
( V I I . 4)
где Уч = М()/Мпр— коэффициент чувствительности муфты; V np= 1 4* б — Уч—
относительная величина поля срабатывания муфты.
И з уравнений (V II.1) и (V II.3)
Л^пр
+ 6 ) = /И д /(1 + б ).
М уф та защитит слабое звено машины при условии
^н ^,и('У п.н — I) - ^ ^ n p Y n p .
(V I 1.5)
( V n .6 )
Относительная величина поля срабатывания из условия непревы ш ения на<
грузки, допускаемой слабейшим звеном машины,
“Упр = М п (Y n . в
1)/Л ^пр«
Из условия (V II.6) следует
^ п р = РноыЛ^ном»
где Р„ом= (Yn. н “ 1)/Упр.
Обычно принимают Рном = Ь25.
3.
Коэффициент, характеризующий действие предохранительной муфты при
срабатывании (рис. V I I .2),
Тд. о =
с /М п р ,
где М д. с -“ крутящ ий момент, устанавливающийся после срабаты вания муфты.
S)
0)
М.
Предо/ранитвАьная
муфта
Машина
S:
«о
Sc
4 F =
а:
Рис. V II.2. Изменение кр у тящ его мо­
мента при срабатывании предохрани­
тельных муфт
Рис. V II.I. Поле срабаты вания предо­
хранительной муфты
Величина коэффициента ^д. с зависит от принципа работы предохранительной
муфты:
а) в муфтах с автоматическим восстановлением соединения без прекращ ения
передачи момента (рис. V il.2 , а)
Тд. с = /дв//о>
где /дв — коэффициент трення движения; /о — коэффициент тр ен и я покоя;
б) в муфтах с автоматическим восстановлением соединення п осле поворота
на один шаг или целое число шагов кулачков (рис. V II.2, б)
Тд. с
>
1;
в) в муфтах, прекращ ающ их поток энергии после срабаты вания,
Тд. с = 0.
4.
точности
Точность ограничения нагрузки муфтой характеризуется коэффициентом
Тгч —
( п а х / М iiiin,
где iVljnax и
— наибольший и наименьший крутящие моменты, при которых
возможно срабатывание муфты.
Обычно У т ч ^ 1; чем ближе Утч
единице, тем надежнее работает муфта,
тем выше ее качество. В муфтах с разрушающимся элементом Утч
* вследствие
отклонений в разм ерах и механических свойствах материала разр у ш аю щ ею ся
элемента. И з-за непостоянства сил трения в сухих дисковых ф рикционных муфтах
принимают Vt4 •< 2,5, в м асляны х— Т т ч С 1 .5 .
Учитывая непостоянство
жесткости п руж и н и сил трения в пружинно-кулачковых муфтах, принимают
Yx4 ^ I j25 ^
>■
со
«)
S
R
S
Я
Q
'S
ЬЛ
•С
л
•е>>
у
■<3
А
о
о“
I
S
V
Л
et
о
о
о
о"
о
о
V
-г
еа« .
V
u5
пт
V
о
1
I
а>
п
1
1
о
I
S
о
а
f
СГ)
я
СВ
ч
о.
X
%
«о
iо.
в
са
о
э
iA
Я
5 а
иг-ё*
^3
Э •§;
2
t
о
о*
5.
Время действия предохранительной муфты Тд считают от начала срабаты­
вания до момента начала сниж ения нагрузки
Тд = Т"ав/^'
где Г ав — время, за которое наступает аварийное состояние машины; k — коэф*
фициент безопасности (Amin— 2 -j- 3).
Подбор предохранительных муфт с учетом точности срабаты вания осуще*
ствляется в следующем порядке. Зн ая номинальный момент Мном ч коэффициент
его превышения Yn. н> задаются относительной погрешностью срабаты вания б,
и по формуле (V II.5) определяют Мпх>* Затем по формуле (V II.7) находят допу«
стимую величину поля срабатывания Упр и по ней выбирают муфту и з табл. V II. 1.
Предохранительные муфты целесообразно располагать в непосредственной
близости к месту приложения нагрузки.
. 1. МУФТЫ С Р А З Р У Ш А Ю Щ И М С Я Э Л Е М Е Н Т О М
Предохранительные элементы этих муфт ча1це всего работают на срез, ия
выполняют в этом случае в форме цилиндрических штифтов или в виде призма­
тических шпонок. Эти муфты отличаются простотой конструкции, что и обусло­
вило их широкое распространение, несмотря на р яд присущих им недостатков:
1)
невысокая точность срабаты вания, связанная с неточностью изготовления
и рассеянием прочности материалов:
2) постепенное снижение прочности предохранительного элемента вследствие
накопления усталостных повреждений;
3) снижение точности срабатывания при увеличении числа предохранитель­
ных элементов вследствие неравномерного их нагруж ения;
4) дополнительная нагрузка на валы и опоры при наличии одного предохра­
нительного элемента:
5) необходимость замены предохранительного элемента после срабатывания
муфты.
Т аки е м у ^ ы применяют в машинах с редкими случайными перегрузками.
Н а рис. V II.3, а (табл. V II.2) представлена муфта со срезным штифтом по
нормали станкостроения Р95-1. Обе полумуфты расположены на валу 1. Полумуфта 2 соединена с валом шпонкой, полумуфта 6 сидит на нем свободно, соеди­
няясь шпонкой с деталью, расположенной на ее удлиненной ступице. Вращение
сообш;ается полумуфтам через цилиндрический штифт 4, расположенный во
втулках 5 и 5. Д л я увеличения долговечности втулки изготовляю т из стали 40Х
с последуюш,ей термообработкой до твердости H R C 50— 60. П ри перегрузке штифт
срезается, и полумуфты свободно вращаются относительно др у г друга. Во избе­
ж ание повреждения торцов полумуфт заусенцем срезанного штифта на них пред­
усмотрены кольцевые канавки шириной f и глубиной g. Д л я облегчения замены
штифта на наружную поверхность полумуфт наносят риски, при совмещении
которых оси отверстий втулок 3 н 5 совпадают. Вместо гладких штифтов могут
применяться штифты с проточкой. Они обладают более устойчивыми характери­
стиками и проще удаляются после разруш ения, так к а к зау сен еа
выступает
еа пределы диаметра штифта.
Т аблица
V II.2. Размеры (мм) деталей муфт по нормали Р95-1
(рис. V II.3, а )
С резы ваю ­
щ а я си л а
(м и н и м а л ь ­
н а я ), кго
d
d,
d*
69,0
127,5
1.5
2,0
М16
б
10
285.0
520.0
810.0
3.0
4.0
5.0
М20
в
1 177,0
2 060,0
3 236.0
6.0
8,0
МЗО
5 600,0
8 340,0
13 000,0
13.0
16.0
20,0
М48
в
а
ь
е
«
f
i
22
16
10
12
И
б
8
1
15
30
25
12
18
17
8
10
1.5
12
25
50
45
22
28
26
19
16
2
18
40
75
64
33
42
39'
25
28
3
• П р е д е л ь н о е о т к л о н е н и е по
А
И7.
Штифты изготовляю т из сталей марок У8А, У10А или 40, 45, 50.
В еличина крутящ его момента, ограничиваемого муфтой,
^пр —
где F — площадь попереч?юго сечения штифта (или ш понки);
==
коэффициент пропорциональности; т^ср
предел прочности при
—
срезе;
249
Овр— предел прочности при растяженин материала предохранительного эле­
мента; R — радиус, на котором расположено опасное сеченне предохранитель­
ного элемента.
При проектном расчете определяют диаметр штифта
d = К И М прА я^о^вр^)]Н а величину fto влияю т механические свойства материала и в меньшей мере —
размеры. Значения
в зависимости от относительного удлинения материала
при растяжении приведены в табл. V I I .3; получены они при кратковременном
действии нагрузки. При длительной работе в условиях статического нагруж ения
и особенно при пульсирующей нагрузке значения
отличаются от приведенных
в табл. VI 1.3.
Д л я муфт со срезным штифтом уч = 0.7 -ь 0,85, со срезными шпонками
= 0,7 ч- 0.8 [82].
Таблица
V H I.3 . Значение коэффициента
для ш тифтов [83]
ko при у д л и н ен и и , <%)
12— 20
Диаметры
2 2 — 30
д л я ш ти ф то в
с V'OCpasHoft к а н а в к о й
д л я г л а д к и х ш тиф тов
0.78—0,80
0,68—0,72
0,68—0,72
2— 3
4—5
6— 8
2 9 ,5 — 31,4
2 4 — 25
ш тиф тов,
мм
0 ,8 0 -0 ,8 1
0,75—0,76
0,75—0,78
0 ,9 2 - 1 .0 6
0,9 2 — 1.10
0,86—0,95
0,86—0,95
П р я ы е ч а и и е. Д а н н ы е п о л у ч е н ы при и сп ы тан и и ш тиф тов и э стал ей
марок У8А> У 1 0 А , 45 и 50.
На рис. V I I .3, б (табл. V I I .4) представлена муфта со срезным штифтом по
нормали б. С К Б -3. Л\атериалы штифтов те ж е, что и у муфты по рис. V II.3, о.
Т аблица
V II.4. Размеры (мм) элементов м>'фт по нормали б. СКБ-3
(рис. VH.3, б)
к гс - м
С р е зы в а ю ­
щ ая сила,
кгс
3.0
3.0
5.0
5.0
69.0
69.0
127.5
127.5
15,5
15,5
27,0
27,0
43,0
82,5
82,5
130.0
130,0
205,0
Пр'
d
d.
D
R
L
I
25
28
28
30
1.5
1.5
2,0
2,0
45
100
35,0
70
25
285,0
285,0
520,0
520,0
810,0
35
40
40
45
45
3,0
3,0
4,0
4,0
5,0
60
125
45,0
100
30
1177,0
1177,0
2060.0
2060.0
3236,0
50
55
55
60
60
6,0
6,0
8,0
8.0
10,0
75
160
57,5
140
35
2 . П Р У Ж И Н Н О -К У Л А Ч К О В Ы Е МУФТЫ
Эти муфты использую т при небольших скоростях, малых крутящ их моментах
я маховых массах соединяемых частей. При высоких скоростях и больших массах
такие муфты не применяют, так как они создают многократные перегрузки в мо­
мент повторных включений. Муфты этого типа основаны на одном принципе —
полумуфты, снабженные на торцах кулачками (шариками)» замыкаются с по­
мощью пружин, поставленных с предварительным натяжением.
В конструкциях с малым трением пружинно-кулачковые муфты обеспечи­
вают высокую точность срабатывания, так к ак упругие свойства пруж ин доста­
точно стабильны. Существенное влияние на точность срабатывания оказывает
состояиие рабочих поверхностей кулачков (твердость, шероховатость поверх­
ности и точность изготовления).
Рис. V II.4. Формы кулачков
Муфты могут быть как осевого (рис. V II.4, а), так и радиального типов.
К улачки обычно имеют трапецеидальную (рис. V II.4, в) или (реже) треугольную
форму (рис. V II.4, е). Рабочие поверхности кулачков могут быть винтовыми или
плоскими. Первые обусловливают более благоприятны е условия работы муфты
(лучше контакт рабочих поверхностей, выше точность срабаты вания), однако
они сложнее в изготовлении, чем плоские поверхности.
Рабочие поверхности кулачков должны обладать достаточными твердостью,
износостойкостью и способностью сопротивляться ударным нагрузкам. Кулачки
изготовляю т из стали 20Х с последующей цоментацией и закалкой до твердости
H R C 56— 57 или из стали 40Х с закалкой до той ж е твердости. Число кулачков
рекомендуется делать нечетным, Это позволяет упростить процесс изготовления
и повысить точность. Число кулачков принимают равным 3— 15При одинаковом шаге расположения кулачков на полумуфтах (рис. V II.4, б)
каждый кулачок одной полумуфты может войти в зацепление с любым кулачком
другой. Неточность изготовления в этом случае сильно влияет на характер рас­
пределения нагрузки между кулачками и в конечном счете на точность срабаты­
вания. Д л я повышения последней шаг расположения выступов и сопряженных
впадин рекомендуется делать неодинаковым (рио. V H .4 , е), что при проскальзы ­
вании полумуфт обусловит зацепление лиш ь одинаковой пары кулачков и впа­
дин- На рис. V II.4, г, д показаны профили мелкозубых муфт. Во избежание за ­
клинивания ступиц на валах от действия неуравновешенных окруж ны х сил
Б муфтах с неодинаковым шагом расположения кулачков делаю т бс^ее длинные
ступицы.
К ритериями работоспособности кулачковы х муфт являю тся прочность и
долговечность кулачков по контактным напряж ениям и изгибу.
Рис. V II.5. К у л а ч к о
в ая
предохранитель­
ная муфта
динтоаая по8ер*нос/пь
Рис. VI 1.6. К улачковая предохранительная муфта б. С К Б -3
Вид А
Исполнение 1
Ь
Испопнение2
Ь,
•сз
JL
I (cnpaS)
Рис. V II.7. П редохранительная кулачковая муфта по ГОСТ 15G20—7Э
Условное дагЛ€нУ5е в предположении равномерно{^ нагрузки всех кулач­
ков (65]
9 = 2Мкр/(1)срг6кЛ) < [?1.
где Л 1кр— передаваемый крутящий момент; г — число кулачков; остальные
обозначения см. на рис. V II.5.
Д опускаемое давление при закаленны х поверхностях зубьев [^] = 800
•т- 1200 кгс/см^.
Н апряж ение изгиба у основания кулачков дл я случая прилож ения силы
к верш ине кулачков (неполное включеийе)
Ои = 2 Ш к р Л /(£ > с р г \4 ^ ) <
О т /п ,
где k — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки
между кулачками, равный 2— 3 (меньше значения — при большей точности изго*
товления и малом числе кулачков); W — экваториальный момент сопротивления
опасного сечения кулачка у основания; п — коэффициент запаса ( л ^ 1,5).
П ри определении потребной силы наж атия пружины различаю т два случая.
1.
При кратковременных перегрузках силы трения ка к улачках и в шлице­
вом и ли шпоночном соединении препятствуют размыканию муфты. Сила сжатия
пруж ины находится из условия равновесия подвижной полумуфты (рис. VI 1.5)
2М кр
^пр —
t g ( a — <р) —
/
D
где
а —
s= 5
ном
— расчетный крутящий момент п р и кратковременных перегрузках;
угол профиля кулачка; ф — угол трения между кулачками (обычно ф »
+ 6°); d — диаметр вала; / — коэффициент трения в шлицевом или шпоноч­
соелннении (/«=«0,15).
2.
При длительных перегрузках силы трения снимаются вследствие колеба­
ний. В этом случае
Рпр = 2Л1дл tg a /D ,
где М д л — расчетный крутящий момент при длительной перегрузке.
С ила сж атия пружины не должна сильно меняться в начале и конце срабаты­
вания муфты. Это обеспечивается пружинами малой жесткости.
Н а рис. V I I .6, а (табл. V II.5) представлена кулачковая предохранительная
муфта, разработанная б. СКБ-3. Муфта монтируется на одном валу и состоит из
полумуфт / и 5, имеющих торцевые кулачки и пружины сж атия, стакана 2, упор­
ного подш ипника 4 и пинта 5. Зубчатое колесо или шкнв устанавливается на полу*
iW ^ p
Т аблица
V II.5. Paз^:epы (мм) и параметры предохранительной муфты
(рис. V II.6)
Ш лнце*
веч* от­
верстие
о.
d.
d^
L
1
Пружина
d X D У. Н
гУ .(1 х D
Размеры
п о л и о 'п м и к а по
ГО С Т 687-1 — 64
Шнг
вин­
товой
ли­
Л^кркгс • м
нии
6X 21X 25
70
25
25
45
ПО
25
4Х 50Х
X 100
35Х 53Х 12
125,6
0,6
1.0
1.3
6X 26X 30
80
30
30
50
120
30
5Х 55Х
X 100
45Х 65Х 14
157,0
1,6
2,0
2.5
8Х 36Х 40 100
40
40
65
130
— 7X 65X 70
55Х 78Х 16
196,2
3,2
4.0
5.0
муфте / на шпонке и соединяется с валом через торцевые кулачки, полумуфту 3
и ш лицы , Полумуфта 3 свободно перемещается вдоль вала и поджимается к полумуф те / пружиной 6 с силой, регулируемой винтом 5.
Н а рис. V II.6, б показаны вид с торца на полумуфту и развертка кулачков.
Н а рис, V II.7 (табл. VI1.6) представлена предохранительная кулачковая
муф та по ГОСТ 1 ^ 2 0 — 70 (исполнение 1 — со шпонкой; исполнение 2 — со шли­
цами).
3 . П Р У Ж И Н Н О -Ш А Р И К О В Ы Е МУШТЫ
В пружинно-ш ариковых муфтах трение скольжения на кулачках частично
еаменено трением качения на ш ариках; эти муфты прои;е в изготовлении и отли*
чаю тся большей надежностью, чем кулачковые.
Н а рис. V II.8 представлены возможные виды сопряж ений ш ариков с рабо*
чими поверхностями второй полумуфты. Х арактер процесса выключения шарико*
вых муф т зависит от вида сопряжений.
У словие равновесия подвижной полумуфты дл я случая сопряж ения ш арика
с ш ари ком или ш арика с тороидальной поверхностью (рис. V I I .8, о , г)
Рпр = Р \ tg ( а - р) - D fld \ .
(V 11.8)
где Я п р — сила сж атия пружины; Р — о круж н ая си ла, действую щ ая на шарик;
а — у го л наклона касательной в точке касания ш ариков к оси муфты; р — угол
трения между ш ариками; D — диаметр окруж ности, на которой расположены
центры ш ариков; / — коэффициент трения в шлицевом соединении; d — средний
диаметр шлицев.
Из рис. V II.8, а видно, что в процессе срабаты вания муфты угол давления а
изм еняется по закону
8in а = (dm —
(V II .9)
>»
а
а
м
о
S
CL.
о.
с:
а.S
ч:
I
•ч;
где
— диаметр ш арика; h — расстояние, ita которое выступает шарик из полумуфты.
Из ^ р м у л (V II.8) и (V II.9) следует, что величина окруж ной силы Р
=s 2 M y,^ i D зависит главным образом от взаимного располож ения ш ариков, опре­
деляемого углом а . В процессе срабатывания муфты размер Л убывает, сила сж а­
ти я пружины возрастает, а угол а убывает. При этом сила Р, определяющая
величину крутяш.его момента, передаваемого муфтоЙ, резко уменьшается. Таким
образом, для полного выключения муфты (как у кулачковы х муфт) не требуется
дополнительного увеличения нагрузки, при этом повышается точность сраба­
ты вания шариковых муфт, приведенных на рис. V I1.8, а, г.
Рис. V II.10. Предохранительная ш ариковая муфта по ГОСТ I5G21—70
Муфты, в которых шарики контактируют с призматическими канавками или
коническими отверстиями (рис. V I I .8 ,6 ,e ) , имеют постоянный угол а и срабаты­
ваю т подобно кулачковым муфтам.
Д л я пружинно-шариковых муфт, у которых в процессе срабатывания пере­
мещаются шарики, а не полумуфта (рис. V II.9), выраж ение (V II.8) приобретает
вид
Рпр = Я [1 д (а — р) — /) .
где р — угол трения между шариками и сопряженной поверхностью другой полумуфты; / — коэффициент трения между шариками и стенками отверстий.
Пружинно-кулачковые предохранительные муфты работают удовлетвори­
тельно, если нормальная сила
в месте контакта не превышает следующих
значений (при наибольшем допустимом давлении на ш арики po = 3*10'* кгс/см'^):
м м .................................................II
12
14
16
20
24
28
32
Я д . к г с .................................................
16
18
20
22
28
34
40
50
Н а рис, V II.9 (табл. V II.7) представлена ш ариковая предохранительная
муфта фирмы «Шисс» (Ф РГ), состоящая из втулки I , имеющей на торце кулачки
и свободно сидящей на валу 4, и корпуса 2, в отверстиях которого располагаются
ш арики и пружины. Зубчатое колесо 3 соединяется с валом 4 через ш понку,
к у л ач к и , шарики, корпус и шпонку. Сила действия пружины на ш арик может
изменяться благодаря осевому смещению правой части корпуса 2.
Н а рис. V I I .10 показана
предохранительная
ш ариковая муфта по
ГОСТ 1 5 6 2 1 -7 0 (табл. V II.8).
Н а рис. V II.П (табл. V II.9) представлены два варианта исполнения ш ари­
ковой предохранительной муфты по отраслевому стандарту ОСТ-3, отличающейся
уменьшенными динамическими нагрузками в приводе, возникающими при ср а­
батывании муфты. Крутящ ий момент с полумуфты / на полумуфту 2 передается
шариками 3, поджимаемыми в гнезда полумуфты 2 пруж инам и 5 через стержень 4
или стакан 7. Силу нажатия пружины регулирую т толщиной прокладок 6. П олу­
муфта 2 центрируется на ступице полумуфты I на опоре скольжения 8. Осе­
вые силы, возникающие при срабатывании муфты, воспринимает упорный
подшипник. Муфта во втором исполнении (рис. V I M l , б) отличается наличием
бронзовых стаканов 7 вместо стержней 4, что приводит к повышению точности
срабаты вания муфты, так как на сферической поверхности стакана выполнены
Рис. V II.11, Ш ариковая муфта по отраслевому стандарту ОСТ-3
к анавки для смазки (рекомендуется смазка Ц И ЛТИ М -203, ГОСТ 8773— 73).
Специальный профиль гнезд на полумуфте 2 (сечение Б — Б) обеспечивает
уменьшение динамических нагрузок при срабатывании муфты.
4. ФРИКЦИОННЫЕ ПРЕД О ХРАНИ ТЕЛ ЬНЫ Е МУШТЫ
Эти муфты применяют при частых кратковременных перегрузках, главным
образом при нагрузках ударного характера и значительны х угловых скоростях.
Они передают крутящий момент за счет сил трения. При срабатывании муфта
поглощ ает механическую энергию, преобразуя ее в тепловую , передача ж е к р у тя­
щего момента не прекращается.
Фрикционные предохранительные муфты различают:
по ф о р м е т р у щ и х с я п о в е р х н о с т е й :
дисковые с плоскими поверхностями трения;
конусные с коническими поверхностями трения:
цилиндрические с поверхностями трения, очерченными круговым цилин­
дром;
по у с л о и и я м э к с п л у а т а ц и и :
сухие, работающие без смазки;
масляные, работающие в масляной ванне.
