Расчет втулочно пальцевой муфты

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) передает крутящий момент через пальцы, закрепленные в одной из полумуфт, и насаженные на них резиновые элементы – кольца трапецеидального сечения или втулки с внешними круговыми канавками. Пальцы с этими элементами входят в отверстия другой полумуфты. Муфты допускают осевое смещение Δ = 1 ..5 мм полумуфт малых размеров и 5. 15 мм больших; радиальное смещение б = 0,2. 0,6 мм и угловое – не более α = 1° Радиальная нагрузка на вал, создаваемая муфтой, составляет 0,2. .0,3 окружной силы на окружности расположения пальцев. Благодаря изолирующим свойствам резины и демпфирующим способностям (хотя и незначительным из-за малого объема втулок) широко используется для соединения валов электродвигателей с ведущими валами передач. Для тихоходных валов (с большими крутящими моментами) применяется редко.

Пальцы МУВП подвержены изгибу аналогично консольным балкам. Наибольшее напряжение изгиба в опасном сечении (основание пальца в месте заделки)

где Ft – окружное усилие на окружности D_n расположения пальцев; / – расстояние от середины поверхности пальца, взаимодействующей с упругими элементами, до опасного сечения пальца; d_n –диаметр пальца в опасном сечении, z_п – число пальцев; [ϭ_и] -допускаемое напряжение изгиба для материала пальца. Упругие элементы (втулки) подвержены смятию:

Где dвт – диаметр втулки, l_вт – длина втулки, [σ_см] – допускаемое напряжение смятия для материала втулок, равное 1,8. 2 МПа.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9163 – | 7338 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

12.2 Выполним расчет муфты на тихоходном валу редуктора.

Муфту выбирают по расчетному крутящему моменту и диаметру вала. Определим расчетный крутящий момент:

, где

К – коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия, для грузовых лебедок . Выбираем .

– крутящий момент на тихоходном валу редуктора,

– ближайшее большее стандартное значение выбираемой по таблице муфты по критерию крутящего момента и диаметра.

Тогда:

Руководствуемся при подборе муфты определенным нами ранее диаметром тихоходного вала .

Используем муфту по ГОСТ 21427-93, тогда ближайшая по диаметру вала и по крутящему моменту стандартная муфта имеет следующие параметры:

, .

13. Выбор смазки

Смазочные материалы применяют в машинах с целью уменьшения интенсивности изнашивания, снижения сил трения, отвода от трущихся поверхностей теплоты и продуктов изнашивания, снижения шума и вибраций, а также для предохранения деталей от коррозии. Снижение сил трения благодаря смазке обеспечивает повышение КПД машины и существенно увеличивает ее рабочий ресурс.

В зависимости от условий работы применяют жидкие, пластичные и твердые смазочные материалы. Наибольшее распространение имеют нефтяные жидкие масла. Сведения о вязкости и температуре застывания распространенных базовых масел приведены в табл. 30, 31 [1].

Пластичные смазочные материалы представляют собой загущенные масла или смеси масел с включением различных присадок. Наибольшее распространение имеют смазочные материалы, приведенные в табл. 24, 25 [1].

Для смазки зубчатых колес применяем непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (методом окунания частично погруженных в масло зубчатых венцов). Картерную смазку применяют при окружных скоростях зубчатых колес от 0,3 до 12,5 м/с. Для смазки используем масло И-20А (ГОСТ 20799-75).

При выборе вязкости масла в редукторе руководствуемся окружными скоростями зубчатой передачи и контактными напряжениями в зубчатых парах.

, где

– окружная скорость зубьев в зубчатой паре в зацеплении быстроходного вала с промежуточным.

– окружная скорость зубьев зубчатой пары в зацеплении тихоходного вала с промежуточным валом.

Тогда

Контактные напряжения в зубьях быстроходной пары

Контактные напряжения в зубьях тихоходной пары

Тогда согласно таблице 30 [1] мы выбираем масло марки И-20А (И – масло индустриальное, А – масло без присадок, 20 – класс кинематической вязкости). Вязкость .

В корпус редуктора заливаем масло так, чтобы венцы зубчатых колес были в него погружены на 2/3 высоты венца. Уровень масла контролируем в корпусе с помощью щупа (жезлового маслоуказателя), расположенного, как правило, в боковой нижней части корпуса.

Для смазки подшипников применяется пластическая смазка Солидол Л. Внутренние подшипники редуктора смазываются маслом И-20А при его циркуляции и разбрызгивании вращающимися зубчатыми колесами.