С ухие муфты применяются в местах, исключающих попадание смазки на
трущ и еся поверхности; они отличаются большей стабильностью срабатывания^
чем масляны е муфты, так как в последних возможно загущ ение смазки и слипание
тр ущ и хся поверхностей.
Момент
ограни­
чения,
кгс- м
±6%
0,56
0.С4
0,88
1.25
1,67
2,22
2,80
3.47
4,37
6,20
7,76
11,00
13,80
17,20
21,60
30.00
36.60
63.30
66,00
83,20
101,60
se
+1
S
в:
S
L
D
62
61
65
78
85
79
93
87
94
(21
127
131
138
140
144
200
209
214
224
214
222
46
48
52
58
62
73
78
86
91
96
100
118
125
140
150
150
104
186
204
222
242
D,
D.
О,
d.
а.
d%
17
17
20
20
20
25
35
35
35
35
40
50
50
60
60
60
60
80
80
80
80
18
18
22
22
22
27
37
37
37
37
42
52
52
62
62
62
62
82
82
82
82
20
24
28
22
24
34
38
48
52
40
42
62
68
84
90
64
73
98
112
134
152
7.5
7,0
7,5
11,5
12,5
11,5
12,5
11,5
12,5
19,5
21,0
10
9
10
15
15
15
15
15
15
25
25
25
25
25
25
38
40
38
40
38
40
22
22
26
26
26
32
40
40
44
It
К
«э
сБ
15Ю
1320
1200
1330
1240
1000
930
800
740
760
730
570
550
455
440
460
410
345
3J0
275
250
7,14
6.35
7,14
11,11
11,91
11,11
11,91
11,11
11,91
19,05
20,64
19,05
20,64
19,05
20.64
33,34
34,93
33,34
34,93
33,34
34.93
32,5
36,4
40,6
40,0
43,2
бЗ.З
57,6
66,7
72,0
67,5
71,8
90,0
95.8
112,5
119,5
106,7
118,2
142,0
157,7
177,8
197,0
1 9 .5
21,0
19,5
21,0
34,0
35.5
34,0
35,5
34,0
35,5
44
48
58
58
68
68
68
68
88
88
88
88
15
15
17
17
17
18
20
21
21
22
23
26
26
29
29
29
29
32
32
32
32
29
29
32
34
34
35
41
42
42
49
50
58
58
67
67
75
76
88
89
88
89
Дисковые муфты
Дисковые фрикционные муфты получили наибольшее распространение бла*
ю д ар я следующим свойствам:
1) большей несущей способности при малых габаритных разм ерах, особенно
по диаметру;
2) возможности варьирования числа дисков, что существенно уменьшает
номенклатуру муфт;
3) плавности работы;
4) простоте эксплуатации и ухода.
Эти муфты имеют недостатки;
1) невысокая точность срабаты вания, связанная с непостоянством коэффи­
циента трения, прилипанием дисков и непостоянством вязкости см азки в муфтах
со смазкой;
2) значительное выделение теплоты при срабатывании, вызывающее разогрев
трущ ихся поверхностей и, как следствие, непостоянство их фрикционных свойств
и снижение прочности.
Число пар поверхностей трения
где М |,р — предельный крутящ ий момент, ограничиваемый муфтой;
и Оц —
наружный и внутренний диаметры кольца контакта дисков, обычно D h = (3
5)</вал: Da = (0,5 -i- 0,6) Z)„; £>ср— средний диаметр контакта дисков. D ,p =
= = (D u + D b)J2; [9 ] — допускаемое давление на трущихся
поверхностях
(табл. V I I .10); / # — коэффициент трения покоя (табл. V I I .10).
ii
Шлицепое
отверстие
Is
1*
и
и
/7
и
ht
R
It,
Ri
Н
IS
V
X
31
30
31
42
49
42
49
42
49
69
74
70
77
70
74
120
128
121
iSO
12!
128
43
43
43
58
65
55
61
54
61
82
92
89
97
89
95
147
155
140
147
140
147
30
29
30
40
47
40
47
40
47
67
72
68
75
G8
72
U8
125
)19
126
119
126
7
7
7
7
10
10
10
12
12
15
15
15
15
15
20
20
20
20
20
20
20
24
23
24
36
37
32
39
31
37
53
59
55
62
55
54
100
109
102
111
102
109
13
11
13
17
17
17
17
17
17
28
28
28
28
28
28
48
48
48
51
51
51
20
18
20
30
30
27
27
27
30
43
47
43
47
43
43
73
73
73
77
77
77
10
10
5.14
4.70
5.14
8,00
8.65
8,00
8,65
8.00
8.65
13,70
14.85
13,70
14,85
13.70
14,85
24,00
25,40
24.00
25,40
24,00
25,40
15
15
16
17
17
17
21
21
21
26
26
31
31
37
37
43
43
53
53
53
53
и
11
11
11
14
14
!4
16
16
21
21
26
26
27
27
35
35
35
35
1.93
1,75
1,93
3.00
3.24
3,00
3,24
3,00
3.24
5.15
5,57
5,15
5,57
5.15
5.57
9,00
9,40
9,00
9,40
9,00
9,40
с®
290
279
290
347
362
347
362
347
362
435
446
435
446
435
446
507
103
507
103
507
103
t.
ы
«9
и
«0
zXdXD
ь
S
0,5
0,5
0,5
1.0
1.0
1.0
2.0
2.0
2.0
4,0
4.0
6,0
6.0
7.0
8.0
14.0
16,0
20,0
25,0
25,0
29,0
6Х И Х 14
6Х И Х 14
6X 13X 16
6Х 13Х 16
6Х 13Х 16
6X 16X 20
6X 2 3 X 2 8
6X 23X 28
6X 23X 28
6X 23X 28
6X 28X 34
8X 32X 38
8X 32X 38
8X 42X 48
8X 42X 48
8Х 42Х 48
8X 42X 48
8X 62X 72
8X 62X 72
8X 62X 72
8X 62X 72
3
3
3.5
3.5
3.5
4
6
6
6
6
7
6
6
8
8
8
8
12
12
12
12
Т а б л и ц а V IM O . Давления, допускаемые на рабочих поверхиостпх
фрикционных (|ред.&храинтельных муфт, н срсАНие значении
коэффициента трс1!ия покон
Конусные муфты
Дисковые муфты
^^u1epн8л поверхностей трения
Со
?, кгс/м‘
fo
д. кгс/м*
смазкой
.—
____
2—4
0.1
1,0— 1.2
0,15
2—4
0,15
2—4
—
0,05
—
Закгалеиная сталь по закаленной
стали
Ч у гу н по чугуну или по зак а л е н ­
ной ехали
Б р о н за по чугуну или стали
М еталлокерамика по стали
Без с мазки
Чуг ун по закаленной стали
3—4
П рессованны й асбест, ферродо по
1—2
стали или чугуну
Т екстолит по стали нлп чугуну
2 4
М еталлокерам ика по стали
0.2
0,3
0.2
—
и
—
5
0,05—0,1
__
1—2
—
5—0
0,3
—
0.1—0,8
Рпр = 2Mnp/{i^i;pZ/o).
Н а рис. V I I .12 (табл.
представлена многодисковая предо хранитель­
ная муфта конструкиин б. С К Б -3. Н а ступице полумуфты 1, свободно сидящ ей на
валу, на шпонке располагается зубчатое колесо (не показано). Н ар у ж н ы е диски 2
шлицами соединяются с полумуфтой / , внутренние диски 3 с приклепанными
фрикционными н акл ад кам и — с валом. Сила сжатия дисков создается пружиной
сжатия и регулируется гайкой 4.
На рис. V I I .13 (табл. V II. 12) представлена муфта с изменяемым числом тру­
щ и х ся Поверхностей. Предусматривается два исполнения муфты. В исполнении /
ыуфга устанавливается на одном валу. Полумуфта / соединяется с в ало м ш понкой
Исполнение Д
Рис. V II.12. М ногодисковая предохра­
нительная муфта б. СКБ-3
Рис. VI 1.13. Муфта сизменя емым числом
трущ ихся поверхностей
и фиксируется от осевых смещений винтом 9. Внутренние диски 4 и нажимной
диск 3 соединяются с полумуфтой / шлицами. Н аружные диски 7 имею т прикле­
иваемые фрикционные накладки и шлицами соединяются с полумуфтой 6, со­
стоящей из двух деталей, соединяемых винтами. В полумуфте 6, свободно уста­
навливаемой на валу, предусмотрены бронзовые вкладыши 5 и система подвода
смазки. На ступице полумуфты 6 на шпонке устанавливаю т зуб чатое колесо
(не показано), соединяемое с валом через муфту. П риж атие дисков создаю т пруй1ины сжатия и регулирует гайка 8 со стороны винтом 2. В исполне нии I I полу­
муфты устанавливаю т на концах соединенных валов. Число наруж н ы х дисков
может Сыть различным, что позволяет ступенчато регулировать величину пере­
даваемого муфтой момента.
Н а рис. V I I .14, а (табл. V II1 3 ) представлена многодисковая муф та с малым
наружным диаметром. Полумуфты 1 и 6 устанавливаю тся на ш понклх на концах
валов. Н аруж ны е 2 и внутренние 3 диски выполняются металлическими и соеди­
няются шлицами с полумуфтами. Сила прижатия дисков создается пружиной 9
и плавно регулируется гайкой 4. С помощью трех направляющи^с пальцев 5,
эапрессованных в кры ш ку 8, установленную в полумуфте 1, обеспечивается на­
правление торца гайки относительно торца диска. Три винта 7 стоп орят гайку 4.
В муфте, представленной на рис. V I I . 14, 6 сила приж атия дисжов создается
рядом пружин сж атия 11, расположенных по окружности в гн езд ах нажимного
к о л ьц а J0, и гайки 4, регулирую щ ей сж атие пруж ин. Три влнта Т" служат, д л я
стопорения гайки 4, д л я передачи движения от крышки 8 на гайку -4 и нажимное
кольцо и дл я извлечения кольца 10 вместе с гайкой 4 и крышкой 8 п р и демонтаже.
Резьбовые отверстия 12 предусмотрены для поворота крышки.
"к р кгс-м
Ш ли це­
вое от­
верстие
zxdXD
rfi
(п ред.
откл.
п о Н7)
dt
(пред.
откл.
по к6)
d.
1
L
Ч исло
п оверх­
ностей
трения
П руж ина
d xD xH
0,01
0,10
1.50
2,00
2.50
6X 21X 25
25
40
25
80
100
20
6
4 Х 5 0 Х 150
4X 50X 160
5X 55X 95
5X 55X 95
5 Х 5 5 Х 105
3.00
4.00
5.00
6.00
6X 2 6 X 3 0
30
45
30
100
125
25
8
5Х 55X 75
5Х 55Х 75
6X 60X 80
6X 60X 80
8.00
12,00
16,00
20.00
8X 3 6 X 4 0
40
60
40
120
140
30
10
7X 65X 45
7X 65X 55
8X 70X 50
8X 70X 50
Т аблица
V I I .12. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. V I I .13)
( к г с - м ) при к о л и ч е ­
стве в н у т р е н н и х д и ск о в
1
5 .2 5
17,8
39.5
78.0
146,0
230,0
315.0
455,0
1130,0
1
2
10,5
35,6
79.0
156,0
292,0
460.0
630,0
9 1 0 ,0
2260,0
5,2&
17.8
39,5
78.0
146.0
250,0
315,0
455,0
1130,0
2
10,5
35.6
79,0
156.0
292.0
460,0
630.0
910,0
2260,0
D
3
15,7
5 3 ,4
118.5
234,0
4 3 8 ,0
6 9 0 ,0
9 4 5 ,0
1365,0
3 390,0
М
(к г с .м ) п р и ко л и ч е стве в н у т р е н н и х д и с к о в
1
L п ри к о л и ч е с т в е д и с к о в
d
1
146
187
260
305
356
422
483
533
685
19-- 3 2
2 5 ,4 -- 3 8
2 5 .4 -- 5 0
38-- 6 3
5 0 -- 8 9
5 7 -- 1 1 4
6 3 --1 Г 7
69-- 1 5 2
76--2 0 3
1
i.
k
122
167
218
263
347
425
472
575
730
D,
3
15,7
5 3 ,4
118,5
2 3 4 ,0
4 3 8 .0
6 9 0 ,0
9 4 5 ,0
1 365,0
3 3 9 0 ,0
54
83
111
141
202
241
270
327
438
63
95
127
158
222
285
314
32»
518
1.6
1.6
2 ,4
3 ,2
4 ,0
4 ,8
5 .6
6 ,4
6 ,4
2
50 ,8
7 4 ,6
57.3
102
146
178
197
229
305
135
181
232
279
372
454
507
610
762
3
148
195
253
295
398
482
542
645
603
M ec c a (к г ) п р и к о л н честве ди ск ов
1
2
3
5.4
11,0
22,7
39,0
64.0
113.0
186.0
2 4 9 ,0
3 86,0
5,9
12,0
25,0
4 3 ,0
72,0
124.0
204,0
29 5 ,0
45 4 ,0
6,4
13,0
29,0
5 0 ,0
8 6 ,0
147,0
2 3 8 ,0
3 6 3 ,0
5 4 4 ,0
F-Га рис. V If.1 5 (табл. V ir. 14) представлена многодисковая муфта, пере­
дающая большие крутяи1ие моменты. Фрикционные диски 2 и ^ с металлокерами*
ческим покрытием соединяются со ступицей I и гильзой 4 шлицами. П рижатие
Дисков создается пружинами сж атия 6, распаю ж еиными по окружности в гнезДал нажимного кольца 5, и регулируется гайкой 7. Г айка 7 поворачивается через
6)
Рис. V II.14. М ногодисковая муфта с малым наружным диаметром
гайку 8 и винты 5. Винты соединяют гайки 7 и 5 с нажимным кольцом 5, а такж е
стопорят гайки в нужном положении.
Н а рис. V I I .16, а (табл. V I I .15) представлена муфта фирмы «Боленц» (Ф РГ),
работаю щ ая без смазки при высоких угловых скоростях н частых ггерегрузках
благодаря
хорошему
теплоотподу.
Диски 4 с приклеенными фрикцион­
ными накладками соединяются
со
ступицей J шлицами. Между рабочими
поверхностями дисков располагается
звездочка цепной передачи (или любая
другая деталь). П риж атие дисков 4
создается пакетом тарельчаты х пру­
жин 5 и гайкой 2 со стопорным
винтом. Звездочка центрируется на
износостойком кольце 3, соединенном
со ступицей шлицами.
Муфта,
представленная
па
рис. V I .16, б (табл. V I I .16) применяет­
ся при средних и малых угловы х ско­
ростях и редких перегрузках- В зави ­
симости
от
расположения
пары
тарельчатых пружин (рис. V I I .16. в)
муфта передает различные
момен­
ты Мкр: 1 )0 .2 5 — 1,0; 2) 0,1— 0,5 и
Рис. V I I 15. М ногодисковая муфта, пере­
работает без смазки.
даю щ ая большие крутящ ие моменты
Па рис. V I I .17 (табл. V I I . 17) пред­
ставлены две модификации многоди­
сковой предохранительной муфты фирмы «Боленц» (Ф РГ). Рабочие поверхности
дисков имеют металлокерамическое покрытие и работаю т без_ см азки. Ф рик­
ционные диски 2 и 3 подвижно соединяются с ведущей и ведомой полумуфтами 1
и 6 ш лицами. П риж атие дисков создают пакетом тарельчатых пруж ин 4 и ре­
гулирую т гайкой 5 со стопорным винтом. В отличие от муфты, показанной на
рис. V l i .I 7 , а муфта, представленная на рис. V I I .17, б, соединяет д в а вала.
«К Р'
кгс- м
2
5
8
15
35
50
140
i
D
L
1
12--2 0
15--3 0
18--4 0
2 0 -- 4 8
2 0 -- 6 0
2 8 -- 7 0
3 0 -- 8 0
7П
90
100
125
150
170
210
90
105
110
V25
130
170
195
35
45
45
60
ЕО
70
80
k
Масса,
кг
CD*.
Krc.w'
0.5
1,0
1,0
1,5
2.0
2,0
2,0
2,4
4,0
5,5
9 ,8
10,5
18,5
31,0
0,001
0.010
0.020
0,080
0,096
0.200
0.540
h
—
___
—
—
—
___
40
60
65
80
120
130
Т а б л и U а V I I . 14. Размеры (м м ) и парам етры м уф ты (р»с. V I I . 15)
^иркгс. м
d
D
о,
140
200
450
550
1000
1500
2500
30—80
50—80
70— 110
70— 130
70— 170
85— 190
100—200
250
310
370
430
500
550
750
210
260
315
370
435
490
650
Т а б л и ц а
L
230
285
340
400
470
520
705
105
245
295
345
410
465
620
115
130
140
165
195
205
200
120
128
135
155
185
195
205
и
f.
с
12
15
15
20
20
20
25
12
15
20
20
20
30
2
2
5
5
5
5
Мас­
са,
кг
кгс м*
22
39
61
99
165
224
454
0,55
1,47
3,19
7.2
16,2
27,7
97
GD\
V II. 15. Размеры (м м ) и парам етры м уф ты (ри с. V II. 16, а )
^кр’
кгс. м
Масса,
кг
А
в
с
D
Е
F
2 ,5
6 .3
16,0
2 5 ,0
4 0,0
63,0
100,0
160,0
0,5
1.0
3,0
3,5
5,0
8,0
11,0
18,0
65
85
115
135
160
180
215
270
40
46
52
62
67
82
84
100
45
57
80
80
100
120
140
155
11— 20
14—30
18—45
18—45
24— 55
28— 65
38— 60
48— 90
10,0
12,0
14,5
17,5
19,5
23,0
24,5
27,5
9
9
9
11
13
17
17
21
Н а р и с . V I l .l S представлены в ар и ан ты р а сп о л о ж ен и я т а р е л ь ч а т ы х п р у ж н я ,
сж и м аю щ и х ф рикц ионны е диски. В а р и а н т / при м еняю т при в ы со к и х у гл о в ы х
с к о р о с т я х и часты х п ерегрузк ах. Б л а г о д а р я м ягко й х а р а к т е р и с т и к е п р у ж и н ы ,
износ д и с к о в не вы зы вает сильного и зм енения силы их с ж а т и я . В а р и а н т I I при ­
м еняю т при средн их угловы х скоростях и нечасты х п е р е г р у зк а х . В этом с л у ч ае
износ д и с к о в сильнее в л и яет на изменение силы их с ж а ти я , поэтом у необходим а
п ер и о д и ч еск ая р е гу л и р о в к а муфты. В а р и а н т / / / при м еняю т при м ал ы х у гл о в ы х
с к о р о с т я х и р ед к и х п ер егр у зк ах . В этом сл у ч ае п ер и о д и ч еск ая р е гу л и р о в к а муфты
обязательна.
У к а зан н ы е в таб л . V I I . 17 три зн ач ен и я предельного к р у т я щ е го момента
д о сти гаю тся путем изм енения р асп о л о ж ен и я тарел ьчаты х п р у ж и н .
S)
1
Рис. V ll.lG . Муфта, работающая без смазки
Рис. V II.17. Модификации многодисковой предохрани­
тельной муфты
. кгс.м
Исп злнеиие
1
1— 4
2,5— 10
6— 25
10— 40
16— 63
25— 100
40— 160
60— 250
100— 400
Масса,
кг
А
В
С
D
Е
F
0
0,5
1.4
3.2
4,3
6,2
8,8
14,5
22,0
35.0
65
90
130
145
la^
190
230
280
320
48
65
72
80
90
100
ПО
140
160
42
52
75
85
100
110
135
175
200
11—20
14—26
18—42
24—50
28—55
38—65
43—80
58— 100
68— 120
13
15
24
26
26
28
30
30
35
9
9
9
11
15
18
23
30
30
М4
М5
М8
М10
М10
М10
М10
2
0,4—2.0
1.0—5.0
2,5— 12,5
4,0—20,0
6,3—32,0
10,0—50,0
1 6 ,0 -8 0 ,0
25.0— 125.0
40,0—200,0
—
—
Т а б л и ц а V I I .17. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. V I I .17)
^кр’
кгс ■м
А
С
D
Е
р
G
н
К
2.5
4,0
6.3
70
45
10—20
58
6Х М 6
6
60
40
90
45
4,0
6,3
10,0
90
55
12—25
75
6Х М 8
8
80
55
125
60
6,3
10.0
16,0
100
65
14—35
90
6Х М8
8
90
55
125
60
10,0
16,0
25,0
125
75
17—45
110
8Х М 10
10
ПО
60
140
70
16.0
25.0
40.0
135
75
17—45
110
8Х М 10
10
110
65
150
75
25
40
63
150
95
22—55
120
8Х М 12
12
125
75
180
95
40
63
100
170
ПО
28—65
155
8Х М 12
12
140
85
200
100
63
100
195
125
33—70
165
8Х М 16
15
150
95
220
110
100
160
250
210
140
38—60
180
8 X M I6
15
170
ПО
260
135
N
Н а рис V I I .19 {табл. V II 18) представлена многодисковая предохранитель­
ная муфта фирмы «Боленц» (ФРГ) для передачи значительных крутящ их момен­
тов. Рабочие поверхности дисков имеют металлокерамнческов покрытие и рабо-
Рис. V'!1.18. Варианты расположения тарельчатых пружин
Таблица
"кр.
кгс-м
4(Х)
800
1300
2500
А
285
335
395
460
R
260
315
370
435
V I I .18. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. V I I .19)
D
50— 100
60— 115
70— 135
70— 150
К
178
182
226
255
1.
,и
N
368 190 175
397 215 195
441 215 195
470 215 195
F
260
310
365
430
и
245
295
345
•419
GO*.
кгс-м'
U
X
«ij
п
%
X
г» iV
Ск
X S *g;
(DS о
Is*
S is
70
105
185
310
0,79
1,75
3,90
10,00
1,55
3,50
7,35
13,50
тают без смазки. Ф рикционные диски соединяются шлицами с ведущей и ведомой
лолумуфтами / и 7. П риж атие дисков создается витыми пружинами сж атия 5,
расположенными в гнездах кольца 4, и может регулироваться гайкой 6. При
взвинчивании гайки кольцо 4 удерж ивается от поворота выступами, входящими
в пазы крышки 3. Винты 2 соединяют части полумуфты /.
Н а рис. V I I .20 показана предохранительная фрикционная муфта по
ГОСТ 15622— 70 (табл. V I I .19),
ЬиЬ Л
И сполнение?
bf
Ри с. V II.20. Предохранительная фрикционная муфта по ГОСТ 15622—70
Конусные муфты
Э ти муфты отличаются хорошей расцепляемостью и относительной просто­
той конструкции. Однако они имеют значительные радиальные габаритные раз­
меры и отличаются высокими требованиями к соосности соединяемых валов и
точности изготовления рабочих поверх*
ностеи.
Н а точность срабатывания этих муфт
влияю т;
величина давления, чистота
трущ ился поверхностей, закон изменения
н агрузки на муфту, продолжительность
неподвижного
контакта
фрикционных
поверхностей и величина нагрузки на
муфту перед перегрузкой. Существенное
вли яни е на точность срабатывания муфты
оказы вает шероховатость трущихся по­
верхностей: чем чище поверхность, тем
сильнее оказывается влияние перечислен­
ных выше ф акторов, поэтому не следует
устанавливать слишком высокий класс
ш ероховатости
трущ ихся
поверхно­
стей.
Конусные муфты могут работать
как со смазкой трущ ихся поверхностей,
так и без смазки. П ри расчете конусных
Рис. V H .21. К онусная фрикцион­
фрикционных муфт (рис. V II.21) опре­
н ая муфта
деляют:
предельный крут ящ ий момент, ограничиваемый муфтой,
‘ пр
где Dcp— средний диаметр поверхности трен ия; Ь — ш ирина поверхности тре­
ния;
допустимое давление на поверхности трения (см. табл. V I I .10); /<,—
коэффициент трения покоя (см. табл. V II.Ю );
ш и р и н у поверхности трения
м);
средний диаметр поверхности трения
— 2^[Ж цр/(2я1];/(( [<?])].
где
ур = 2й;0ср = 0.3
0.5:
Dcp = (D , + Ог)/2}
силу, создаваемую пружиной,
Рпр ~ 2Л1пр sin
где а — угол наклона образующей конуса: его задают исходя из условия а ^ ф
(Ф— угол трения). Д л я металлических поверхностей трения угол а принимается
равны м 8— 10°, при фрикционных обкладках на асбестовой основе — 12— 15®
ы более.
9 а
7
Рис. V II.22. Муфта с рабочими поверхностями в форме ко­
нуса и цилиндра
На рис. V II.22 (табл. V II.20) представлена муфта фирмы «Деш» (Ф РГ),
рабочие поверхности которой имеют фюрму конуса и цилиндра. Муфта работает
без см азки и выпускается в двух вариантах: / — дл я ограничения малых и сред­
них крутящ их моментов, / / — для ограничения больших моментов. Муфта со­
стоит из фрикционного барабана /, полумуфт 3 н 4, соединяемых с валами шпон­
ками, фрикционного кольца 5, состоящего из сегмента, соединяемых спиральной
пруж иной 6, тарельчатых пружин 10, прижимающих через диск 7 фрикционное
кольцо 5 и рабочим поверхностям полумуфт, гаек I I , регулирую щ их степень
сж атия тарельчаты х пружин, винта 5 д л я фиксации полумуфт на в алу . В первом
варианте конструкции подвижный вдоль оси диск 7 це1»трируется по ступице,
имеющей направляю щ ую шпонку 12, во вто р о м — по болтам 9. Б лагодаря
н
U
6
12
24
36
60
96
192
300
600
1200
2400
л.
об/мин
5400
4000
3280
2550
2120
1710
1360
1225
1080
855
700
Do
D
92
22
125
30
152
38
195
25—50
30—60
235
290
35—70
40—90
365
410
50— 110
460
60— 125
580 » 80— 150
90— 180
710
Oi
о.
К.
L
70
100
125
160
200
250
315
355
400
500
630
25
35
40
47
58
70
96
105
130
165
200
80
112
138
177
217
268
340
383
430
536
670
60
80
94
115
143
183
223
270
335
386
468
г,
34
50
60
68
80
105
130
145
180
210
250
25
29
33
45
60
75
90
120
150
170
210
62
90
115
148
186
234
295
335
376
472
594
Рис. V II.23. Конструкция муфты с отключением электродвига­
теля
винтам 2, соединяющим части / и 3, упрощается монтаж н изготовление муфты.
Фрикционные кольца изготовляют из материала на основе асбеста.
Возможен варна>гг, прелусматривающий отключение электродвигателя при
срабаты вании муфты (рис. V II.23). Н а подвижном диске устанавливается штифт 1,
который при срабатывании муфты вызывает поворот собачки 4, сидящей на оси
(винте) 2. Собачка ударяет по ролику конечного выключателя 5 и размыкает
цепь. Тарельчаты е пружины 3 с^еспечивают плотную фиксацию собачки.
Н а рис. V II.24 (табл. V II.21) представлена фрикционная предохранительная
муфта фирмы «Боленц» (Ф РГ) с винтовой пружиной. Муфта располагается на
валу 2 и состоит из ведущей 3 и ведомой / полумуфт, соединенных между собой
винтовой пружиной 5 с витками прямоугольного поперечного сечения переменной
величины. П руж ина крепится к полумуфте 3 (рис. V I I .24) так, что с помощью
регулировочного винта (не показан) обеспечивается относительное смещение ее
к о н ао в п окружном направлении. При этом пруж ина подобно канату на барабане
охвяты вает наруж ную цилиндрическую поверхность полумуфты / . Полумуфта 3
свободно располагается на валу 2 на бронзовой втулке 4. Смазку к трущимся
поверхностям пружины и опоры скольжения подводят через пресс-масленки.
Рис,
VI 1.24.
Фрикиионпая предохранительная
с винтовой пружиной
муфта
Т а б л и ц а V II.21. Размеры (мм) и параметры муфты
с винтовой пружиной (рис. V II.24)
^ «р.
к гс .м
Масса.
кг
18
.25
30
72
100
143
2 15
3£Ю
500
9
12
21
28
50
69
98
135
186
234
285
352
411
507
610
R80
790
ю оо
12Э0
15()0
680
А
Ь
175
200
215
245
300
330
385
425
480
520
575
600
640
680
720
80
90
100
125
150
175
200
225
250
27Ъ
300
325
350
375
400
max
40
45
50
60
80
90
105
120
130
145
160
170
185
200
220
и
X,
Y,
у.
55
60
80
90
НО
120
135
150
165
170
185
200
220
235
250
17
20
20
25
30
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
70
80
90
95
120
144
155
160
180
200
215
220
225
240
250
80
85
90
100
120
110
160
170
180
200
220
230
240
260
270
На рис. V II.25 (табл. V II.22) представлена колодочная муфта фирмы «Карл
Зигерст» (Ф РГ), рабочая поверхность которой имеет ^ р м у кругового цилиндра.
Муфта работает без смазки и состоит из полумуфт, трех тормозных колодок с фрикционныгии накладками, трех пакетов тарельчаты х п р у ж и н, создающих приж атие
тр ущ и хся поверхностей, регулировочных клиньев и гай к и , соединенной буртиком
о> сч со
TJ- со
сч 00 сч
to ш ^
1Л ю оо
сч » сч
ЧГ
'Г
о
сч
»!?•
00
о
со
со
ю
TJ-
о
ю
S
оh~
g
С?!
Ю
Oi
(О
сч
со
1Л
о
о
'»■
со
О)
ст>
10
1Л
bin
СЧ
«э — ю
— со <7>
1
1
ьГ
<£>
00
ОО
sT
Ю
(D
-
lO
СЧ
s■>
•<
u
!<
S
Uj
a:
— (N 00
со о
оо со
h»
I
О
S
(N
Ю
S3
ю
о
Ё
00
о
о
-
оr^
ю
о
00
(N
о
10
§
о
сч
(D
’J"
05
(£)
со
•!»■
о
со
ю
сч
о
СЧ
сч
ю
С
Tj-
о1Л
S
S
а>
ю
о
сч
сч
1Л
1Л
оо
ю
со
(£>
«
тг
1
со
о>
1
'»■
00
S
Э
a
ТЭ
кCD
В
■e
Ift
Cl
о
со
£>
•ГР-“
—<
—
СЧ00 <N
ctj
03
<3
сч
со
<л
CM
а>
о
ю
ю
■g s
о
о
о
ю
оо
оо
4J-
о
о
ю
о
оhсо
® .я .я ,
СОС^1Л
о 0.0 .
to о ' о
сч со
a*
^«
5 i
<15
—ю
ю
о>
1Л
а>
•^1
l- g
<о
со
•г
<£)
t^
S
сч
»л о ю
0 4 ic ^
— со ш
ООО
22 s g
S ^_1л
C4 00'ci
Ч" тг —
сч_
С'ГООСЧ’
^ ю сч
«S’ —*
сч' 00 сч
со <о о>
u5 ^ <о
00 сч*
СО
00
00
00
00
(О
о
сч
о
сч
о
сч
О
сч
00
о
сч
о
сч
а
о
сч
О
сч
о
ю
о
00
§
о
сч
с^
о
<м
со
ю
сч
CTJ
сч
?3
со
CN
г»
со
1Л
00
о
'Г
сч
ю
<£>
сч
ю
(О
ю
см
о
сч
со
ю
t
5
а
ь
N
Х
X
!<
•U
ft
о
со
сч
со
(О
S
со
h-
1Г5
’Г*
10
1Л
10
8
о
t^
ео
о
сч
о
о
ю
ю
со
|>см
hсо
со
сч
00
со
сч
СП
ТГ
о
1Л
1Л
л
со
g
3
§
о
t>.
1
8
<м
8
со
о
со
о
о
о
о
оо
8
о
сч
СО
ъ
ч
d
с
ю
S
тз
Q
со
05 оо
сч оГ
о
о
3
0J
S
TJсч
сч
о
со
сч
со
а
00
•30
сч
00
1Л
сч
о
00
сч
оо
сч
со
<£>
to
и>
S
U0
сч
«!Г
о
о
со
ю
со
8
сч
о
о
о
ООО
ООО
ООО
о о
SSS
SSS
g§ g
S
со оi
сч
оо
.I
*»S
1л*
и
? 5
-----------
00
ООО
и з о 'о
со сч 00
сч со
со
с клиньям и. Гайка стопорится тремя радиальными винтами. В зависимости от
силы приж атия колодок муфта обладает различной несущей способностью при
неизменных габаритных размерах.
d iA 3
Рис. V II.25. Колодочная муфта
При необходимости лучш его отвода тепла у напряженно работающих муфт
на наружной поверхности полумуфты выполняют кольцевые ребра. М уфта отли­
чается пониженной чувствительностью к неточности взаимного расположения
соединяемых валов.
б. ФРИКЦИОННЫЕ П РЕДОХРАНИ ТЕЛЬНЫ Е МУШТЫ
С ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТЬЮ С РАБАТЫ ВАН И Я
Точность срабатывания этих муфт выше, чем у рассмотренных р ан ее, однако
их отличает сложность конструкции. Создан ряд конструкций муфт этого типа,
в основу которых положен следующий принцип: по мере превышения крутящим
моментом некоторого предела происходит уменьшение давления, а вместе с ним
и сил трения на фрикционных поверхностях, что ограничивает крутящ ий момент,
передаваемый муфтой^ |5 0 ], [731.
Н а рис. УП.!^6 (табл. V U .23) представлена конструкция муфты со стабили­
зирую щ им устройством по ведомственному отраслевому стандарту, разработанная
в соответствии с авторским свидетельством № 193857 (авторы Я- Г. Требуков
и В. И. Златкин) и проведенными испытаниями. Эта муфта состоит из упорного
стакана I, соединенного с ведущим валом шлицами, корпуса 7, связанного с ве­
домым валом, и нажимного стакана 6 с обоймой 10, в радиальных п а за х которой
помещены ролики J3, входящие в соответствующие пазы обоймы 12 л а стакане /
и определяющие положение стакана 6 относительно стакана I. Внутренние
диски 9 соединены с нажимными стаканами 6, наружные диски 8 — с корпусом 7.
Н аж и м н ая крыш ка 3 с пружинами 5 на пальцах 4 установлена н а радиальноупорном шарикоподш ипнике 14, сидящем на втулке 2. Посредством гайки 15
регулируется степень сж атия пруж ин 5, а тем самым и сила сжатия фрикционных
' Е с и п е и к о Я - И . и д р . М у ф гы п о вы ш ец и о Н точности о г р а н и ч е н и я н а г р у з к и . К иев,
« Т с х к и к а » , 1972. 168 с.
З а п о р о ж ч е н к о Р . М. О х а р а к т е р и с т и к а х п р е д о х р а н и т е л ь н ы х ф р и к ц и о н н ы х муфт
п о в ы ш е н н о й то ч н о ст и с р а б а т ы в а н и я .
«И эв. вузоц. М аш и н о стр о ен и е» ,
1971, № 1,
с. 4 8 — 52.
дисков 5 и 9. Обоймы 10 и 12 скреплены со стаканами / и 5 винтами и удерж и­
ваются от поворота микровыступами, внедряющимися в эти детали. Р олики 13
удерживаются от радиальных смещений под действием центробежных сил сепа­
ратором и , который крепится к обойме 12 винтами. При необходимости витые
пружины сж атия 5 могут быть заменены пакетами тарельчатых п руж ин, уста­
новленными на втулке. При завинчивании винтов бурт втулки сжимает пружины,
что увеличивает си лу приж атия дисков.
Предусмотрено исполнение муфты для соединения упорного стакана 1 с валом
через шпонку. К рутящ ий момент с упорного стакана I передается на нажимной
стакан 6 через ролики 13, расположенные в пазах обойм, и далее через ф рик­
ционные диски 8 и 9 на корпус 7. При этом возникает распорная сила
Р, = P o tg a .
где Ро =
— окруж н ая сила на роликах: d — диаметр окруж ности, на
которой расположены ролики; а — угол скоса паза обоймы (сечение В — В).
Рис. VH.27. Кривые из­
менения крутящ его мо­
мента
С изменением крутящ его момента па муфте растет и распорная сила, умень­
шающая силу трения на фрикционных дисках. Б лагодаря этому повышается
точность срабаты вания муфты. Н а рис. V H .27 представлены кривые изменения
крутящ его момента д л я муфты с отжимным устройством (кривая /) и без него
(кривая 2).
Стандартом такж е предусмотрено закрытое исполнение для муфт, работа­
ющих в агрессивных средах. У этих муфт продлевается корпус 7 и между ним
и нажимной крышкой 3 (см. рис. У П .26) ставится уплотнение.
Д л я уменьшения влияния динамики привода на величину крутящ его момента
и уменьшения нагрева муфты рекомендуется устанавлива1Ь на тихоходном валу.
Муфты выбирают по предельному крутящему моменту Mtip. передаваемому
муфтой в начале срабаты вания.
^ п р
m ln
Л ^ п р 0 ,а х
И по угловой скорости вала п.
При тепловом расчете кратковременно перегружаемых муфт (теплоотдачу
муфты не учитывают) определяют приведенную работу трения
А = МпрПХ •< A j ,
где т = Ti + T j— время буксования муфты: Tj , т * — время буксования муфты
(с) до выключения электродвигателя и после него.
Значения A j приведены ниже:
Д и а м е т р м уф ты D , , и и
Л ^ . к г с .м
.........................
118
1 9 4 .1 0 *
138
158
175
340 1 0 ' 52 8 -1 0 » 7 3 0 .1 0 *
198
212
865 10* 1 17 -1 0 *
254
103. 10*
В этом случае температура на поверхности фрикционных дисков без тепло­
отдачи не превышает 450 С. П ри частых перегрузкал муфт расчет ведут с учетом
теплоотдачи муфты исходя из допускаемой температуры нагрева дисков 500° С
и муфты в целом 170° С. Эти муфты предназначены дл я работы при температуре
внешней среды ^ 5 0 ° С.
г л а в а V III
Ц Е Н Т Р О Б Е Ж Н Ы Е М Уф ТЫ
Эти муфты служ ат для автоматического соединения (или разъединения)
валов при достижении ведущим валом заданной угловой скорости.
[То принципу действия эти муфты являю тся фрикционными, автоматически
управляемыми центробежными силами и пружинами. К ак и все сцепные муфты,
они делятся на нормально-разомкнутые и нормально-замкнутые. В первых рабо­
чие элементы разж аты пружинами и замыкаются под действием центробежных
сил, во вторых — наоборот.
Рис. V III.1. Принципиальные схемы колодочных муфт
Н ормально-разомкнутые муфты использую т в качестве пусковых д л я облег­
чения разгона машин двигателями с малыми пусковыми моментами (асинхронные
электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания) и получения плавной х ар ак ­
теристики пусковою режима. Н ормалыю -замкнутые муфты использую т для
ограничения чрезмерного возрастания скорости рабочей машины.
По виду рабочего элемента центробежные муфты подразделяют на колодочные
и на муфты с сыпучим рабочим телом (стальная дробь и т. п.).
На рис. V I I I .1 представлены принципиальные схемы колодочных муфт.
Н ормально-разомкнутая муфта (рис. V II 1.1, а) имеет на ведущей полумуфте
колодки I с осью поворота 4 н пружины 3, отжимающие с силой Р колодки от
рабочей поверхности ведомой полумуфты 2. По мере разгона ведущей полумуфты
центробежные силы R , преодолевая силу пруж ин, прижимают колодки к рабочей
поверхности ведомой полумуфты, вызывая появление силы трения F.
Н ормально-замкнутая муфта (рис. V I I I . 1, б) имеет на ведущей полумуфте
колодки / с осью поворота 2, которые усилием Р пружины сж атия 4 прижимаются
к рабочей поверхности ведомой полумуфты 3. При превышении ведущей полумуфтой допустимой скорости центробежные силы, преодолевая силу пруж ин,
плавно отводят колодки от рабочей поверхности ведомой полумуфты. Н ормальноразомкнутые колодочные муфты выполняются и без отжимных пруж ин.
Н а рис. V III.2 изображена принципиальная схема муфты с дробью. Р азъ ем ­
ный корпус муфты / жестко соединен с ведущим валом 5. Д и ск 2, выполняемый
плоским или с гофрами, располагается внутри корпуса и ж естко соединяется
с ведомым валом 4. С тальная дробь 3, располож енная внутри корпуса, под дей­
ствием центробежных сил при вращении муфты отбрасывается к периферии кор­
пуса и соединяет его с диском. Процесс сцепления муфт подробно освещен в [55J.
Н а рис. \^1П.З, V I I I .4 и V I I I .5 приводится характеристика процесса сцепления
муфтН а рис. V IH .3 показан характер изменения угловой скорости обычной муфты
при разгоне машины {кривая 1), а такж е характер изменения угловой скорости
ведомой полумуфты центробежных муфт; колодочной нормально-разомкнутой
(кривая 2): колодочной без отжимных пружин (кривая 5); муфты с дробью (кри­
вая 4). Наибольшее время разгона машины и плавное сцепление обеспечивает
муфта с дробью, меньш ее— обычная муфта. Сокращение времени разгона св я­
зано с появлением значительных нагрузок при пуске машин с большими инер­
ционными массами.
Н а рис. V III.4 показан характер изменения крутящ его момента асинхрон­
ного короткозамкнутого электродвигателя, крутящ его момента пусковой муфты
Л1м1 сила тока в цепи / и момента сил со­
противления Мс, нагруж аю щ его муфту,
в зависимости от угловой скорости рото­
ра. Движение ведомой полумуфты начи­
нается, когда момент муфты /1/м дости­
гает значения Л!^ (точка S ,). П р и дальней­
шем увеличении
скорости
двигателя
момент муфты Л^м возрастает до момента
двигателя Л1д (точка Sj). Т очка S 2 не
должна находиться левее точки ЛГд max
п,об/мин
Рис. V III.2. П ринципиальная схе­
ма муфты с дробьк»
Рис. V III.3. Х арактер изменения угло­
вой скорости муфты при разгоне машины
(неустойчивая ветвь), так как в этом случае двигатель не сможет разогнаться до
полной скорости. Д ал ее по мере разгона момент двигателя убы вает до ве;1ичины
момента сопротивления (точка 5з).
Видно, что пусковая муфта выполняет функции предохранительной. Если
момент сил сопротивления М с возрастает до М с, то момент двигателя также уве­
личивается, а скорость уменьш ается. Если момент нагрузки М с превышает зна­
чение, соответствующее точке S j, то муфта начнет буксовать.
Центробежные муфты позволяю т не нагруж ать электродвигатель до дости­
ж ен и я М д т а х (рис. V I I I .4 ), когда сила тока больше номинальной в 4— 7 раз.
что исклю чает перегрев двигателя. Муфта позволяет электродвигателю легко
разогнаться и по достижении и.м определенной скорости начинает плавиы и разгон
маш ин без перегрузки.
Н а рис. V I I I .5 представлен характер изменения во времени угловых ско­
ростей ведущей
и ведомой Ла полумуфт для колодочных муфт без пру­
ж и н , а такж е крутящ их моментов асинхронного короткозамкнутого электро­
двигателя М д, момента муфты уИм и момента сопротивления Мс машины. Кроме
того, представлен характер изменения силы тока при наличии пусковой муфты
(кри вая /) и без пусковой муфты (штриховая кривая Г ) . Видно, что время раз­
гона дви гателя, в течение которого в его обмотках возникаю т значительные токи,
вызывающие перегрев, мало по сравнению со временем разгона машины. Разгон
машины происходит в течение значительного промежутка времени, что исключает
появление больш их инерционных нагрузок на детали привода при пуске. В точке
S i момент
развиваемый муфтой, становится равным моменту сопротивле­
ния М с, и начинается разгон машины. В точке S j момент муфты
становится
равным моменту двигателя М д. В точке
заканчивается процесс сцепления полумуфт. В точке S 3 момент двигателя
становится равным моменту сил сопро­
тивления.
Время разгона машины t (с), в предположении, что значения Л1м и Мс в те­
чение периода разгона сохраняются постоянными, определится приближенно
t^ G D ^ n /Z 7 5 {M u i~ M c ),
(V II 1,1)
где
— крутящ ий момент, передаваемый муфтой, кгс-м; /Ис •— момент силы
сопротивления, приведенный к валу муфты, кгс*м; М м — М с — избыточный
момент, идущий на разгон машины; GD^ — маховый момент ведомой части, при­
веденный к валу муфты, кгс-м*; п — частота вращ ения, об/мин.
М.1.П
M.J
Рис. V I I I .4. Х арактер измене­
ния параметров электродвига­
теля и муфты в зависимости от
угловой скорости ротора
Рис.
V III.5. Х арактер изменения угловых
скоростей полумуфт
И сходя из условий работы машины и электродвигателя, получаем необходимое
время разгона машины t, а из формулы ( V I I I .1) определяем значение Мм*
Р абота трения (кгс-м) за период сцепления муфты
Лтр = М „(о//2,
(V II 1.2)
где (О— угловая скорость муфты, 1/с.