1. Алексеенко ВВ, Медведовский АМ, Нерубенко ГП «Основы проектирования судовых механизмов», 1990г.
2. Алексеенко ВВ « Основы расчета и конструирования элементов судовых машин и механизмов», 2004г.

Муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП).

(ПФ Дунаев, ОП Леликов «Детали машин курсовое проектирование» учебник для техникумов) ГОСТ 21457-93.

МУВП (рис. 15,2) получили широкое распространение благодаря относительной простоте конструкции и удобству замены упругих элементов. Однако они имеют невысокую компенсирующую способность и при соединении несоосных валов оказывают достаточно большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом резиновые втулки быстро разрушаются.

Размеры муфты (мм) по заданному моменту подбирают по справочникам, атласу и по таблице 15,2. Если необходимо уменьшить размеры муфты по сравнению с размерами по ГОСТу, проектируют специальную муфту, в которой

размещают большее число упругих элементов. Пальцы и втулки берут стандартными, размещая их так, чтобы выполнялось условие , где z-число пальцев; d – диаметр отверстия под упругий элемент; D — диаметр расположения пальцев.

Наружный диаметр муфты , при этом, определяют из соотношения

Упругие элементы специальной муфты проверяют по напряжениям смятия, в предположении равномерного распре­деления нагрузки между пальцами

где

Расчет по напряжениям смятия условный, так как не учитывает истинного характера распределения напряжений. В этом случае допускаемые напряжения .

Пальцы муфты, изготовленные из стали 45 (ГОСТ 2050-74), рассчитывают на изгиб: ,

где С = 3. 5 мм — зазор между полумуфтами.

Допускаемое напряжение изгиба принимают ,

где — предел текучести материала пальцев.

Муфты данного типа обладают большой радиальной и угловой жесткостью. Поэтому их применение целесооб­разно при установке соединяемых узлов на плитах (рамах) большой жесткости. Кроме того, сборку узлов необходимо производить с высокой точностью и с применением подкладок. Радиальную силу F_M(H), действующую на вал, опреде­ляют по формуле , где Т—момент, Н-м.

Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424-75

(Курсовое проектирование деталей машин СА Чернавский стр.174-175)

Приложение к Контрольным работам №1 и №2

Таблица из ГОСТ 5915-70

Внешний диаметр опорного бокового торца гайки

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 266
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 602
• БГУ 153
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 962
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 119
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1967
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 300
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 409
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 497
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 130
• ИжГТУ 143
• КемГППК 171
• КемГУ 507
• КГМТУ 269
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2909
• КрасГАУ 370
• КрасГМУ 630
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 139
• КубГУ 107
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 367
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 330
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 636
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 454
• НИУ МЭИ 641
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 212
• НУК им. Макарова 542
• НВ 777
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1992
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 301
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 119
• РАНХиГС 186
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 243
• РГГМУ 118
• РГПУ им. Герцена 124
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 122
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 130
• СПбГАСУ 318
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 147
• СПбГПУ 1598
• СПбГТИ (ТУ) 292
• СПбГТУРП 235
• СПбГУ 582
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 193
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1655
• СибГТУ 946
• СГУПС 1513
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2423
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 324
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

В продаже можно встретить просто огромное количество различных соединительных элементов. При выборе должны учитываться эксплуатационные характеристики, условия применения устройства и многие другие моменты.

Основные параметры габаритные и присоединительные размеры муфт

Рассматриваемая упругая втулочно-пальцевая муфта характеризуются определенными размерами, которые должны учитываться. Примером можно назвать следующее:

1. Показатель диаметра варьирует в пределе от 9 до 180 мм. Этот показатель позволяет выбрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия.
2. Длина также считается наиболее важным параметров. Этот показатель может варьировать в пределе от 43 до 615 мм.
3. При выборе учитывается масса, которая находится в пределе от 0,58 до 308 кг. Во многом подобный показатель зависит от типа применяемого материала при изготовлении.

Не стоит забывать о том, что увеличение габаритов и массы становится причиной увеличения эксплуатационных характеристик. При производстве рассматриваемых изделий учитываются стандарты, которые и определяют основные размеры.