К оличество теплоты (ккал), выделяемой муфтой за период сцепления,
Q = Л тр/427.
(V111.3)
Е сл и вся теплота пойдет на нагрев корпуса ведомой полумуфты, то его тем­
пература к концу сцепления
== Q/(Gc) + /в*
где G — масса обода, кг; с — теплоемкость, ккал/(кг*°С );
— н аруж н ая тем­
пература воздуха; 1ц не должна превышать /S'*. При
> 75® в конструкции муфты
необходимо предусматривать усиленный отвод теплоты (ребра на наружной по­
верхности корпуса и т. п.).
Д л я колодочных муфт с отжимными пружинами момент сил трения (кгс м),
развиваемый муфтой.
где G — масса колодки, кг; g — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с*;
г — расстояние от оси муфты до центра тяжести, м; л — скорость вращ ения муфты
после полного сцепления, об/мин; Лц— частота вращения ведущего вала, при
которой центробежная сила, действующая на колодку, становится равной силе
пруж ины , об/мин; / — коэффициент трения;
— радиус трения; г — число
колодок.
Д л я колодочных муфт без отжимных пружин момент сил трения (кгс-м),
развиваемый муфтой,
~
nVRrpZ.
(V I1 1.5)
Давление на колодки (кгc/c\^^)
=
< i9 l,
( V I I I .6)
где О = C nV /[900 (fi^— n;^)]— центробежная сила, действующая на колодку,
кгс: F — площадь проекции рабочей поверхности колодки на диаметральную
плоскость, см^; It/I— допускаемое давление, кгс/см*.
Момент сил трения (кгс-см) в муфтах, наполненных дробью, с корпусом,
выполненным в форме тора (рис. V 1II.2) равен;
1) дл я муфты с гладким диском (25]
~
l~ 5 g
“Ь ^1^0 + ^^1^0 + *^1^3 + ^1^0 +
( V I I I .7)
2) для муфты с гофрированным диском
/V)„ = n ro j-c '/
-I-
-I- hJ^o + e)/g,
(V I1 1 .8)
где
0, = 3 +
— 5A;
= /■(15 + 6.28^®^^ — 2 3 ^);
Cl = г2 (30 + I2,5A^^^ — 42A);
/ii =
d j = /-’ (SO +
(15 + 4 ,C A ^ ^ ^ ~ 18Л);
fl = 2 . 5 — l,8A ^^^— 0.7A ;
— 38.6Л );
(3 + 0 ,7 Л ^ ^ ^ — 3 .4 Л );
& = /-(3 ,i — 4,5A ~ 7.2A^^^);
c = r U 8 - 9 .4 Л - 1 1
^7,9 -
Л = л" (5,3 - ~ 5 , I A ~ 3.8A^^^);
10Л -
9.6Л5/2);
e = r U l.2 — A —
Л = 1 — *1.
/• = Я / 2 — радиус кривизны меридиана торовой поверхности, см; /?о — радиус
кривизны цилиндрической поверхности корпуса, см; у ==
— плотность
материала дроби, кгс/см^^; / = 0,185-1- 0 ,2 2 — коэффициент трения шариков
о корпус; со — угловая скорость корпуса, 1/с; с ' = 1— 0,02duj— коэффициент,
учитывающий влияние диаметра ш ариков; d,u— диаметр ш ари ков, мм; fei =
= 0 ,5 -7- 0 .7 — коэффициент заполнения муфты щариками.
Высота гофра принимается / / j = 2^щ. Диаметр диска принимается Р д =
==£>„— 0,9dui, где D „ = 2 (/?о + г).
Толщ ина диска выбирается в пределах 2— 5 мм в зависимости от величины
момента сил трения; твердость после термообработки ЯВ 280— 320.
286
1. К О Л О Д О Ч Н Ы Е МУФТЫ
Н а рис. V III.б (табл. V I I I .1) представлена колодочная муфта фирмы
«Крофте» (Англия), выпускаемая в двух модификациях. В первой (рис. V III.6)
на ведущей полумуфте 1 предусмотрены направляющие ребра 4, между которыми
расположены колодки 5 с фрикционными накладками. С помощью винта 2 и вин­
товой пружины сж атия 3 колодка постоянно поджимается к полумуфте 1. Ведомая
полумуфта 6 выполняется либо цельной, либо состоящей из двух деталей, что
Т а б л и ц а V I I I .1. Размеры (мм) колодочной муфты (рис. V ill.6 )
О бозна­
чение
1
2
3
4
б
6
7
8
9
10
И
12
А
^глах
с
D
£
F
а
н
К
м
100
127
152
178
203
254
304
356
406
456
508
610
22
31
38
44
54
70
81
101
П4
133
146
178
81
113
136
160
184
233
282
330
378
426
470
565
84
108
J24
138
147
160
181
200
225
244
270
295
54
62
70
81
84
92
101
114
127
135
149
165
33
40
50
52
58
63
70
78
90
98
108
117
3
41
51
60
66
73
79
89
98
111
120
133
146
48
55
62
70
73
79
89
98
111
120
133
146
44
63
76
81
108
133
165
190
210
241
266
330
5
5
5
5
5
8
8
8
И
13
13
упрощ ает монтаж и уход за муфтой. Во второй модификации колодки 5 располо­
ж ены свободно (винты 2 и пружины 3 отсутствуют). Строгое соблюдение парал*
лельности направляющих поверхностей ребер и тщ ательная пригонка колодок
исклю чаю т перекос последних при работе.
У муфты с БИНТОВЫМИ пружина.ми сцепление валов начинается при 75%
полной скорости {п = 0,75лн). У муфт без пруж ин сцепление начинается при
меньш ей скорости и при 75% полной скорости передается 50% нагрузки.
В табл. V III.2 даны значения мощности, передаваемой муфтами с пружинами
сж а т и я , в зависимости от частоты вращ ения и количества колодок,,
а в табл . V III.3 — значения мощности, передаваемой муфтами без пружин,
к
о
о
о
со
to o
— со
оо^
<с м
<ое^
0^0*
о о
Ч- со
о о
о* о"
сч
о
CS ^
— сч
о
о
о
00
ю
S
о
о
о
H
Я
X
сч во
(0 04
о*—
о
о
X
1Л о
о ^
ю
E
ca
s
X
>>
с
u
X
7
CQ
H
■e>>
cd
7
fiS
s
С
о
о
X
Б
S
1
В
CL
С
О
J3
н
X
э
о
£
Л*
и
<J
о
E
о
о
о
о
сч
о
о
о
о
е
о
9>
О
О
оо
Э
s
>
та
а
X
п
еч 40
—
^ !>•
соо
09 <D
о‘ —*
е< ч*
CDC4
CS ю
о‘ в ‘
ю
Ю со
lA
сч
о о
о
о*—
|Л о
— со
0*0
о‘о
— <N
сч
о о
<ОСч
С>11А
0*0
ьЛ (А
h* —
о о*
00 <0
— со
1 1
о о
L id >
— Ci
o o
CO л
СЧ «V
1 1
СЧ U)
0*0
— C4J
o o
t^co
— «0
о о
400
V о
ir^o
00 fv
uOO
<OJ^
— CN
о о
0^00
со
сч ю
OCO
o o
^С ы
— СЧ
о о
CS V
со «в
Юо
iO -C
о о
О) об
о о
to o
СЧ ю
о о
о о
о о
СЧ V
COlO
ю о
400
Irt—« со
(ОСЧ
о о
^ ‘ <о
V c>
^*co
СО^О
со (О
— с4
CO h4
СО'Л
о о
—
lO O
СЧ
о» 00
со рчГ
кО О
— <0
i-*C4
СОЛ
c*c^
— CO
ООО
СЧ
to o
od (nI
coco
о о
СЧ ^
о*—
ю о
о’ —
<0 lO
— сч
о о
^ 00
со <6
0*0
CO
O* —‘
oo
СОСЧ
со Ф
— €4
oo
V od
о
о
<£)
iO<d
о 00
1 1
1 1
1 1
o —‘
о*
kO O
СЧ lO
о
о
iO
1 [
1 1
1 1
11
tA O
о —
iO O
— CO
1 t
1 1
11
1 1
1 1
bO
o*—
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
tO
о
о
ю
o o
— СЧ
<0'Ю
(0<^
со <о
со сд
сГо*
1 1
о о
о о*
СЧ
о о
о
о
1 1
— <о
-Ч* 00
о о
сч
1 1
о о
ООО
ьОО
-^ео
е о
о о
—‘ со
— СЧ
о о
9>00
СЧ^1Л
о о
ЩЩ
CO
1 1
1 1
о о
о —
R
о о
ю о
сч ^0
<осы
CN
о
о
о о
о о
^сч
CQ
о
о
со
Н
Ifkitt С о н
ьи х э^э ах о
d x a w B H iT '
ёх^1чеи1Г
if t 4 H H ( A . d e i - {
со
г
со
сч
со
о
о
h«
сч
MOCOlf
•ом OUlDdhHLTO;^
СЧ
dHH9h@H€090
-
еч
сч
о
lO
00
со
со
CO
с*
со
lO
о
кО
СЧ
СЧ
СЧ
СЧ
СЧ
ю
oo
(^SO
eoО
с 2
oo*
oo
о о
к<©
oo
oo
Voo
OO
00^
oo
h/)0
—
ss
u>0
9) о
oo
<^ci
ЮО
к
о
—СЧ
oo
C4 о
ФкЛ
eCO
>J—о
oo
OUd
о <0
i/5fv
oo
e о
оЮ
00 cs
о о
o*—
VBt Tf f OU
ifHxsdaaxo
dxawBMg
Mosoife>i
oaj.9ahHire>{
динэьенео^о
КП
<p —
00—
oo
о —'
Ф1Л
ic п
(О
-Г со
чА9
V*•>
I I
I I
ООФ
ю—
юо
К^
— со
оо
11
•АО
0>
m <о
е>1ч-‘
оо
сою
сосч
^<о
о о
со со
0^0
lAO
CSю
O fC
о о
сч
—fV
о—
—
оо
irtO*
«АО
101Л
о о
0*0
(ОСЧ
—со
—Cs
«л о
о
оо
—©ч
с>*Л
veo
ci -«г
со о
00<£I
о о
— со
<D05
оо
со 50
СО<й
о*—
—C'J
>л <о
V 50
аоо
to—*
<0I'*.
о о
О) со
о —
C^SD
сч V
—сч
•Сс-*
и>о
—*с^
счlO
оо
tv
— со
1ЛО
о*—
*
I I
I I
о со
<о<с
11
—ci
I I
V 00
оо
—еч
^оо
-ч*
^сч
C4iO
ТГСО
—CV
I I
tfise Vou
tsHiDdaaio
dxaKBHtr
(1^эмеи17
цпншЛйе^
MOtfolfOM
оахзэьи1го>{
эннакенеодо
оо
оо
сч
—^
оо
счео
««в
<cci
—сч
LTSQ
l^OU BHlod9«
•lo dxawRHt/
dX9n?HV
ц[чнжЛс1ен
HOlfOir
•0У{ OHlDdhHirO^
эиндьенбо^о
о о
г^о’
оо
V <с
оо
бОС^
о о^
to%/i
Н а рис. V III.7 (табл. V I I I .4) представлен вариант муфты с колодками для
соединения шкивов ременных передач с валом. В этой муфте колодки / . имеющие
фрикционные накладки, отжимаются от рабочей поверхности ведомой полумуфты 4
с помощью винтовых пружин сжатия 2, регулируемых винтами 3. Существует
конструкция, в которой пружины 2 и винты 3 отсутствуют. Предусмотрен подвод
смазки к опоре скольжения.
Рис. V III.7. Муфта с колодками для соединения шкива с валом
Т а б л и ц а V III.4. Основные размеры (мм) муфты (рис. V ]II.7 )
Обозна
ЧСНИС
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
И
12
А
в
С
D
Е
F
а
Н
100
12—22
19—32
25—38
28 44
28—54
38—70
41—80
48— 100
57— 114
63— 133
70— 146
80— 178
57—66
70—82
76—91
85— 100
92— 117
100— 146
136— 184
155—210
171—228
1 9 0 -2 6 0
210—286
254 343
117
143
155
181
195
228
268
303
348
384
428
495
54
62
70
80
84
92
100
114
127
135
143
165
57
63
76
80
100
127
152
178
203
228
254
304
3,2
4,8
4,8
4,8
4,8
4,8
8,0
8,0
8.0
11,0
12,7
12,7
3,2
4,8
4,8
4,8
4,8
4,8
6,3
6,3
9.5
9,5
12,7
12.7
127
152
178
203
254
304
356
406
456
508
610
Н а рис. V in .8 , о (табл. V I I I .5) показана колодочная муфта (29), состоящая
из ведущей полумуфты 3, соединенной шпонкой с валом и имеющей направля*
ющне 7 для колодок 2 с фрикционными накладками 5, и ведомой полумуфты 1,
являющейся шкивом плоскоременной передачи. Ш кив установлен на ступице
полумуфты 3 на опорах качения. Ч ерез колодку проходит пластинчатая пру­
ж ина 4, концы которой располагаю тся в пазах направляю щ их ведущей полу­
муфты. Винтами 6 создается предварительный натяг пружины.
В начале процесса разгона шкив неподвижен, а ведущая полумуфта в р а­
щ ается вместе с валом, увлекая за собой колодки. С ростом скорости вращения
ведущей полумуфты колодки под действием центробежных сил, преодолевая силу
пруж ин, прижимаются к рабочей поверхности ш кива и увлекаю т его во вра­
щение.
Размеры сечения пружины (рис. V III.8, б) определяют из выражений:
где f = Gti^/fgr) — центробежная сила, лействующая на колодку при скоро­
сти Лп1 / / — стрела про1иба пружииы при угловой скорости
(обычно ее при­
нимают
равной
примерно
0,8— 1,5 мм);
остальные
обозначения— см
на рис. V III.8, 6.
Рис. V III.8. Колодоч­
н ая муфта с пластинча­
той пружиной
Поперечное
сечение пружины
Т а б л и ц а V I I I . 5. Основные размеры (мм) и параметры муфты (рис. V III.8)
N /n .
л. с./об/мнн
0.23
0,33
0.87
20
30
40
N/n,
D
В
ь
л. с./об/мин
100
125
150
75
75
100
45
60
65
2,10
5,60
14,00
50
65
80
D
В
ь
180
230
280
125
165
180
70
80
90
Н а рис. V III.9 (табл. V III 6) представлена колодочная муфта фирмы «Вул­
кан» (ФРГ) в двух исполнениях: дл я соединения со шкивом плоскоременной
передачи (рис. V III.9, а) и для соединения со шкивом клиноременной передачи
(рис. V III.9 , б). Муфта состоит из ведущей полумуфты 1, выполненной в форме
«л Ю 1Л
Ю
«л
1Л
1Л
1Я lO >Л 1Л Ю 1Л 1 0 Ю Ю О
.г
. г -.г
^ -г
....* ..> .-*
N
Л Ю
C O C OсCч OМC OQf OO C O О« e OО C »О3 CО OОC O
' S ’ Ю^ ^Л^ Л- ^ЮT rЛ - О^ Ь
O
—
O
—
O
O
—
C
—
O
e O
C
O
C
> 1 0 > O
O
Q
Q
Q
Q
O
Q
Q
Ti о
о о
0 5 0 0
20
^-
Q
i O
c o e o f o - ^ i o t o t o s s s o c o s o i o —
««ооо<о<о<лтм ь-с^о»о>с^>л<лсосо»
W
C^ cO № ■
4‘
^
^
Ю
f'* о
о
1--
г ~ о ? о — с*эо> —
о
о
о
O O Q O O O O
c5
O
о
p O
c5
O
c4
<
tN СЧ
n
1Л
1ГЗ 00 — л
cs
ео со
О О
о
о
о
о
о
со ОО о> 0 )№ о т 0 5 о т а > — — — — — —
1Л ю 1Л ш ю ю ю lO 1Л 1 0 Ю( П и 0 1 0 Ф О О
»п сч сч (М С-) (N СЧ CS —
— (N (N СЧ CJ сч CS <м со f c e o c o o o c o c o ^ '*■
о
О О О О О О
сч сч
— — — — сч
■ й сч
сч сч сч
S
o
Q
о
О
сч сч
сч сч
Ю
Ш ift о
ч- '*■
0 0 0 0 - ^ 0 0
о
СЧСЧСЧСЧСОЮ ОТ
СЧС^ СЧСЧСЧвЧСЧ
Irt
о
§ я
05
сч
сч сч сч сч сч сч сч
Ф
о
Л О
о
№
сч
о
№
О О О
ТГ сч сч
сч сч сч
ю
со ю
СП ю
to
g
О О О
г-
о
h—
I
I
о О
сч сч
сч
I
о
сч
о
сч
сч
I
I
I
о
о
I
Ю 0> 1/5 »Л ю ю ю ю
о
-^ t-^ о
О О О
со со
сч сч со со о
S
сч
сч <м
o
00 Ф Ф о > о т с т > а > о > - “
о
О О О ф О О О
О О
—
о
сч
сч
о
сч
о о р о о о о
С Ч г^ С Ч С Ч С Ч С4 СЧ
§ 8
М
1 1 1 1
о
сч
I
I
I
о
о
—• —
сч
М
М
I -I
ю
со
—
0-J
о
8
сч
с о о ^ с о '^ ю а »
со
I
I 1
I
I
со о о
t C - Г со
1 I
— счсч
соо»со’ ^ Ю №
S S S
о о
S ю S Ю
Ю
8 8
I
II
M
i
l
I
l
I I
. 8 8 8
8 8
8
8 8 8
щ
|> сч — oi
С4 СОСЧ — C4<N — 10 еооа
г~ о> сч
л С
' Г—
« 0—
0- с0 ч0с' ч^ — —
•«■ — C4J сч
— со
— ю— —
—Ч—
етулкн с рядлальными ребрами, колодок 2 о фрикционными накладками и ведо­
мой полумуфты 4, выполненгюй в форме шкива ременной передачи. По мере раз­
гона ведущей полумуфты колодки под действием центробежных сил смещаются
в радиальном направлении и прижимаются к рабочей поверхности ведомой полу*
муфты, создавая силу трения, необходимую для вращения ведомой полумуфты.
Крышка 3 предохраняет колодки от осевых смещений. Конструкция муфты поз­
воляет замену колодок без ее разборки, для этого достаточно снять крышку 3.
Исполнение I
L
Рис. VII 1.9. Колодочная муфта фирмы «Вулкан»
На рис. V III. 10, Q (табл. V I I I .7) представлена двухрядная колодочная
муфта для соединения валов, состоящая из полумуфт / и 2, имеющих радиальные
ребра, между которыми свободно располагаются колодки с фрикционными на­
кладками- Муфта отличается тем, что каждый ряд колодок соединен со сноей
полумуфтой, поэтому лю бая муфта может быть ведущей. Процесс сцепления
муфты состоит из двух этапов: после разгона ведущей полумуфты происходит
сцепление полумуфт одним рядом колодок, сцепление полумуфт вторым рядом
колодок осуществляется после разгона ведомой полумуфты. Б лагодаря этому
процесс сцепления происходит более плавно.
Н а рис. V III. 10, б представлена такая ж е муфга, соединяюгцая с валом
шкив ременной передачи (на чертеже не показан). Полумуфта / устанавливается
на в а л у на шпонке; полумуфта 2, на которой устанавливается ш кив, центрируется
по полумуфте / на опорах скольжения. Кольцо 3 фиксирует полумуфту 2 от осе­
вых смещений.
На рио. V I I I . 11 (табл. V111.8) изображены два варианта колодочной муфты
для соединения валов. При изменении направления вращения крутящ ий момент
а)
б)
Рис. V IИ . 10. Д в у х р яд н ая колодочная
муфта
Т а б л и ц а
V III.7. Основные размеры (мм) и масса муфты (рис. VIIT IO)
d
D
0.
L
1
I.
ft
s
0,
Li
Масся.
кг
28
41
47
60
73
89
121
143
178
111
165
190
222
273
330
438
520
647
44
76
85
108
130
159
216
264
317
105
159
184
222
222
289
336
360
512
58
76
89
105
105
140
172
178
254
52
76
89
105
105
140
168
175
251
12
63
75
91
91
124
143
158
234
1.6
3.2
3.2
3.2
3.2
4.8
4.8
4.8
4.8
111
165
190
222
273
330
438
520
—
148
203
246
287
322
386
467
.530
-
4,54
П .З
18,1
29.4
45.4
90.8
192.0
272.0
595,0
на муфте изменяется. Ведущая полумуфта / соединяется с колодками 2 пласти*
нами 5, жестко укрепленными на осях 4 резино-металлических ш арниров 3.
Б л агод аря зубьям на торцах пластин и осям ш арниров рычаг может быть повер­
нут относите*1ьно шарнира на такой угол, чтобы колодки не касались рабочей
поверхности ведомой полумуфты 6 у невращающейся муфты. По мере разгона
ведуш:€Й полумуфты центробежные силы преодолевают упругие силы резины
3
■в-
s
■=t
о
оч
d
и аибольший
34,9
38,1
60,3
63,5
70,0
86,6
114,0
127,0
140,0
31,7
44,5
63,5
70,0
76,2
101,8
140,0
140,0
205,0
D
L
165
175
222
267
305
362
432
500
585
117
124
155
178
184
235
292
332
362
63
69
95
124
124
152
170
175
178
1
1,
It
I,
1,
ь
61,4
50,8
68,0
76,4
76,4
112,0
119,0
140,0
152,4
50
63
79
95
102
124
165
184
205
111
127
160
186
189
241
298
338
368
39,7
19,1
63,5
59,0
59,0
59,0
50,8
50,8
50,8
20,6
22,2
20,6
25,4
25,4
50,8
47,5
54,0
60,5
8,0
9,5
12,7
22,2
22,2
22,2
22,2
25,4
25,4
и прижимают колодки к ведомой полумуфте. Благодаря шарнирам муфта обла­
дает крутильной податливостьюН а рис. V I I I .12 ^ а б л . V III.9) приведено два исполнения колодочной муфты
фирмы «Вулкан» (ФРГ) — для встройки п шкив ременной передачи и для соеди­
нения соосных валов. Три колодки с фрикционными накладками I вращаются
вместе с ведущей полумуфтой 2, увлекаемые радиальными ребрами 3. Браслетные
кольцевые пружины 4 отжимают колодки от ведомой полумуфты.
Н а рис. V III. 13 представлена номограмма для выбора размера муфты в за*
висимостн от величины крутящ его момента и частоты вращения.
Н а рис. V III. 14 и з^ р а ж е н а двухколодочная центробежная муфта. Она
состоит из ведомого шкива 2, колодок 3 (с фрикционными накладками 4), пово­
рачивающихся на пальцах 5. Последние закреплены в ведущей траверзе 1. При
вращ ении ведущего вала под действием центробежных сил колодки прижимаются
к рабочей поверхности шкива. Колодки могут быть пустотелыми, и тогда в зави­
симости от количества засыпаемой в колодки дроби будет меняться величина
передаваемого муфтой крутящего момента. Д л я засыпки дроби в колодках пред­
усмотрены отверстия с пробками.
Н а рис. V III. 15 представлена колодочная муфта ^ со свободными дополни­
тельными грузами, состоящая из ведомой полумуфты / , внутри которой рас­
полож ена ведущая полумуфта 2 со спиралевидными окнами и свободно переме1цающимися цилиндрическими грузами S. В рабочем положении грузы опираются
на легкую колодку^ с фрикцио11Ной накладкой б, прикрепленную к ступице через
пластинчатую пружину 5. Перемещению грузов в осевом направлении препят­
ствую т боковины 7.
В начале пуска б направлении, указанном стрелкой, полумуфта 2 движется
ускоренно; под действием касательных сил инерции грузы 3 смещаются на охва­
тывающую сюверхность окон и удерживаются там. По окончании разгона каса­
тел ьн ая сила инерции исчезает. Б лагодаря наклону 1ю верхности, охватывающей
груз, 011 перемещается на угол у на колодку и прижимает t-e к барабану. С этого
момента начи1гается плавный разгон машины.
Рекомендуемые размеры муфты для двух угловых скоростей со при­
ведены в табл. V I I I .10.
Вместо спиральной поверхности окон можно применить цилиндрическую,
полученную путем обработки пальцевой фрезой диаметром d = (I
2) мм по
радиусу R со смещением е относительно оси муфты. При этом момент включения
муфты, зависящий от характеристики и махового момента асинхронного электро­
двигателя и параметров
е, у окон полумуфты, приближенно определяют по
рис. V I I I .16. Мпг Мо< М д.н — пусковой, опрокидывающий и номинальный
моменты электродвигателя; Шс— синхронная скорость вращ ения его магнитного
поля.
‘ П о л я к о в В. С., К о б ц е в Б. Г., К о с ь к и н В. Н. В ы бо р р а з м е р о в м у ф т ы со сво бо дн ым и
г р у з а м и и о п р е д е л е н и е момен та ее в к л ю ч е н и я . — В е с т н и к м а ш и н о с т р о е н и я , 1977, ЛГа 4.
t
s
a
о.
в случае применения электродвигателя с характеристикой, отличной от
приведенной на графике, масштаб последнего пересчитывают по соотношениям:
(1 — 5)5^] = idem ;
Мо — Мп
Мд.н
1— S
1 —
Sk
где Sk — критическое скольжение.
С помощью рис. V III. 16 можно определить отношение эксцентриситета е
к радиусу R по заданному моменту включения, выраженному через скольжение
ротора S. Принимают elR = 0,2 -ь 0,4; у = 0>1 -ь 0.2; при этом упругая сила
пластинчатой пружины должна уравновешивать центробежную силу колодки.
2 . МУШТЫ С Д Р О Б Ь Ю
Эти муфты обеспечивают более плавное включение, чем муфты рассмотрен­
ного типа и обладают более высокими предохранительными свойствами Они
имеют почти такую же характеристику, что и гидромуфты, в то ж е время они
лиш ены ряда присущих им недостатков. Эти муфты при сравнительно малых
габаритных размерах способны передавать значительные крутящие мо.менты
6
Рис.
7
V IIL 17. Муфта фирмы
«А. Шутц> для шкива
Рис.
V I I I .18. Муфта фирмы «А.
для соединения валов
Шутц»
и с успехом могут применяться в приводах, работающих в режиме частого пуска.
Недостатком муфт с дробью является усиленный нагрев при длительном буксо­
вании. В связи с этим предусматривается установка термореле для отключения
электродвигателя при длительном буксовании [25}.
Н а рис. V I I I .17 представлена муфта фирмы «А. Шутц» (Ф РГ). Муфта состоит
из ведущей полумуфты I с двумя диаметрально расположенными лопастями S,
ведомой полумуфты 7, являющейся ободом шкива ременной передачи, крышек
с бронзовыми втулками 8 и торцовыми уплотнениями 2, пробки 5, стопорных
колец 4 и пресс-масленки 9. Во внутренней полости муфты находится смесь сталь­
ной калиброванной дроби с графитом. Ведущая полумуфта / соединяется с валом
шпонкой. Ведомая полумуфта 7 центрируется по ступице ведущей полумуфты
через крышки S. Д л я лучшего сцепления с дробью на внутренней поверхности
ведомой полумуфты 7 выполнены продольные канавки. Ч ерез отверстие с проб­
кой 5 засыпается рабочая смесь. В процессе пуска лопасти увлекаю т дробь и через
нее — ведомую полумуфту. По мере разгона ведомой полумуфты дробь под вли­
янием центробежной силы превращается в плотную массу, жестко соединяющую
полумуфты при некоторой угловой скорости. При перегрузках силы трения
в дроби становятся недостаточными, н муфта пробуксовывает. На рис. VIII. 18
показано исполнение этой муфты для соединения валов. Оно отличается от пер­
вого исполнения тем, что ведомая полумуфта 2 соединена с корпусом через
пальцы I с резиновыми втулками, что допускает некоторое смещение соединяемых
валов. В табл. V H I . l l приведены основные размеры муфты по рис. V H I.IS ,
а в табл. VUI . 12 — параметры муфт обоих исполнений (рис, V U I. 17 и V1H. 18).
Т а б л и ц а V H I . l l . Размеры (мм) и масса муфты (рис. V I I I . 18)
Обо­
зна­
чение
D
200
220
250
280
300
210
230
260
290
310
в
L
203 116
226 134
258 157
309 187
328 207
Р
а.
45
45
51
51
51
102
114
120
150
150
210
230
260
272
272
di
Т
F
м
С
104
114
128
142
150
10
9
9
10
10
92
112
122
152
172
14
13
26
25
25
2
2
1
1
1
К
Мас­
са,
кг
d
85 55— 65
90 60— 75
1П9 75— 80
120 80— 100
120 90— 100
28,5
35
52
58
73
Т а б л и ц а V H I.12. Параметры муфт (рис. V III.17 и V I I I .18)
М ощ нос ть (л. с . ) п р и
п {об/мнн)
М ас с а, кг
V
X
S
т
500
750
1000
1500
о
<о
о
400
450
500
550
600
650
—
—
1 ,0— 2 .5
2 . 2 — 4 ,0
4 , 0 — 8 .5
7 . 5 — 13,0
13 ,0 —
25 ,0
19 ,0 —
44,0
45,0—
9 0.0
90,0—
160,0
130,0 —
26 0, 0
210.0—
40 0 ,0
3 2 0 ,0 575,0
0 , 5 — 0,9
0 , 7 — 1.7
1 .7— 4.0
2 .5 -6 .0
6 . 0 — 11,0
1 2 ,0 — 23,0
2 0 , 0 — 34,0
3 4 , 0 — 70,0
0 , 6 — 1,6
1 .5— 3,0
3 . 5 — 7.5
6 . 0 — 11.0
1 1 ,0 — 22,0
2 3 , 0 — 48,0
3 5 ,0 -7 5 ,0
7 0 , 0 — 1?0,0
1,1— 4,3
4 , 0 — 8.5
9 .0 -2 0 ,0
14,0— 33,0
3 3 ,0 -6 5 ,0
6 6 ,0 -1 6 0 ,0
1 1 0 ,0 -2 5 0 .0
2 2 0 . 0 — 65 0,0
6 0 , 0 — 130,0
13 5 ,0 — 275, 0
4 0 0 , 0 — 860.0
8 5 0 , 0 — 1600.0
1 2 5 .0 -2 5 0 .0
2 7 5 ,0 -5 4 0 ,0
2 Б 0 .0 — 49 0.0
6 3 5 ,0 -1 0 0 0 .0
3 9 0 . 0 — 70 0.0
7 0 0 . 0 — 1600,0
5 8 0 . 0 — 1100,0
8 8 0 , 0 — 1750,0
12 8 0 ,0 —
1900,0
18 0 0 ,0 —
4150,0
_
_
90
>
<3
S
О.
>
и
К
0.
3 ,5
12,0
13.0
18,0
25,0
35 ,0
41 ,0
63 ,0
8,0
20,0
28,5
35,0
52,0
68,0
73,0
120.0
110,0
145,0
3000
X
120
180
200
220
250
280
300
350
Г-
5 — 25
2 5 — 65
6 5 — 130
100— 200
_
_
_
_
_
_
_
_
160.0
200,0
220,0
260,0
2 7 0 ,0
400,0
_
S00.0
660.0
На рис. V H I.1 9 и рис. V H I.2 0 (табл. V U I.13 и V H I.14) изображ ена муфта
фирмы «Металлук» (Ф РГ), состоящ ая из ведущей полумуфты 1, выполненной
в форме ступицы с лопатками, и ведомой полумуфты, состоящей из цилиндри­
ческого корпуса 2 с крышками 3 и 7, пальцев 6 с резиновыми втулкам и, ступицы
с фланцем 5, имеющим отверстия под резиновые втулки. Ведомая полумуфта
центрируется по ступице ведущей полумуфты через бронзовые вкладыши 4;
возмож но исполнение с опорами качения. Внутренняя полость муфты, разделен­
ная лопаткам и, занолняется стальными шариками диаметром 5— 10 мм. Д л я
уменьшения износа ш арики смазываются маслом. Камеры внутренней полости
муфты необходимо равномерно заполнять ш ариками, периодически добавлять
см азку.
Л .
1 2
3
Рис. V I I I .19. Муфта фирмы «Металлук»
Т а б л и ц а V 1II.13. Основные размеры (мм) и масса муфты
(рис. Vl t l . l 9 и v ][ l.2 0 )
О б о з и а-
ченн «
А
D
85
110
135
165/1
165/2
215/1
215/2
265/1
26 5/2
315/1
31 5/2
360/1
3 6 0 /2
415/1
415/2
500/1
500/2
85
110
135
165
165
215
215
265
265
315
315
360
360
415
415
500
500
95
120
145
185
185
235
235
285
285
340
340
390
390
445
445
530
530
16
20
32
40
40
55
55
65
65
75
75
85
85
100
100
135
135
d.
L
М
N
£
F
28
32
40
50
50
60
60
75
75
85
85
100
100
125
125
150
150
97
111
112
121
156
134
159
156
186
191
231
242
297
305
365
317
377
35
55
60
75
75
90
90
100
100
120
120
150
150
175
175
210
210
12
25
25
30
30
40
40
55
55
60
60
70
70
70
70
70
70
10
12
12
15
15
18
18
15
15
22
22
22
22
34
34
46
46
69
72
76
79
79
86
86
95
95
125
125
141
141
154
154
177
177
Масса,
кг
4
7
11
20
22
36
38
62
67
108
118
175
192
265
290
390
425
На рис. VI I I 21 представлена муфта фирмы «Штромаг» (Ф РГ). Она состоит
из ведущ ей полумуфты, включающей в себя ступицу / , соединенную с валом шпон­
кой, и к о рп уса 3, составленного из двух частей, отлитых из легкого сплава, с реб­
рами охлаж дени я 4. Н а внутренней новерх1Юсти корпуса имеются радиальные
ребра, обеспечивающие лучшее сцепление с рабочей смесью. Ведомая полумуфта
состоит из ступицы 5, соединенной винтами 7 с деталью 6, к которой ^^крепится
диск 5 с лопастями. Внутренняя полость муфты заполняется рабочей смесью
крошки стальной проволоки с графитом. П робка 9 закры вает отверстие, через
Рис. V1I1.21. Муфта фирмы «Штромаг»
М ощ нос т ь (л. с.) при п (об/ мин)
Обозначение
85
ПО
135
165/1
165/2
215/1
215/2
265/1
265/2
315/1
315/2
360/1
360/2
415/1
415/2
500/1
500/2
570
710
___
___
___
0.36
0.60
0,95
2,00
3,00
5,40
8,00
12,50
19,00
30,00
45.00
75,00
104,00
150,00
216,00
0.3
0.5
1.0
1.5
2,8
4.1
8,0
10,0
16,0
24,0
40,0
54,0
77,0
112,0
970
U50
1750
2950
0,1
0,4
0,9
1.5
2,4
5,2
7.5
14,0
20,0
32,0
48,0
77,0
117,0
190,0
266,0
376,0
550,0
0,36
1,35
3,00
4,70
8,00
17,00
25,00
45.00
66,00
103.00
156,00
250,00
380,00
600,00
870,00
1230,00
1500.00
0,63
2,38
5,30
7,60
14,00
30,00
44,00
79,00
116,00
181,00
275,00
440,00
670,00
2,0
7,5
15,0
25,0
40,0
80,0
120,0
200,0
300,0
350,0
550,0
600,0
900,0
—
—
—
—
—
—
Т а б л и ц а V I I I .15. Техническая характеристика муфт
(рис. V III.21 и V m .2 2 )
Частота
вращения
двигателя,
об/мии
750
ш оо
Вр ем я
ра зг он а .
с
Число
п усков
до зам ен ы
рабочей
смеси
1
5
20
60
800 ООО
160 ООО
40 ООО
13 500
1
5
20
60
600 ООО
120 000
30 ООО
10 000
Частота
вращения
двигателя,
об/мин
1500
3000
Врем я
ра зго н а ,
с
Число
п усков
д о замен ы
р а боче й
смеси
1
5
20
60
400 ООО
80 ООО
20 000
7 000
1
5
20
60
200 ООО
40 ООО
10 000
3 500
которое засыпается рабочая смесь. Д еталь 6 устанавливается на ступице / на
двух опорах качения- Уплотнение 2 предохраняет от попадания грязи
в корпус.
С увеличением количества рабочей смеси в муфте увеличивается ее несущая
способность, однако сокращается время полного сцепления полумуфт. Заполне­
ние муфты рабочей смесью производят в таком порядке; сначала в собранную
муфту засыпают */3 рабочей смеси и запускаю т машину на малых оборотах, затем
постепенно частями добавляют рабочую смесь до получения нужного времени
разгона машины. С течением времени рабочая смесь изнашивается и ее следует
заменять новой.
На рис. УГ11.22дана такая же муфта, соединяющая шкив ременной передачи
(на чертеже не показано) с валом. Ведущая полумуфта состоит из ступицы /,
соединенной с валом шпонкой, и корпуса 3 с ребрами охлаж дения 4, Ведомая
полумуфта состоит из ступицы 6, на которой крепится диск 5 с лопастями. Ведо­
мый шкив ременной передачи соединен шпонкой со ступицей б, которая уста­
новлена на ступице / на двух опорах качения с уплотнениями 2.
Т а б л и ц а V IIM f*. Размеры (мм) и
БЗО
Рис. V III.23. Зави­
симость крутящ их мо­
ментов и мощности
муфты фирмы «Штромаг» от частоты вра­
щения
'63 90 125 т25О35550О11ОЮООП0О2т2Ш)*т56ОО
п.оЬ/'^ин
в табл. VIII. 15 приведено число пусков муфты до замены рабочей смеси
в зависимости от частоты вращения ведущей полумуфты и времени разгона
машины.
В табл. V IJJ.16 приведены основные размеры и техническая характеристика
муфты по рис. VII1.21 и V III.22.
Передаваемые муфтами крутящие моменты и мощности в зависимости от
рабочей частоты вращения определяют по номограмме,
показанной на
рис. V I1J.23. Например, при п = ЮООобДшн и N = 2,5 кВ т иеобходимя муфта
19. которая передает крутящий момент 4кг с- м.
Время разгона машины и избыточный крутящий момент в зависимости от
крутящ его момента двигателя, момента сопротивления, рабочей частоты вращения
и махового момента разгоняемых масс определяют по номограмме, приведенной
на рис. V I I I .24. Например, при крутящем моменте двигателя М^р = 1 6 к гс-м ,
параметры муфты (рис. V fn .2 i и V I I I . 22)
М асса
муфты без
р а боче й
смеси, кг
ss
38
50
58
75
96
J25
125
150
175
5
200
47
56
67
83
2
3
5
7
7
55
65
75
85
240
275
100
J15
8
J0
10
100
J0
115
2
5
10
10
15
]5
42
54
90
115
180
280
90
113
162
185
270
380
3800
3000
2500
2000
1600
1250
0,9
6
6.5
1.8
10
12,0
3,3
5,8
10,5
26,0
15
25
45
70
18,0
32.0
60.0
115,0
собачка 17, преодолев сопротивление амортизатора и пружины 10, войдет в сцепле­
ние со шкивом 2. Включению собачки 14 препятствует сила пруж ины 6, превы­
шающая центробежную силу. Если после остановки вал вращ ать с большей ско­
ростью. то с зубьями шкива 4 сцепится собачка 14. Собачка /7отстает о т собачки 14
оследстпке больш ого сопротнвлеиня амортизатора- Включиться позднее она
ие сможет из-за блокирующих выступов на концах собачек.
Т ак как включение муфты происходит с ударом, то для переключения меха­
низмов необходима остановка ведущего вала.
Н а рис. V I I I .26 и V III.27 приводятся конструкции муфт, обеспечивающие
плавное нарастание передаваемого крутящ его момента. Они с успехом могут
быть применены в приводах ленточных транспортеров (для увеличения срока
^
службы ленты натяжение ее при пуске
не должно превышать номинальное
более чем в 1,5 раза) [55].
Рис. V IH .26. М>ф1а с гидравли­
ческим замедлителем
Р ( 1С.
та с
V IH.27. М ногодисковая му<}>
гидравлическими замедлите­
лями
Н а рис. V I I I . 26 представлена схема муфгы с гидравлическим замедлителем.
А\уфтэ состоит из ведомого и1кипа 1, веду1Цей полумуфты 7, колодок 5 с фрик­
ционными накладками 4. В цилиндрическон части колодок перемещаются ппртн и
Ь: во время их перемещения масло через зазоры и калиброванные отверстия
н (юршнях перетекает из одной полости цилиндра в другую. В начале пуска
поршни удерживаю тся пружинами 2, а колодки — охватывающей пружиной 3.
Но мере возрастания угловой скорости под действием центробежной силы пор­
шень начинает перемещаться. Включение муфты соответствует угловой скорости
ведущей полумуфты, при которой пол действием центробежной силы поршни
преодолевают сопротивление пружины 3 , — колодки раздвинутся. Длительность
перемещения поршней и связанная с этим длительность периода сиепления муфты
вависит от скорости перетекания масла и можег регулироваться.
Н а рис. V I I I .27 показана м1Югоднсковая фрикционная муфта с гидравли­
ческими замедлителя.чи, вклю чаемая под действием центробежных сил- Муфта
состоит из ведущей / и ведомой 2 частей, дисков 3 ^ 4 , рычагов с грузами 9, втулки
8, стержней I I с пружинами Ю, порш ня замедлителя 6 со ш т о к о м / и пружиной 5.
При разгоне Bejiymt» части под действием центробежных сил рычаги стремятся
повернуться и передвигают втулку 8, которая включает муфту. В тулка при пере­
движении перемещает поршни гидравлического замедлителя и тем самым осуще­
ствляет плавное включение муфты. При остановке привода втулка, рычаги и
поршни под действием пружин возвращ аются в исходное положение. Регули­
ровка времени вклю чения муфты производится дросселем.
П редставленная на рис. V III.2 8 муфта ^ предназначена для сниж ения переК и б ц е в Б . Г ., К о с ь к и и В. Н. Ц е и т р о б с ж и и я п у с к о ь а я м уфта. Аит. с ви д. № 418 64 5.
грузок как электродвигателя, так и рабочей машины во время неустановившегося
движ ения. Муфта состоит из ведущей гюлумуфты I, фрикционных дисков 2 и
__седомой гюлумуфты 3- Механизм включения содержит шарики 4, пЬмеш,енпые
между упорным 5 и нажимным 6 дисками. Д иски имеют возможность перемещаться
в осевом направлении соответственно по ведущей и ведомой полумуфте.
Упорный, нажимной и фрикционный диски, а такж е шарики поджаты в осе­
вом направлении пружиной 7, опирающейся на подшипники 8 и упорный диск 5.
Д л я равномерного распределения шариков по окружности они заключены в сво­
бодно установленный сепаратор 9. Д л я обеспечения зазора между фрикционными
дисками в том случае, когда муфта выключена, служ ит пружина W- Опорная по­
верхность упорного диска в осевом
сечении выполняется по окруж *
,1юсти или по другой кривой, но
так, чтобы угол [5 в радиальном
направлении уменьшался- Вообще
говоря, форма опорной поверх­
ности
определяется
заданным
закогюм
разгона
машины. По
соображ ениям
технологичности
предпочтительна о к р у ж 1юсть.
В состоянии покоя вследствие
дейсгвия пружин 7 п 10 шарики
4 заним аю т самое нижнее положе­
ние. При включении муфты веду­
щая полумуфта / вращается от
дви гателя и заставляет вращаться
диск 5. В это время фрикционные
ди ски р!1зъедине1н>1 пружиной 10
и не передают движения ведомой
полумуфте 3- Так как запуск двига­
теля осуществляется без нагрузки,
ров
то частота вращения его быстро
достигает величины, при которой
центробежная сила, действующая на ш арики, становится достаточной для сж а­
тия фрикционных дисков и начала движения ведомой полумуфгы. С ростом
скорости uiapHKOB они перемещаются в положение, соответствующее передаче
номинального крутящего момента, и ведомая и ведущ ая полумуфты начинают
вращ аться как одно целое.
П ри случайной перегрузке машины произойдет проскальзывание фрикцион­
ных дисков, нажимной диск б замедлит вращ ение, скорость вращ ения шаров
во кр у г оси муфты уменьшится, они сместятся в положение, более близкое к оси
муфты. П ерегрузка деталей машины будет уменьшена.
Расчет фрикциошюго узла муфты принципиально не отличается от расчета
обы чиих фрикционных дисковых муфт (см. гл. IV).
Ч исло дисков 2 следует брать не более 1— 2. Оптимальное число ш аров —
4— 6 (до 8).
4. П О Р Я Д О К Р А С Ч Е Т А Ц Е Н Т Р О Б Е Ж Н Ы Х МУФТ
М у ф т ы с колодкам л
1- По заданному передаваемому крутящему моменту Л4кр ориентировочно
определяется наружный диаметр муфты.
2. Конструктивно находятся значения Rj p, размеры и количество колодок г.
3. Определяется масса колодки G.
4. Значения R-,p, С и г подставляются в формулы (V IП .4) и (VH 1.6), определя­
ющие !>юмент сил трения Мм- Если 1ю лученное значение Мм значительно откло­
няется отзадан1Юго, корректируются размеры колодок в сторону увеличения нлн
■уменьшения их.
5. Производится проверка размеров колодок на давление по формуле (V H I.3)а*
зп
6.
в отдельных случаях выполняется проверка на нагрев по формуле (V III.3).
Д л я муфт с отжимными пружинами дополнительно определяются размеры
пружины исходя из действующей иа нее силы (кгс-м)
F =
Частота вран1ения муфты
нимается Пу = (0,7 -7- 0,8) л„.
G
g
900
при которой муфта начинает вклю чаться, при­
Му ф т ы с дробью
1. П риняв диаметр ш ариков (с?ш
2
4 мм), определяют нанвыгоднейизую
ширину рабочей части полости муфты Я = 2г Согласно экспериментальным
данным [25] принимается / / = 25d,u'
2. Задаются коэффициентом наполнения муфты шариками kf = 0,5 -f- 0,7.
3. Н аходят радиус У?о 125] путем подбора из уравнений (V III.7 ), (V III.8).
Выбор электродвигателя
В приводах с пусковыми центробежными муфтами используются преимуще­
ственно асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
Д ля приводов, работающих и режиме частого пуска, номинальный крутящ ий
момент электродвигателя Л1д, ц выбирается равным Л1м. Д л я приводов с редкими
Рис.
V III,29.
Схема привода
спортера
тран*
Рис.
V III.30.
Схема привода
трнфуги
цен*
пусками значение Л^д. „ не обязательно должно быть Л^м: в зависимости от вре­
мени разгона t и от разности значений Л1м и Л1- значение УИд. „ выбирается в пре­
делах от
до значении, близких к М,-, при условии допустимой перегрузки
двигателя (Л!^ и Л1с— значения моментов, приведенных к валу электродви­
гателя).
Можно рекомендовать окончательный выбор электродвигателя производить
на основе специальных расчетов на нагрев. По найденному значению Л^д. „ ч
выбранной угловой скорости электродвигателя находят его мощность.
П р и м е р
1. Р н с с ч и т п т ь п у с к о в у ю м у ф т у U длн с о е д и н с и и я э л е к т р о д в и г а т е л я с
с р е д у к ю р о м е в п р и в о д е т р л н с п о р т е р а а (рис. V I I I . 29);
И с х о д н ы е
д а н н ы е
М о щ н о с т ь э л е к т р о д в и г а т е л я N , к В т ...................................................................... 25
Ч а с т о т а в р а щ е н и я э л е к т р о д в и г а т к л я п. о б / м и н ....................................... ..... Н 5 0
Н о м и н а л ь н ы й к р у т я щ и й момент а л е к т р о д о и г а т е л п .
17
П е р е д а т о ч н о е ч и с л о р е д у к т о р а U ..................................................................... ..... 80
С к о р о с т ь т р а н с п о р т е р и о П л е нт ы р, м/с
............................................................ 1.31
П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р а н с п о р т е р а Q. к г с /с ................................................. ......125
Д л и н а леиты транспортира
.................................................................................
1. М ас са т р а н с п о р т и р у е м о г о г р у з а
а = QUv =
перед запуском
1 2 5 - 300/1,31 =
транспортера
28 650 кг.
2. Р а б о т а , з а т р а ч и в а е м а я на у с к о р е н и е т р а н с п о р т и р у е м о г о г р у з а д о з а д а н н о й ско»
р о с т и , п р е н е б р е г а я массо й д в и ж у щ и х с я час тей,
А =
= CoV2g = 28 650* 1,31 V(2* 9. 8 1) = 250 0 к г с - м.
3. МаховыП момент на в а л у э л е к т р о д в и г а т е л я
СО' =
4. В рем я
B A g /ш* = 8 - 2 - 5 0 0 - 9 . 8 1 • 900/(3,14** 1450*) =
разгона
t
8 ,5 кгс*м*.
транспортера
S* O D * « / ( 3 ' 5 A I „ 3 g )
=
8 ,5 0
1 4 5 0 /(3 7 5 -5 ,0 )
= 6 , 5
с,
где
= 1 7 — 1 2 = 5,0 к гс *м — и зб ыточ ны й к р у т я щ и й момент, вызы»
в а ю щ и й p a sr o ii т р а н с п о р т е р а ;
= Alj| — к р у т я щ и й момент, п е р е д а в а е м ы й му фтой,
равны й 1 7 кгс-м;
— момент с ил с о п р о т и в л е н и я т р а н с п о р т е р а , п р и в е д е н н ы й к в а л у
э л е к т р о д в и г а т е л я : его зн а че н и е о п р е д е л я е т с я ра сч ет ом т р а н с п о р т е р а ; в д а н н о м п р и м е р е
он р а в е н о р и е н т и р о в о ч н о 12 к г с - с .
К о л и ч е с т в о т е п л от ы , в ы д е л я е м о е муф той п ри одн ом п ус ке ,
<3 = Л/^<й//954 = 43-101-150/954 = 760 к к а л .
К о л и ч е с т в о т е п л о т ы , в ы д е л я е м о е муфтой п ри р а зго н е .
Q = AJ„(o'/9S4
17 152-С.5/954 = 2 0 к к а л .
П р и м е р
2. П р о в е р и т ь п р а в и л ь н о с т ь в ы бора э л е к т р о д в и г а т е л я а д л я п р и в о д а
м о щ н о й ц е н т р и ф у г и (рис. V111.30):
И с х о д н ы е
д а н н ы е
а) д л я э л е к т р о д в и г а т е л я
М о щ н ос т ь N , к В т
........................................................................................................
...............................................................................
Ч а с т о т а в р а щ е н и я л, об/мин
П о м и н а л ь н ы й к р у т я щ и й момент
к г с - м ........................................
21
970
21
б) д л я ц ен т р и ф у г и
Ч а с т о т а в р а щ е н и я fij, о б / м и н ............................................................................... 1200
М ах о в ы й мо мен т б а р а б ан а , к г с - м * .................................................................1125
М а х о в ы й мо м ен т н а п о л н и т е л я CD*, кгс- м * .............................................
318
П о т р е б н о е в р е м я р а з г о н а t. с
...........................................................................
150
П ер ед ато чн о е отно шение U .................................................................................... 1/1,24
М омент си л со п р о т и в л е н и я , п р и в е д е н н ы й к п а л у э л е к т р о д в и г а ­
т е л я AIj., к г с - м .......................................................................................................
5
Махопы И мо меи т це нтриф уг и,
GD ^p Крутящ ий
п р и в ед е н н ы й к в а л у э л е к т р о д в и г а т е л я
G D ^ j v ' ^ — 1443-1.54 = 2220 к г с -м ^ .
момент, вы з ы в а ю щ и й
Л1нз5=
Необходимый
^
номинальный
^ном
разгон
в т е ч е н и е з а д а н н о г о в р ем ен и,
О О ^ р П /3 7 5 /= 2220-970/(375.150) = 38 к г с - м .
крутящ ий
момент
^ и э б + Л1(.“ 3 8 + Б = 43 к г с - м .
С л е д о в а т е л ь н о , п ер в о н а ч а л ь н о в ы б р а н н ы й э л е к т р о д в и г а т е л ь не по дх оди т.
к р у т я щ и м мом енто м
= 43 к г с - м .
ДИМ э л е к т р о д в и г а т е л ь с но мин ал ьны м
Необхо*
Глава
IX
МУФТ Ы КОМБИНИРОВАННЫЕ И С П Е Ц И А Л Ь Н Ы Е
1. У П Р У Г А Я З У Б Ч А Т А Я МУФТА У ЗТ М (1 7 )
Н а рис. IX . I показана упругая зубчатая муфта инж. П. К- Гедыка (УЗТМ ).
Вта муфта представляет сочетание зубчатой муфты с упругой втулочно-пальцевой
и обладает свойствами обоих видов муфт. Муфта состоит из втулок / и 5, зубья
которых находятся в постоянном зацеплении с зубьями охватывающих обойм 2
и 7, скрепленных вместе пальцами б. Обойма 2 имеет во фланце внутреннюю
кольцевую проточку, в которую входит д и ск а обоймы 7. Б у р т б обоймы 2 имеет
форму звездочки с внутренними зубьям и, в центре которых расположены отвер­
стия дл я резиновых колеи 5. Д и ск а имеет форму звездочки с наружными зубьям и,
Рис.
I X .1.
У пругая
зубчатая
муфта
П.
К.
Гедыка
в центре которых расположены отверстия под пальцы 6 .При сборке центрирование
осущ ествляется при помощи буртика обоймы 7, при этом зубья диска а необхо­
димо расположить между зубьями бурта б. ввестп диск в кольцевую проточку
ф ланца и, повернув его, совместить отверстия. Через отверстия и резиновых
кольцах 5 и диска а заводятся пальцы 6 и затягиваю тся гайками 4 . При такой
конструкции пальцы работают на изгиб как балка на двух опорах, поэтому
распределе{!ие сил, действующих на пальцы, здесь несколько выгоднее, чем
в муфтах М У ВП , где пальцы работают на изгиб как бал ка, заделанн ая одним
концом.
К ольцо 3 из маслостойкой резины служит для удерж ания см азки от вытека­
ния в местах разъема обойм.
2 . У П Р У Г А Я Ц Е Н Т Р О Б Е Ж Н А Я МУФТА Т. Г. Р Ы Б Ч Е В С К О Г О
[281
Эта муфта (рис. IX .2) состоит из двух чашеобразных полумуфт 2 и 3, из
которых полумуфта 2 является ведущей, и резиновой ленты / , свободно облега­
ющей внутреннюю поверхность муфты. Если массу 1 м ленты ш ириной Ь (помеща­
ю щейся о одной полумуфте) обозначить через v (кг/м), то при вращ еннн полу-
муфты 2 с лентой длиной 2лУ? с частотой вращения п (об/мин) лента будет при­
ж им аться к внутренней поверхности нолумуфты с силой
С = m v^iR = q (лл/ЗО)^
g,
где R — радиус средней цилиндрической поверхности резиновой ленты, м: g —
ускорение свободного падения, м/с®П одставляя числовые значения, получим С ^ Q,007qn-R^.
П ри прижатии ленты к полумуфтам возникает сила трення fC, которая
долж на быть не меньше окружного уси­
лия Р , т. е.
Р < fCR,
где f — коэффициент трения.
Пределын>!Й
момент, передаваемый
муфи)й (КГС'М),
М = fC R ^0 ,0 0 7 q ln ^ R ^ .
С другой стороны, имеем
= 716.2-1,36УУ,л ,
где /V — мощность, кВт.
П риравнирая правые
paiieiicTB, будем иметь
части
обоих
0,007(7//1*/?* = 716,2-1,36Л^/п.
Рис. IX .2. У п ругая центробежная
муфта Т. Г. Рыбчевского
Средний диаметр резиновой ленты D = 2 R , тогда из полученного равенства
мож но найти величину D:
)04
Д л я пары р ези н а — чугун / = 0,6. Д л я определения q конструктивно з а ­
даю тся размером Ь (рис. IX .2). В табл. I X. I приведены основные параметры
муфты инж. Т. Г. Рыбчевского при f = 0,6.
1 а б л и ц а I X . 1. Параметры муфты инж. Т. Г. Рыбчевского (по рис. IX .2)
?™
N.
с.с KI/M при п ((j6/ mhii)
(/ *
2 кг/м при п (об/мни)
кВт
1
2
4
6
8
10
12
15
17
20
25
30
40
50
3000
1300
1000
3000
1500
1000
72
52
65
82
93
104
II I
118
127
138
140
152
160
177
190
107
135
170
195
214
231
245
264
276
291
313
333
367
395
163
206
259
296
326
352
374
402
420
443
477
507
559
600
32
41
51
58
65
70
74
80
83
87
94
97
107
115
67
85
107
122
134
145
154
166
173
182
196
208
230
247
102
129
162
186
204
220
234
252
263
277
300
317
350
376
135
170
215
246
270
292
309
334
346
367
396
420
463
500
Рассматриваемая муфта проста по конструкции, леи1ева в изготовлеиии и
обладает способностью компенсировать погрешности монтажа соединяемых
валов.
Д л я увеличения момента, передаваемого полумуфтой, можно применять
две резиновые ленты, облегающие полумуфты по двум различным диаметрам
(рис. IX .3). В этом случае мощность, передаваемая муфтоЛ, может бы ть найдена
из табл. I X .1 как сумма мощностей, передаваемых каждой ленте в отделы ю сти.
Рис. IX .3. У пругая центробежная муфта с двумя рег^нновыми лентами
3. У П Р У Г О -П Р Е Д О Х Р А Н И Т Е Л Ь Н А Я МУФТА „Э Л Ь С И ,,
На рис. I X. 4 (таГ)л. IX .2) показана упруго-нредохра1И1тельн.чя муфта «Эльси»,
конструкция которой аналогична муфте «Карделис» (см. рис. 111.20). Муфта
смж'жена к011нческнм фрикционным механиз.мом. Кроме предохранительных
Г а б л и ц а IX .2. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. IX .4)
с
с
г
0,19
0,26
0,34
0.51
0.72
1,06
1,50
2,00
2,88
4.05
5,73
8,64
12,15
16.40
и
136
I8(i
243
365
515
737
1 075
I 475
2 060
2 900
4 100
6 180
8 700
11 750
s
>: s
ЮZ
гEo0
D
Ow
2350
2060
1800
1500
1430
1290
1150
1030
950
810
715
640
575
510
330
370
415
470
530
590
660
740
830
940
1060
1190
1320
1480
112
125
140
160
180
200
225
250
280
315
355
400
450
500
60
70
80
90
100
110
125
140
160
180
200
225
250
280
L
г,
h
90
100
110
125
140
160
180
200
225
250
280
315
355
400
60
65
75
80
85
100
115
120
125
130
130
135
150
138
175
195
220
245
270
310
350
390
425
465
505
555
625
680
240
265
295
330
365
420
475
520
575
030
690
765
8G0
938
(i.
GD*,
КГ
К Г . M*
40
60
80
115
155
225
305
440
600
850
1260
1780
2450
3550
3.06
3,56
6,98
13,26
22,10
39,40
82,10
119,60
216
306
844
1309
2154
3861
Рис.
Рис.
IX .5.
IX .4. У пруго-предохранительная муфта
«Эльси»
Разновидность
упруго-предохранительной
муфты
NC/n
0.0052
0,0078
0,0110
0,0152
кгс. м
об/мин
D
Dfj
“^ т а х
L
2l
в
»1
М ас ­
са.
кг. м*
3,72
5.58
7.86
10,87
3800
3450
3100
2750
150
165
185
205
45
50
25
28
32
35
45
50
55
8
8
8
8
60
()5
75
80
98
108
118
128
8
13
15
19
0.087
0.150
0 .2 7 0
0 .4 4 0
кр-
'’ m a x '
т
65
(Ю
кг
GD’.
100/П
112/П
125/П
140/П
свойств она обладает всеми положительными качествами муфты «К арделис»
и выполняется в различных конструктивных вариантах, например в сочетан и и
с маховиком, шкивом ременной передачи и т. п. Муфта хорошо зареко м еи до ьал а
себя в приводах металлургического оборудования и дробильных машин На рис. I X. 5 (табл. IX .3) представлена разновидность этой ко н стр у к ц и и .
4 . У П Р У Г О -Ц Е Н Т Р О Б Е Ж Н Ы Е
МУФТЫ
Представленная на рис. IX .6 (тябл. 1Х-4) конструкция является сочетанием
центроСежной муфты с дробью и описанной выше упругой муфты с торо образной
оболочкой. Ц ентробежная муфта состоит из ступицы /, корпуса 2 и з легкого
Рис. IX .6. Упруго-центробежная муфта
металла с ребрами охлаж дения 3. На внутренней поверхности к о р п у са имеются
ребра, обеспечивающие лучш ее сцепление с рабочей смесью. У п ругая муфта 7,
соединена винтами б с деталью 5, к которой крепится диск 4 с лопастям и- В ну­
тренняя полость заполняется рабочей смесью из крошки стальной п р о волоки
с графитом. По мере разгона центробежная сила увлекает диск 4 и веломый вал.
Н а рис. IX .7 (табл. IX .4) представлена такая же центробежная м уф та в сочеTiiHJiH с упругой муфтой с резиновым диском.
я а _•
UНт о .
П
ФЧ
<2
о:
ш 1Л ю ю о ш
1Л Ю
00 о —
•J
lO о lO ю л о
ю со с> ео
—
— — — CS сч со
ч
ю
о о о о о о
со ^ Ю «£) 00 —
1 I I
II 1
о 1Л о Ю 1Л о
CS1 СЧ со fO "S' 3
о
00 t o 00 t o h- со
05 (N ’»• 0 > со 00
— — — СЧ (M
14
Юо ЮQ о о
Ю г - 00 о со h-
JM
•HgodB
BODew
у>
(У
Ю lO ю ю о ю
Ю Ю
ОС о —
0
0
о о о о
<5 Ф о ю
«д о ю сч
см сч — —
ш о ю о
— сч сч со
0
0
о
о
1Л 1Л 1Л ю ю ю
тг
ТГ ^ ^ ^
й.
— — оо to 05 ^
ЮШЮ
Г~- 00
о
00 1Д ю о
^ г," irj to
00
-
щ
Ю Ю Ю 1Л о о
^ ^
CSI сч
-
05
1Л сч —
05 о сч ю с— оо
Ск.
'W
3
н
-е>>
Z
-
Ю
02
1Л Ю
со ^ Ю to
05
■ч
ю о о lO m 1Л
^ со 00 05 —
's '
s
■ч
■«
1Л СЧ Ю СЧ 00 о
tp
го о 10
ift <0 00 о —
?
■S
X
о ю о о о о
со со Ю to
05
о
<о
я
я
в
iT5 Ю <2 Q о о
сч со ю Ф
л
в
л
п
х х х х х х
ю
><
Ш сч
ЮQ Ю
— сч со
Со CD
■ч
ш
00 о 00 ю sp сч
со й irt
№—
t
о о о Q о 1Л
со •Ч’ 1Й Ф 00 о
Q
о ift о 1.0 Ю Q
сч сч со со - ч -ф
■Ч
о о о о о о
оо сч
со
сч
— сч сч со ^ ю
О
О
О
Б
05 1Л 1 1 1 1
сч ' ' ' '
S
S'
О
OOSI
со 00 — Ift о
сч ю
в
S
о.
с:
0^21
сч <о ю о
0001
to ю о о о о
— Ч-* — оо* о* о
— сч № 00
сч
ЕЕ
S
“s
<у
05^
С.
X
009
сч со
05 —
-г
— ю сч сч сч сч
й:
о со
^ Ю to
№Ю_СО OOiOO_
о — со 10 о о
— <м
о о
о 5
00 о
со со
о сч
——
и и м /90 'V
00 Ю со ^ 00 с
— со со '»■ тг ю
1Л о lO ^ lO О
— сч сч ^
со
^ со
1
1
00 1Л о
— юоо
сч ю сч <© ю
1
— со сч
I
05 сч
сч ю
ТГ t-------- Ю 00 —
— — сч сч сч со
ч
о
Q
ю ю о о о о
сч сч — —
сч
—<— сч сч сч со
Q
со ао о со о сч
со
— to — о
— — сч сч со
<о
X
и
U
S
се
S
со о ю ю о о
— сч Ю 0 5 ®
сч
к
с.
X
к
Z
о
S
со 1Л о Ю о Q
—<сч ^ Ф
«О
Ведомая
Р
R
Рис.
IX .7.
Разноиидносгь
упруго-иеитробежной
муфты
б . К О М Б И Н И Р О В А Н Н А Я У П р У Г О -Р А З О Б Щ И Т Е Л Ь Н А Я МУФТА
Н а Коломенском тепловозостроительном заводе им. В. В. Ку»)Оышева раз­
работана конструкция муфты (рис. IX .8), сочетающей свойства шинно-пневма­
тической муфты со свойствами упругой муфты с торообразной оболочкой. Л\очент
передается с ведущей полумуфты / чере~ч баллон 2 на ведомый барабан 3 шинмопневматической муфты. Ступица ведомого барабана не имеет жесткой связи с ве­
домым валом 4, а соединяется с ним посредством двух резино-кордных торообразиых оболочек 6. Л\ощность. передаваемая ведомому валу, раздваи вается; через
каждую горообразную оболочку передается приблизительно половина мощности,
что дает возможность уменьшить габаритные размеры резино-кордшых элемен­
тов, Введение в конструкцию муфты плавающей опоры 5 обеспечивает визмолаю сть
компенсации всевозможных смещений осей соединяемых валов, а та к ж е уравно­
вешивание осевых сил, возникающих в торообразных оболочках при вращении,
без передачи их на валы.
6 . МУШТА В Ы С О К О Й П О Д А Т Л И В О С Т И
Присущая торообразным оболочкам высокая крутильная податливость при­
обретает особое значение при использовании этой муфты в дизельном приводе.
На Коломе1«ском тепловозостроительном заводе нм. В. В. Куйбышева в связи
с этим разработана конструкция муфты, представленная на рис. 1Х.9.
Применение двух последовательно расположенных муфт с торообразной
оболочкой дает возможность примерно в два раза увеличить крутильн ую подат­
ливость муфты без изменения нагрузочной способности- Наличие плавающей
опоры у рассматриваемой комбинированной муфты практически обеспечивает
разгрузку соединяемых валов н их опор от осевых сил, возникаю щ их в каждой
отдельной торообразной оболочке.
7. У П Р У Г О -П Р Е Д О Х Р А Н И Т Е Л Ь Н Ы Е Ф Р И К Ц И О Н Н Ы Е МУШТЫ
На рнс. I X .10 (табл. IX .5) показана упругая муфта с торообразной оболоч­
кой в сочетании с фрикционной предохраш пельной муфтой.
На рнс. I X .11 (табл. I X .6) представлен другой вариант конструкции такой
Же муфгы.
Piic. IX .10. Упруго-предохранительная муфта
Рис. I X . и . Упруго-предохранительная муфта с дисками
внутри оболочки
Таблица
Л<к р .
IX .6. Размеры (мм) и параметры муфты (рис. IX .11)
KIC-M
помин.
нанб.
250
500
1000
320
750
1500
D
L
‘'max
dt
i
<1
It
и
450
550
700
280
360
450
110
140
180
180
210
270
110
130
160
143
181
232
125
150
185
70
120
150
8. П Р Е Д О Х Р А Н И Т Е Л Ь Н А Я Ф Р И К Ц ИО Н НА Я МУШТА П. К. Г Е Д Ы К А
(УРАЛМАШЗАВОД)
Эта муфта показана на рис. IX . 12 (табл. IX .7). Она устанавливается между
двигателем и приводимым в движение механизмом. Ее н азначен ие— предохра­
нение двигателя от перегрузок, которые могут возникнуть в процессе работы.
Муфта П. К- Гедыка состоит из двух полумуфт; ведущей I и ведомой 7, в ко­
торой смонтировано предохранительное фрикционное устройство, Ведущий диск 3
соединен с полумуфтой 1 пальцами 2 с резиновыми кольцами 4. Д иск 3 с помощью
ш понки 5 соединен с двойным конусом 12, который изготовляется из бронзы,
поэтому (с целью экономии цветного металла) детали J2 и 3 выполнены раздельно
■isC
0-
■
X
a
друг от друга. ДвонноП конус охватывается с двух сторон нажимным конусом 10
и упорным I I . Упорный конус крепится в полумуфте 7с помощью сухаря и со­
единен с нажимным конусом выступом, который входит в паз на нажимном ко­
нусе. Последний соединен с полумуфтой 7 скользящ ей шпонкой 6. Силовое з а ­
мыкание осуществляется пружинами 8. помещенными в стаканах, посредством
которых производится [>егулировка натяга пружины. Д л я возможной смены
резиновых колец 4 в полумуфте 1 и нажимном конусе 10 предусмотрены окна.
С мазка муфты производится двумя ггружннными масленками.
Таблица
IX .7. Размеры (мм) и параметры муфты П. К. Гедыка
(рис. iX.12)
С
а
X
в;
ed
С
о
ч
кгс - м
Масса, кг
£?D*.
к г . м*
и
Q
г
•ft
■в
Q
Q
ис
X
о
5; 7; 9; 200 35 60 85 62 100 160 110 40 3
2.5
4
0.338
250 40 7£ 90 82 100 190 140 40 3
ЮО 50 90 90 85 110 240 175 55 4
400 70 120 120 115 15-Л 295 210 70 5
2,5
3
4
6
4
6
0,79
1,82
8,19
50С
•iOC
70С
76С
4
4
5
5
6
6
6
8
в;
U
52»
к
я
она
<о
о
*■25
15,2
1,53
S3 d Z
12
15; 20
25
50; 75;
100
150; 200
350; 501.
600
G75; 900
80
100
ПС
12£
16С 200
185 20С
20С 25С
■230 270
145
175
175
210
200
260
270
290
365 265
445 325
оОО ;^80
570 450
82
105
105
105
6
7.5
7,5
7,5
26.5
73
133,6
194
21
38
100
2.75
3,2
10,2
196
358
427
568
21,6
48
65,3
70
После монтажа и регулировки муфты нажимные стаканы 9 стопорятся про­
волокой. В момент срабатывания муфты происходит проскальзы вание двойного
конуса 12 относительно конусов 10 и II .
Двойной конус изготовляется нз БрОЦМ 10-2-1,5, нажимной и упорный
конусы — из стали 40Х с термообработкой до И В 290— 300.
СС
X S
5 I
п
о
^
С:
0_
С
в£
П ри л о ж ен и е И
Род двигателя
М аш ины
турбом ащииа
электродпнг атель
поршне­
вой д в и ­
га т е л ь
Генераторы постоянного тока
и с ) 1т р о б е ж и ы е насосы
В оздуходувки
П о р ш н е в ы е н ас ос ы п р о с т о г о де П ст вня
(ч и с л о ц и л и н д р о в > 3 )
П о р ш н е в ы е насосы д в о й н о г о деАствии
(ч и с л о ц и л и н д р о в > 2 )
Д е р е в о о б д е л о ч н ы е с т а н к и , ре м е н н ы е
и ли ц е п н ы е т р а н с п о р т е р ы
Т е к с т и л ь н ы е м а ш и ны
П о р ш н е в ы е ко м п ре сс оры
П р о к а т н ы е станы :
му ф т а м е ж д у м от ор ом и м а х о в и к о м
м уфта м е ж д у м а х о в и к о м и станом
м уфта м е ж д у мотором и станом
рольганги
М е т а л л о р е ж у щ и е с т ан ки
С т а н к и с прив о дом от т р а н с м и с с и и
Р е в е р с и в н а я п ер е д а ч а у с т р о г а л ь н о г о
станка
М ел ьн и ц ы - д р о б и л к н ;
м у ф т а м е ж д у мотором и передаче!^
м уфта м е ж д у передачеП и м а ш и н о и
К р а н ы , п о д ъ е м н и к и , эл ев ат о р ы
Авт ом оби ли
1-1 .5
1,25
1-1 ,5
—
1— 2
2— 3
1,25 — 2,0
2 ,0 — 3.6
1 ,5 -2 .5
3 —5
2,25 — 3,5
5— 6
__
1.75— 3,0
1 ,5— 2,0
_
4— 5
—
__
___
_
1,5
2.2 5 — 3.5
4
—
—
__
—
—
—
—
—
—
___
__
1 .2 5 — 2,5
—
__
—
__
.—
—
—
—
—
__
__
—
—
__
—
Особые
с л уча и
1.5— 2.0
2.5
5 -6
4
4
1.5
3
2,5
4
—
—
3—5
—
__
—
1 ,2 -1 .5
П ри лож ен и е I I I
Значения коэф«|5ициентов /С] и /С,
для определения коэффициента /С режима работы
Двигатели
Э л е к т р о д п и г а т е л и , п р и в о д ы с г и б к и м и н ал а м и
......................................................................
П а р о в ы е т у р б и н ы ...........................................................................................................................................
В о д я н ы е т у р б и н ы ..........................................................................................................................................."~л'7 <;
П аровые машины
..........................................................................................................................................." n ’ l
Д в и г а т е л и в н у т р е н н е г о с г о р а н и я ш е с т и и и л и н д р о в ы е ............................................................ " л с
»
»
»
ч е т ы р е х ц и л и н д р о в ы е ........................................................~ л с
»
»
>
трехцилиндровые
.............................................................~ п а
»
»
»
д в у х ц и л и н д р о в ы е ......................... ........................................" " i o
»
»
»
одноцилнидроные
.............................................................~"1.2
Рабочие машины
С
в е с ь м а
м а л ы м и
у с к о р я ю щ и м и с я
м а с с а м и
К онтрп рив оды , трансмиссии, генераторы для освещ ения, малые в е н т и л я ­
т о р ы , ц е н т р о б е ж н ы е насос ы, р о т а ц и о н н ы е в о з д у х о д у в к и ..................................................
С
м а л ы м и
у с к о р я ю щ и м и с я
м а с с а м и
Э л е в а т о р ы , э к с г а у с т е р ы и б о л ь ш и е в е н ти л я т о р ы , т у р б о к о м п р е с с о р ы , п о р ш н е ­
вы е н ас осы со с т еп ен ь ю и е р а в и о м е р н о с т и от I : 100 д о 1 : 200, л е г к и е д е р е в о о б ­
делочные
с т а н к и , н еб о л ь ш и е
металлообрабатывающие
станки,
небольшие
т е к с т и л ь н ы е м а ш и н ы , ги бочн ые м а ш и н ы д л я жести, л е н т о ч н ы е т р а н с п о р т е р ы
и подъемники
• ..........................................................................
........................................
• 1.0
К п л ь ц с п р я д и л ь п ы е ма ш и ны , т р е п а л ь н ы е маш и ны , ш п и л и , п р о м ы в о ч н ы е машл*
ны, м е ш а л к и , го л л а н д е р ы . н а г н е т а т е л ь н ы е н а с о с и , т р а н с п о р т и р у ю щ и е б а р а б а н ы ,
подпесные
до роги ,
месил ьн ые
машины,
прессы.
компрессоры
со с т е ­
п е н ь ю нер ая ном ерм ост и от 1 : 100 д о 1 : 200, ш л и ф о п а л ь н ы е с т а н к и , ф у г о н о ч ­
ные (1 с т р о г а л ь н ы е с т а н к и д л я досок, и о ж н и ц ы , д о л б е ж н ы е с т а н к и .........................
Со
н
с р е д н и м и
с р е д н и м и
у с к о р я ю щ и м и с я
м а с с а м и
у д а р н ы м и
н а г р у з к а м и
К о р д ы , т к а ц к и е станки, сельфакторы, центробежные мельиииы, мешалки
дли ц е м е н т а , цен т риф уг и, очистны е б а р а б а н ы , м е л ьн и ц ы и м е л ь н и ч н ы е пост аиы ,
спарочные
г е н ера т о ры ,
металлообрабатынающ ие
строгальные
с т а н к и , падаюи ци е молоты,
сушильные бирабаны,
шахтные вентиляторы , прокатные
с т а н ы дл н с ви н ц а, т р а к т о р ы .
............................................................................... ....
С
—I,в
б о л ь ш и м и
у с к о р я ю щ и м и с я
м а с с а м и
и б о л ь ш и м и
у д а р н ы м и
н а г р у з к а м и
Л е с о т а ч к и . г а учп ре сс ы . мощ н ые п рес с ы и р о л ь н ы е а п п а р а т ы д л я б у м а ж н о й
п р о м ы ш л е 1гности. кон оч ные прессы, п о р ш н е в ы е нас осы с м а л ы м и м а х о с н к а м и ,
зе м л е ч е р п ал ки , краны, канатные мотовила, пассаж и рск ие лифты, каландры,
ц е м е н т н ы е м е л ьн иц ы , молоты, в р а щ а ю щ и е с я печи, бе гу н ы , к а м н е д р о б и л к и ,
в о л о ч и л ь н ы е с т ан ы и в с т р н х и в а ю щ и е (форм оио чиы е) м а ш и н ы ........................................—2,0
П Р Е Д М Е Т Н Ы Й У К А ЗА Т Е Л Ь
А армирование отверстий под пальцы
87
В отулочные муфты 5
-------, крутящий момент 5
-------, материал 6
------- , размеры и параметры 6
втулочно-пальцевая муфта 127
Г геометрия роликовых муфт 217
глухие муфты 5
Д двухконусная муфта 158, 175
дисковые муфты полужесткие 33, 34
----------- , ж есткость 37
------- п»еомокамсрные 189
------- фрикционные предохрани­
тельные 262
----------- сцепные 153, IG2, 167
----------------. тепловой расчет 156
----------- электромагнитные 193, 194
Ж жесткие подвижные муфты 13
3 звезлочк», глубина ueMeiJTawHH 223
—, материалы 223
зубчатые муфты жесткие подвиж­
ные 14
----------------для передачи крутящего
момента (М3 и МЗП) 14, 18. 19
----------------, материал 21
----------------регулировочно-сосдинитель11ые 14, 20
----------------, смазка 21
------ ---------- , угол перекоса 21, 22
-------упругие П. К. Гедыка 318
И нзгибакзщий момент от сил трения
в зубчатом сопряжении 22
индукционные муфты 203
------- , конструкции 208
------- , расчет 207
К карданный вал 48
-------фирмы «Вулкан» (Ф РГ) 52
----------- ГВБ (Ф РГ) 49—51
----------- Л ер 4 9 -5 1
классиф икация муфт 330
колодочные муфты центробежные
283, 287
----------- двухколодочные 299
----------- двухрядные 296
— ------- дл я соединения валов 297
----------- , расчет 315
----------- со свободными дополни­
тельными грузами 299
----------- с пластинчатой пружиной
292
------- фирмы «Вулкан»
конусные муфты фрикционные сцеп­
ные 152, 175
-----------предохранительные 271
комбинированные муфты 318
коэффициент демпфирования 57— 59
— динамич/юсти 58
— запаса сцепления 151
— ответственности передачи 22
— трения фрикционных пар 149
— условии работы муфты 22
крестовые муфты — см. к улачково­
дисковые муфты
кулачково-дисковые муфты 23—25
----------- , допускаемое давление 24
----------- , размеры 25
----------- , смазка 24
кулачковые муфты сцепные 138
----------- , материалы и расчет 140
-----------, формы кулачков 139
-------сцепные — см. сцепные муфты
кулачковые
-------упругие подвижные 131
Л линейная муфта упругая подвижная
56
------ , работа при периодической
нагрузке 57
-------, расчет 70, 71, 73
Л1 масляная .многодисковая муфта
с магнитопроводящими дисками 194
мощность,
передаваемая муфтами
с пружинами сжатия 288
----------- без пружин 290
муфты «Аркуза» фирмы «Польстра»
кулачковые 131
— «Лфлекс» фирмы «Деш» с резинометаллическим упругим элементом
115
— высокой податливости 324
— «Гурифлекс» фирмы «Штромаг»
со звездочкой 86
— двустороннего действия 215
— для передачи больш их крутя­
щих моментов 123, 132
— «Доппельфлекс» фирмы «Деш»
пальцевые с упругими кольцами 95
— «Кардафлекс» фирмы «Польстра»
пальцевые с резино-металлическнм
упругим элементом 101
— «Карделис» фирмы «Гофройтср
Баум» с винтовыми пружинами 75—
78
-------, размеры и параметры 77
-------, расчет 78
— «Коналус» двухконусны е фрик­
ционные 175— 178
— м алой крутильной жесткости 134
— <сМулыифлекс» фирмы «Крофте»
с кольцевыми пружинами 75
— «Мегифлекс» фирмы
«Вулкан»
п альцевы е с упругим элементом 93
— «Милифлскс» фирмы «Польстра»
п альц евы е с упругим элементом 95
— «Мультикросс» фирмы
«Райх»
с упругими хомутами 113
— О льдгем а — см.
кулачково-дис­
к овы е муфты
— «Перифлекс» фирмы «Штромаг»
с разрезн ой торообразной оболочкой
109
--------с повышенной несущей спо­
собностью 112
— «Пневмафлекс» фирмы «Ломанн —
Ш толь» пнепматнческая фрикцион­
ная 189
— «Радафлекс»
фирмы
«Боленц»
с торообразным улругим элементом
114
— «Радиафлекс ГВ» фирмы «Поль­
стра» с рсзино-металлнческим уп­
р уги м элементом 137
— «Радиафлекс Р» фирмы «Поль­
стр а» малой крутильной жесткости
134
— «Радиафлекс РТП» фирмы «Поль­
стр а» для передачи больших крутя­
щ и х моментов 132
— с аксиальными пакетами плоских
п р у ж и н 66, 68
--------винтовыми пружинами 75
— свободного хода 213
-------- , обзор конструкций 224
--------, конструктивные параметры
и м атериалы 222
--------, смазка 224
— с гофрами 32
— — дробью центробежные 305
, расчет 316
— «Снмпла-Миннфлекс»
с
витой
прун<иной 79
— «Симплафлекс» фирмы «Ленце»
с н абором винтовых пружин 79
— с кольцевыми пружинами 75
--------неметаллическими упругими
элементами 83, 127
— с о звездочкой 84
--------змеевидными пружинами 70
--------скользящим сухарем 27
--------спиральной пружиной 154
--------сферическими
и цилиндри­
ческими вкладышами 122
— с пакетами гильзовых пружин
67, 7 0
— «Снирофлекс» фирмы «Ломанн»
с резнно-металлическими упругими
элементам и 101
— с радиальными пакетами пру­
жин 65
-------разводными
пружинными
кольцами 154
------- резиновой звездочкой 84
-------резиновыми брусками 127
-------составным резино-металлическим диском 87
— «Страфлекс» фирмы «Польстра*
пальцевая с упругим элементом 93
— с упругими элементами в виде
стержней 80
--------------- торообразными 102
----------------, расчетные нагрузки на
валы 105
— фирмы «Вулкан» с резино-кордными оболочками 114
-------------------- пневмобаллонами 122
------- «Мальмеди» 70, 71
------- «Металлук»
центробежная
с дробью 306
— — «Пуль» со звездочкой 84
----------------для передачи больших
крутящ их моментов 123
----------------с вкладышами 122
-------«Уникум» с цилиндрическими
вкладышами 123
-------«Фальк* с горообразным уп­
ругим элементом 113
------- «Флендер» с радиальными брус­
ками 132
------- «Штромаг»
центробежная
с дробью 307, 310
-------«Л.
Шутц»
центробежная
с дробью 305
— «Форет» фирмы «Рейншталь ВангеЛм» вО, 82, 83
------- , размеры и параметры 82
— — , расчет 83
— «Юбофлекс» фирмы «Польстра»
пальцевая с упругим элементом 93
Н нагрузочная способность пружины
74
напряж ения в диске 35, 87
------- пруж ине 68, 74
нелинейная муфта упругая подвиж­
ная 56
------- , работа при периодической на­
грузке 61, 70
О обгонная муфта д л я сельскохозяй­
ственных машин 238, 243, 244
П пальцевые муфты с металлическими
дисками 33, 34
-------------------- ^ ж есткость 37
-------------------- , максимальные
на­
пряж ения 35
—
, пример расчета 37
--------------------, сдвоенные 34, 35
----------- упругим элементом 87, 88,
93, 95, 97, 101
--------------------, крутильная
жест»
кость 87
-------------------- , расчет на прочность
(пример) 9 ], 93
периодические нагрузки в упругих
подвижных муфтах 57, 61
плавающие муфты — см. кулачководисковые муфты
пневматические муфты 179
пневмокамерные муфты 186
-------колодочные разжимные 186
------- дисковые 189
полужесткне дисковые муфты 33
поперечно-свертные
муфты — см.
фланцевые муфты
предохранительные муфты 245
-------пружинно-кулачковые 251
-------пружинно-ш ариковые 255
-------, требования, характеристики
245—248
------- фрикциоиные 261
----------- конусные 271
----------- П. К. Гедыка 327
----------- с повышенной точностью
срабатывания 278—282
-------, эксплуатационные
характе­
ристики 245—248
продольно-свертные муфты 11, 12
----------- . размеры н паралгетры 12
пружин!Ю -кулачковые муфты 251
пружинно-ш ариковые муфты 255
Р радиальное смещение в зубчатой
муфте 21, 22
расчет индукционных муфт 207
— роликовых муфт 220
— фрикционных сцепных муфт )49
— центробежных муфт 315
— электромагнитных
порошковых
муфт 199
реверсивная муфта 217
ролики, параметры 223
— , число 223
роликовые муфты 214
------- бесконтактные 230, 231
-------, геометрия 217
-------обгонные 231, 238
------- , обзор конструкций 224
------- по нормали Л^Н 3—61 238—
243
------- , расчет на контактную проч­
ность 220
------- с сепаратором 224
----------- цилиндрическими
роли­
ками и плоским профилем рабочей
поверхности звездочки 217
------------------------- иеплоскнм профи*
лем рабочей поверхности
218
----------- эксцентриковыми
ми 219
-------фирмы «Мальмеди»
звездочки
р о л и к а­
231— 233
С сдвоенные муфты 34, 35, 46
синхронные муфты 46
скелетные кривые 61— 63
смазка зубчатого зац еплен и я 21
специальные муфты 318
сцепные муфты 138
------- кулачковые 138
----------- , материалы и р асч ет 140
----------- , формы кулачков 139
-------, механизмы вклю чения и ре­
гулировки 158
-------, расчет 149
-------, рекомендуемые зазо р ы 160
------- фрикционные 142
----------- конусные 152
----------- , конструкция 162
----------- , материалы 147
----------- многодисковые J62, 167
--------------- , размеры 164, 165, 107,
170— 173
----------- , процессы сцепления и рас­
цепления 144
-------центробежные 283
Т тепловой расчет дисковы х муф т 156
У угол закручивания муфты 75, 102
— заклинивания 222
— поворота полумуфт 6 7 , 71, 73
ударные нагрузки в у п р у го й муфте
64
удельные давления на поверхностях
фрикционных пар 151
универсальный ш пиндель 53, 54
упругая муфта зубчатая П. К . Ге­
дыка 318
-------центробежная Т. Г . Рыбчевского 318
упругие подвижные муф)ты 13, 56
----------- , жесткость 57
----------- , свойства 56
----------- , работа при у д а р н ы х на­
грузках 64
----------- с металлическими
упру­
гими элементами 64
--------------- неметаллическими упру­
гими элементами 83
упруго-предохранительные
фрик­
ционные муфты 324
------- муфты «Эльси» 320
упруго-разобщительная муфта 324
упруго-центробежные м уф ты 322
условие самозаклинивания 222
— саморасклинивания 2 2 2
Ф фланцевые муфты 8, О, ! 1
------- , размеры и параметры 9
------- , расчет II
фрикипониые материалы 147
— муфты роликовые — см- ролико­
вы е муфты
------- пневматические 189
------- предохранительные
—
см.
предохранительные муфты фрикцион­
ные
--------сцепные — см. сцепные муфты
фрикционные
— — электромагнитные— см. элект­
ромагнитные
муфты
дисковые
ф р икционные
— пары, допускаемые давления 151,
2G3
X характеристики
пар
трения
150
Ц центробежные муфты 283
— —, выбор электродвигателя 316
— — колодочные — см. колодочные
муфты центробежные
— —, разновидности 312
--------. расчет 284—286, 315, 316
— — с сыпучим рабочим телом 283,
3 0 5 , 307, 310
цепные муфты 27
-------, крутящий момент 31
-------однорядные, размеры 28, 29,
30. 31
Ш шарики, сопряжения с рабочими
поверхностями 255
— , допустимые давления 257
шарнирные муфты 13, 38
------- , давление в игольчатых опо­
рах и ш арнирах скольжения 40
------- крупногабаритные 41
------- , крутящий момент 39, 40
------- малогабаритные 41
-------специальные синхронные 47,
48
шинно-пневматические муфты 179
----------- ленточные 185
----------- осевые 186
----------- радиальные 179
Э электромагнитные муфты 193
------- дисковые фрикционные 193
------- индукционные 203
-------, материалы 212
-------порошковые 195
----------- , конструкция 199
----------- , расчет 197
с п и с о к ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеевский Г. В., Леринман С. М. Управление буровыми установками
Уралмаш завода. Л ., 1956.
2. Антонов А. А. Вопросы точности монтажа агрегатов буровой устан овки,
соединенных ШПМ. — В кн.: Влушние точности изготовления и м онтаж а обору­
дования на работоспособность агрегатов буровой установки. М., 19G5.
3. Аносов Ю. И. Электромагнитные муфты. М ., 1952.
4. Ачеркан Н. С. Расчет н конструирование металлорежущ их станков.
М .. 1944.
5. Базанов А, Ф ., Буланов А. А. Экспериментальное исследование ф рик­
ционной вальцованной ленты. — Механизация строительства, 1953. № 4.
6. Бейзельман Р. Д ., Цыпкик Б. В., Перель Л . Я. Подшипники качения.
Справочник. М.. 19G7.
7. Бидерман В. Л . и др. ЛотомоОильные шины. М ., 1963.
8. Борисов С. М. Пневмокамерные фрикционные муфты. М., 1971.
9. Бортковский К- А. Как подобрать вес колодки центробежной муфты
привода центрифуги. — С ахарная промышлонгюсть, I95G, № 5.
10. Выховскнй М. Л . К вопросу о динамике ма1иин с электроприводом
СТЛ\М. — Тр. ин-та машиноведения, 1958, т. 18, вып. 71.
И . Вейц В. Л . Динам ика машинных агрегатов. Л ., 1969.
12. Вейц В. Л -, Доброславский В. Л . Расчет станочных приводов пр и периоди­
ческой н а г р у зк е .— Станки и инструмент, 1961, Хэ 3.
13. Виленский Б. А ., Поляков В. С. Влияние характеристики электродви ­
гателя на резонансную частоту агрегата с нелинейной упругой муфтой. — Ма­
шиноведение, 1967, № 4.
14. Воробьева Т. М. Электромагнитные муфты. М ., 19G0.
15. Вульфсон И. И ., Коловскнй М. 3. Нелинейные задачи динамики машии.
Л ., 1908.
Iti. Гапоян Д. Т. Фрикционы автоматических коробок передач. М ., I960.
^ 17, Гедыи П. К- Муфты новых н улучи/енны.ч конструкций. — В кн .; К он­
струирование машин и оборудования. М.; Свердловск, 1952.
18. Гедык П. К. Эластичная муфта с пружинами. — В кн.: К онструирова­
ние машин и оборудования. М.; Свердловск, 1952.
19. Гутьяр Е. М. К теории и расчету центробежных муфт. — Т р . Москооского ин-та механизации и электрификации сельского хоз-ва. 1956, т. 2.
20. Давыдов Б. Л . Расчет цепных муфт. — Тр. Харьковского горного ин-та,
1955, т. 2,
21. Детали машин. Справочник. В 3-х т. Под ред. Н. С. А черкана. М., 19G9,
т. 2.
22. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. Д. Н. Реш етова. М., 1968.
23. Дмитриев В. А. Детали машин. Л ., 1970.
24. Добровольский R. А. и др. Детали машин. М ., 1962.
25. Дьяченко С.
Киркач Н. Ф. Предохранительные муфты. К и ев , 1962.
26. Зильберман А. С. К расчету муфт Бибби. — Советское котлотурбостроепие, 1936, Хо 8.
27. Иванов М. Н. Д етали машин. М , 1967.
28. Иванов Е. А. Н екоторые новые конструкции компенсационно-упругих
и предохранительных муфт приводов. — Вестник машиностроения, 1953, К» 6.
29. Иванов Е. А. Муфты приводов. М., 1959.
30. Ильский А. Л . Расчет и конструирование бурового оборудования. М.,
1962.
31. Клубникин П. Ф. Электромагнитные муфты для исполнительных меха­
низмов. М., 1958.
i2.
Ковальский Б. С. Н апряж ение на площадке местного сж ати я при учете
* ^ л трения. — Изв. АН СССР, 1942, № 9.
33. Коловский М. 3. Нелинейная теория виброзашитных систем. М., 1966.
34. Крайцберг М. И ., Милич М. Б. Электромагнитные муфты ск о л ьж ен и я
в промышленном приводе. М.. 1970.
35. KpacHOuianxa М. /И. Теория и расчст сколы ящ и х электромагнитных
муфт. — Тр. Рижского BUCURTO анианиоиного училища, 1957.
36. Королев А. Л. Механическое оборудование прокатмых цехов. М.. 1965.
37. Кудинов В. А. Явлеиие удара в валопроводах станков при включении
кулачковы х муфт. — Станки и инструмент, 1951, Кя 3.
38. Куликов Н. К. Механизмы свободного xo^ia. Л^., 1954, вып. 75.
39. Леринман С. М. Шинноппсвматические муфты Уралмашзавода. — В кн.:
К онструирование машин н оборудования. М.; Свердловск, 1952.
40. Лукин М. Г. Муфты сцепные и упругие. М., 1935.
41. Мазни Я. Л . Центробежная фрикционная муфта к токарно-винторезным
станкам . — Станки и инструмент, 1957, № 12.
42. Малаховский Я. Э ., Лапин А. А ., Веденеев Н. К- Карданные передачи.
М.. 1962.
43. Мальцев В. Ф. Роликовые механизмы свободного хода. М ., 1968.
44. Малых Л . И. Исследование работы конусных предохранительных муфт
при различных темгюрятурах. Автореф. канд. дисс. М., 1955.
45. Михайлов Ю. К ., Поляков В. С. Вопросы расчета пальцевых муфт с рези­
новым диском. — Тр. ЛПИ , 1970, № 314.
46. Михаилов Ю. К- Вопросы расчета и проектирования пальцевых муфт
с дисками. Автореф. канд. дисс. Л ., 1968.
47. Могилевский В. Г. Электромагнитные порошковые муфты и тормоза.
М.; Л .. 1964.
48. Муфты цепные однорядные. ГОСТ 20742—75.
49. Муфты обгонные роликовые. МН 3—61. М., 1962.
50. Ниберг Н. Я. Муфты: Детали машин. Справочник. М ., 1903.
51. Пилипенко М. Н. Механизмы свободного хода. М ., 1966.
52. Пинчук М. С. Переходные процессы в асинхронных двигателях при
периодической н а г р у з к е .—• Электричество, 1957, № 9 .
53. Победин И. С. К расчету фрикционных муфт в тяжелом машниострозНИИ. — Вестник машиностроения, 1949, № 2.
54. Поляков В. С., Барбаш И. Д . Исследование динамических свойств упру­
гих муфт. — Тр. Л П И , 1964, № 236.
— ч 55. Поляков В. С., Барбаш И. Д. Муфты. М.; Л ., 1964.
56. Поадеев А. Д ., Розман Я . Б. Электромагнитные муфты и тормоза с мас­
сивным якорем, М.; Л .. 1903.
57. Поляков В. С., Виленский Б. А. О выборе линейных упругих муфт. —
Тр. Л П И . Л ., 1907, М> 285.
58. Поляков В. С ., Виленский Б. А. Выбор упругой муфты дл я агрегата
с электроприводом. — Изв. вузов. Сер. Машиностроение, 1908.
59. Поляков В. С., Виленский Б. А. О приближенном методе расчета момента
в упругой муфте при приеме нагрузки дл я агрегата с электроприводом. — Тр.
ЛГ1И. Л ., 1968. До 299.
60. Поляков В. С ., Михайлов Ю. К. К вопросу определения крутильной жест*
к о сти и нагрузочной способности полужестких муфт. — Тр. Л П И , 1968, N i 299.
61. Поляков В. С ., Михайлов Ю. К. Определение компенсационной способ­
ности муфты с промежуточными дисками. — Т р. Л П И , 1967, № 285.
62. Пономарев С. Д. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. М.,
1960. т. 2.
63. Потураев В. Н. Резиновые и резинометаллнческие детали маш ин.М ., 1966.
64. Прочность. Устойчивость. Колебания. М.; Л ., 1908, т. 3.
65. Решетов Д. Н. Детали машин. М ., 1963.
66. Решетов Д. Н ., Ряховский О. А. К расчету муфт с торообразным резино­
кордным упругим элементом. — Вестник маш иностроения, 1965, Лй 4.
^
67. Р е зи н а — конструкционный материал современного машиностроения.
68. Ривнн Е. И. Динамики привода станков. М., 1966.
69. Ряховский О. А. Теоретические и экспериментальные исследования упру­
гих муфт. Автореф. канд. дисс. М., 1965.
"
70. Соколов Ю. Н. Тепловой расчет фрикционных дисковых муфт и тор—и о зо в . — Станки и инструмент, 1957, № 1.
71. Справочник машиностроителя. М., 1951, т. 3.
72. Справочник машиностроителя: Предохранители от перегрузки. М.,
1955, т. 4.
73. Справочник машиностроителя. М., 1967, т. 4, кн. 1.
74. Станкостроение за границей. Эластичные соединительные муфты.
1950, вып. 4.
75. Старосельский А. А. — В кн.: Расчет н конструирование деталей машин.
М.. I95G.
76. Сулькян А. Г. К расчету упругой муфты со змеевидными п р у ж и н ам и .—
Вестник машиностроения, 1948, X® 11.
77. Сулькин А. Г. Методика расчета упругой муфты со змеевидными пру­
ж инами. — Вестник машиностроения, 1962, Л2 5.
78. Татур О. Н. Электромагнитные порошковые муфты. М., 1963.
79. Татур О. Н. Конструкции управляемых муфт за рубежом. М., 1963.
80. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин.
М ., 1940, т. 5.
81. Тепинкичиев В. К- Исследование кулачковых предохранительных
муфт. — Станки и инструмент, 1950, Л'з 10.
82. Тепинкичиев В. К. Предохранительные устройства от п ерегрузки стан­
ков. М., 1968.
83. Терских В. П. Расчеты крутильных колебаний силовых установок.
В 3-х т. М.; Л ., 1953.
84. Филимонов А. А. Уточненный расчет буксования фрикционных муфт.—
Тр. Н овочеркасского политехнического ни-та, 1957, т. 39.
85. Хабенский М. Я. Электромагнитные порошковые муфты. М ., 1968.
86. Хованов И. М., Н ауксв В. Н. Процесс заклинивания роликовой муфты
обгона. — И зв. вузов Сер. А^ашиностроенне, 1970, .Vs 1.
87. Чернавск’ий С. А ., Ицкович Г. М. и др. Проектирование механических
передач. AL, 1963.
88. Чудаков Е. А. И збранны е труды. М., 1961, т. 2.
89. Шаров В. С. Электромагнитные муфты скольж ения. М ., 1958.
90. Щербаков В. Т. Вопросы расчета и проектирования линейных муфт со
Змеевидными пружинами. Автореф. канд. днсс. Л ., 1971.
91. Щ етинина Т. А. Электропривод с индукционными мусЬтами и тормозами.
М ., 1971.
92. ЭСМ. М., 1948, т. 2.
93. ЭНИИМС. Табличные расчеты деталей станкоп. А^., 1953, в ып. 2.
94. A itm ann F. G. D rehfedernde Ku p p l u n g e n . — VDl , В. 80, 1963, N 9 .
95. A itm ann F. G. A ntriebselem ente und m echanische G etriebe. — VDI,
B. 95, N 19.
96. A shcraJt und Bhol't. — M aschinenbau und W arm enw irtschaft, 10 Ig,
1955, N 7.
97. A usgleich von W ellenverlageningen. — Maschine und W erkzeng, 1968,N 24.
98. B ariflj \\ . P. P ivoted C entrifugal Friction O tutches. — P ro d u c t Engi­
neering, 1948, vol. 19, No. 2.
99. Benz W. Zur B erechnung drehelastischer K u p p flu n g en .— M TZ, 1941, N 1.
100. Die Rowez— Kupplung. — A\aschine, 1961, N 4.
101. Flexible Power T ransm ission Coupling. — Aiater. Design. E n g n ., 1965,
No. 5.
102. Gagne A. F. S electing F lexible C o u p lin g s.— M achine D esign, 1949,
vol. 21, N 4.
103. Gagne A. F. — P ro d u ct Engineering, 1953, vol. 24, No. 12.
104. G rabner R. A usbildung und Anwendung von K lem m zallenfreulaufen
im W erkzeugm aschinenbau. — W erk statt und B etrieb, 1953, N 12.
105. M iller R obert A. F lexible C oupling for S tafts. — Пат. СШ А 2918809.
106. Pam pel. K upplungen. — B erlin, 1958.
107. PInnekam p W. Der Schaltvorgang einer d ru c k lu ftb e ta tig te r Reibungskupplung. — A laschinenm arkt, 1966, 72, N 27.
108. W inter R. Zur Entw’icklung drehelastischer K upplungen. — Technik,
1952, N 4.
Предисловие
.....................................................................................
3
1. Втулочные муфты
..............................................................................................
2. Ф лаиисвы е муфты ( п о п е р е ч н о - с в е р т н ы с ) ...............................................
3. П р одолы ю -свертлые муфты
..................................................................
5
8
И
Г л а в а
Г л а в а
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Г л а в а
. . . .
.
1. ГЛУХИЕ
л^у ф т ы
II. ЖЕСТКИЕ
подвижные муфты
Зубчаты е м у ф т ы ...................................................................................................
К улачкоьо-дискоьые м у ф т ы ...........................................................................
Цепные м у ф т ы .......................................................................................................
М )ф ты с гифрями
..............................................................................................
П о л у ж о стк ие дисковые муфты
..................................................................
Ш арнирн ы е м у ф т ы ..............................................................................................
Малогабаритны е ш арнирны е м>фты
....................................................
К рупногабаритные муфты фирмы « К р с ф т с » ......................................
Синхронны е муфты
.........................................................................................
К арданны е валы
..............................................................................................
III. УПРУГИЕ
подвижные муфты
1. Основны е с в о й с т в а ..............................................................................................
2. Работа линейной муфты при периодической н а г р у з к е . . . .
3. Работа нелинейной му(})ты при нернодическои н а г р у з к е . . .
4. Работа y n pyroii муф’пл при у дар ны х н а г р у з к а х .............................
Л. М уфты с металлическими упругими э л е м е н т а м и ......................................
5. Муфты с пакетами пластинчаты х п р у ж и н ...............................................
0. Муфты со змеевидными п р \ ж и н а м и .........................................................
7. Муфты с винтовы.ми п р у ж и н а м и
.............................................................
8. Муфты с упругими элемен тами и ниде с т е р ж н е й ............................
Б. Л1уфты с неметаллическими упругими э л е м е н т а м и .................................
У. Муфты со звездочкой
.....................................................................................
10, -Муфты пальцеьы е с у пругим диском
....................................................
П . Муфты с торооСраз 1гым у пр у гим элементом
......................................
12. Муфты со сферическими
и цилиндрическими вкл ады ш ам и
13. Д р у г и е разновидности муфт с неметаллическими эл ем ентам и
Г л а в а
IV.
14
23
27
32
33
38
41
45
46
48
кулачковые
и
ф р и к ц и о ш «ы е
5G
57
61
64
—
65
70
75
80
83
84
87
IQ2
121
127
сцепны е муфты
А. Кулачковые муфты
.........................................................
_ _
.
138
1, Формы к у л ач к о в .................................................................................................................. 139
2 М атериалы и расчет
...................................... .
140
Б. Ф рикционн ы е муфты
............................ ! * . ! ! ! .................................! !
142
3. Процессы с цепления и р а с ц е п л е н и я .........................................................
144
4. Ф р ик ционн ы е м а т е р и а л ы .................................................................................
147
................... .... . !
149
5. Расчет основны х типов муфт . . . . .
.
Конусны е м у ф т ы ........................152
Д и ск о в ы е муфты
........................................................................... ! " ! !
153
Муфта с разводными п р у ж и н н ы м и к ольцам и
..................................
154
Муфта со спиральной п р у ж и н о й
................................. ’ .......................
....
Т еп л о в о 1( расчет д и ск о в ы х м уф т
..............................................................
156
6. М еханизм ы вклю чения и р е г у л и р о в к и м у ф т ......................................
158
Этапы работы механизма в к л ю ч е н и я ....................................................
....
Рекомендуемы е величины за зо р о в б
.
160
7. К о нструк ц ии фрикц ионны х муфт
. . ! ! ! .............................! .
162
Н орм ализованны е м ногодисковые муфты по М Н
5056— 'б5
(рис. I V . 2 3 J ............................................... • ; ........................................................
_
Многодисковые муфты B S D .................................
.............................
К о н и че ск а я муфта « К о н а к с » .......................................................................
Д в у х к о н у с н ы е муфты « К о и а л у с » ..............................................................
Гл а в а
V.
пневматические
и
элсктром агнитны е муфты
А. П невматические муфты
...........................................................................
1. Ш инно-пневматические муфты
..................................................................
Р а д и а л ь н ы е ш инно-пневматические муфты
......................................
Л е н т о ч н а я ш инно-п неьм атичсская м ^ ф т а ................................................
О с ев а я ш инно-пневм атнческая м у ф т а ...............................................
............................................................
2. П н евм окам ерны е муфты
К о л одо ч на я р а з ж и м н а я пнеимокамс'рная муфта по М Н 5 0 i 9 — G3
(рис. V.7, табл. V.3)
....................................................................................
Д и с к о в а я пн евм окамерная му(})та (рис. V . 9 ) ......................................
3. Муфта вПнсвмйфлекс» [108]
.......................................................................
Б. Э лектром агнитны е м у ф т ы .....................................................................................
4. Эл ек тро м агнитны е ди ско вы е фрикционны е м у ф т ы .............................
5. Э лектромагнитные порсш коные м)фты
. ............................................
Р асчет эл ектром агнитных норош коьых м ^ ф т ......................................
К о н с тр у к ц и я порош ковых муфт
.............................................................
6. И н дукцион ны е м у ф ш .........................................................................................
Р асчет индукционных муфт
.......................................................................
К о н с тр у к ц и я индукционны х муфт
.........................................................
7. М атериалы д л я электр о м агн итн ы х м у ф т ................................................
Г л а в а
VI.
муфты
Св о б о д н о г о
V41.
Муфты с ра зр у ш а ю щ и м ся э л е м е н т о м .........................................................
П р у ж и н н о -к у л а ч к о в ы е муфты
..................................................................
П р у ж и н н о -ш а р и к о в ы е м у ф > т ы .......................................................................
Ф р и к ц и о н 11ые пр едо х р анител ьны е муфты
...........................................
Д и ск о в ы е муфты
..............................................................................................
Конусны е муфты
..............................................................................................
5. Ф р и к ц и о н н ы е п р е до х р а нител ь ны е м>фты с повышенной т о ч ­
ностью с р абаты в ания
.....................................................................................
1.
2.
3.
4.
\ '1 П .
—
189
—
193
—
195
197
199
203
207
208
212
214
—
215
217
218
219
220
222
224
п ре д о х ра н и тел ьн ы е муфты
1.
2.
3.
4.
Г л а в а
179
—
—
185
186
—
хода
1. Основные типы фр икц ио нны х роликовых м у ф т .............................
П р о стейш ая р о л и к о в ая муфта
..................................................................
О д и н а р н а я муфта дву сто р о н него действия {рис V I.2. б) . . .
Муфта д в о й н ая двустороннего действ ия (рис. V I . 2, в) .
Ревер с и в н а я муфта (рис. V I . 2, г)
.......................
!
2. Геом етрия ро л ик ов ы х муфт
.................................
Муфта с цилиндрическим и р ол ик а м и и плоскил профилем рабочей поверхности звездочки (рис. V I .3) , . .
М уф та с цилиндрическими роликам и и неплоским профилем
раСочсй поверхности звездочки ..................................................................
Муфта с эк сцентр ик о вы м и р ол ик а м и (рис. V I . 5 ) .............................
3. Р а с ч е т на к о н т а к т н у ю пр оч ность Myijn- с ци ли ндри ческим и и
эксцентрикоЕЫКи р ол ик а м и
......................................................................
4. Реком ен дации по Еыбору конструктивны х параметров м у ф т
и м атериалов их деталей
...........................................................................
5. Обзор к онструкци й м > ф т ................................................................................
Г л а в а
167
174
175
248
251
255
261
262
271
278
центробеж ны е муфты
Колодочные муфты
..........................................................................................
Муф' 1Ы с д р о б ь ю ...................................................................................................
Д р у г и е разноьидностн центробежных м у ф г ......................................
П о р я д о к расчета центробеж ны х м у ф т ....................................................
287
305
312
315
Муфты с колодкам»
..............................................................................
Муфты с дробью
.......................................................................................
Выбор э л е к т р о д в и г а т е л я ..........................................................................
Г л а в а
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
I X.
м у ф т ы
к о м б и н и р о в а н н ы е
и
315
316
—
с п е ц и а л ь н ы е
Упругая зубчатая муфта УЗТМ ( I ? ) ................................................
Упругая центробежная муфта Т. Г. Рыбчевского [2S] . . . .
Упруго-предохранительная муфта « Э л ь с и » .......................................
Упруго-центробежные м у ф т ы .................................................................
Комбинированная упруго-разобщ ительная мус|яа
......................
Муфта высокой п о д а т л и в о с т и .................................................................
Упруго-предохранительные фрикционные м у ф т ы ..........................
П редохранительная ф рикционная муфта П. К. Гедыка (Уралмашзавод)
....................................................................................................
318
—
320
322
324
—
—
П р и л о ж е н и я ................................................................................. ...................................
330
Предметный у к а за т е л ь .................................................................
334
. . . . . . .
Список л и т е р а т у р ы ..................................................................................
. . . .
327
338
ИБ № 1406
В л ад и м и р С е р г е е в и ч П О Л Я К О В
И осиф Д а в и д о в и ч Б А Р Б А Ш
О л е г А н а т о л ь е в и ч РЯХО ВСКИ Й
СПРАВОЧНИК
ПО МУФТАМ
Редактор издательства Р . Н . М и х е е в а
Х у д о ж е с т в е н н ы й р е д а к т о р С. С. В е н е д и к т о в
Т е х н и ч е с к и й р е д а к т о р Л- В. Щ е т и н и н а
Корректор Н . Б . С е м е н о в а
П е р е п л е т х у д о ж н и к а К- Л. К а р п о ш е в и ч
Сдано в набор 3 1 .0 5 .7 8 .
П одп исано в печать 0 7 .12.78.
М -2 3 7 5 3 . Ф о р м а т 6 0 x 9 0 ' / i « Б у м а г а т и п о г р а ф с к а я Л'в I.
Гарнитура литературная.
П е ч а т ь в ы с о к а я . У е л . п е ч . л . 2 1,5.
У ч . - н з д . л . 2 3 , 9 4 . Т и р а ж 5 0 000 ( 2 . ft з - д 25 001—50 000) вк а.
З а к а з 1214- Ц е н а 1 р. 5 0 к.
Л е н и н гра дск ое отделение издательства
«М аш и н ост рое ни е »
191065, Л е н и н г р а д , Д -6 5,
у л . Д з е р ж и н с к о г о , 10
Л ени н градская типография № 6
Союзиолиграфпрома
при Г о с у д а р с т в е н н о м к о м и т е т е СССР
по д е л а м и з д а т е л ь с т в , п о л и г р а ф и и
и к н иж н о й торговли
193144, Л е н и н г р а д , С-144,
ул- М о и с е е н к о , 10