Конструкция муфты

Рассматриваемая деталь характеризуется достаточно большим количеством особенностей, которые определяют основные эксплуатационные качества. Среди конструктивных особенностей отметим:

1. Изделие состоит из двух полумуфт. Одна из них выполняет роль компенсатора, другая предохранительного элемента. При этом упругий элемент муфты выступает в качестве промежуточного элемента. Соединение резиновой звездочкой позволяет компенсировать смещение валов.
2. Конструктивно изделие напоминает фланцевые варианты исполнения, однако разница заключается в использовании эластичной втулки.
3. Втулка может компенсировать смещение оси вала до 5 мм. Варианты исполнения с большими размерами способны проводить более существенную компенсацию смещения, так как их диаметральный размер также внушительный.

При соединении с промежуточным валом существенно увеличивается эксплуатационный срок изделия, так как вибрация или незначительное смещение валов компенсируется.

Характеристики муфты

Для определения основных свойств упругой втулочно-пальцевой муфты можно использовать нормативную документацию, в которой указывается основная информация. ГОСТ 21424-93 муфты упругие втулочно-пальцевые параметры и размеры следующие:

1. Номер изделия. Этот параметр применяется для обозначения рассматриваемого изделия, что существенно упрощает его выбор.
2. Номинальный крутящий момент. Слишком высокий параметр может стать причиной повышенного износа. Поэтому номинальный крутящий момент учитывается при выборе наиболее подходящей упругой втулочно-пальцевой муфты.
3. Основные диаметральные размеры. Изделие характеризуется также довольно большим количеством различных диаметральных размеров.
4. Длина. Эта характеристика учитывается при проектировании всех механизмов, при которых проводится применение упругой втулочно-пальцевой муфты.
5. Частота вращения. Вал вместе с рассматриваемой деталью могут вращаться с различной скоростью. Слишком большое значение приводит к нагреву материала и его износу.
6. Масса. Этот параметр также указывается в технической документации. Вес во многом зависит от размеров изделия. Кроме этого, не стоит забывать о том, что слишком большой показатель становится причиной негативного воздействия на механизм.
7. Тип применяемого материала при изготовлении основных и дополнительных элементов. В большинстве случаев применяется чугун 20СЧ. Кроме этого, могут применяться также материалы, которые обладают соответствующими эксплуатационными характеристиками. Примером можно назвать довольно распространенную сталь 45. Упругий элемент представлен каучуком с различными свойствами.

Основные характеристики позволяют подобрать наиболее подходящую деталь для конкретных условий эксплуатации.

Расчет муфт

При проектировании должны учитываться самые различные параметры. Наиболее важными можно назвать следующее:

1. Диаметр посадочного отверстия упругой втулки. При расчетах могут использоваться исключительно стандартные показатели, которые можно взять с технической литературы.
2. Номинальный крутящий момент. Этот параметр свойственен самым различным устройствам, который считается вводным при проведении расчетов.
3. При изготовлении учитывается, что деталь может применяться для фиксации длинного или короткого концевого вала с цилиндрическими и коническими поверхностями.
4. При проектировании уделяется внимание свойствам материала, который применяется в качестве основного при изготовлении детали.

Сегодня разработкой занимаются исключительно инженеры, которые имеют большой опыт работы.

Условия эксплуатации

Втулочно-пальцевая упругая втулка была создана для соединения соосных валов. Среди особенностей эксплуатации можно отметить следующее:

1. Крутящий момент может варьировать в пределе от 6,3 до 16000 Нм. Этот показатель зависит от того, какие размеры имеет изделие и для каких целей устанавливается. Производители указывают этот параметр, так как он считается одним из наиболее важных.
2. Динамическая нагрузка на момент эксплуатации существенно падает.
3. Больше всего устройство распространено в машиностроительной области. Это связано с тем, что в этой области часто проводится соединение нескольких элементов и передачи вращения. В машиностроительной области встречаются и другие варианты исполнения муфт, все зависит от конкретного случая.
4. Устройство способно компенсировать небольшой осевое смещение вала на момент эксплуатации. Подобная ситуация встречается крайне часто, так как обеспечить жесткую фиксацию достаточно сложно.
5. Частота вращения указывается в технических характеристиках. Она также варьирует в достаточно большом диапазоне. Если провести неправильный выбор упругой втулочно-пальцевой муфты по этому параметру, то она не сможет прослужить в течение длительного периода.
6. Вращаться устройство может в любую сторону. Этот момент считается довольно важным, так как некоторые устройства могут вращаться в любую сторону.
7. Деталь изготавливается в нескольких климатических вариантах исполнения, что следует учитывать.

На момент работы может возникать трение, которое становится причиной появления высокой температуры. При этом условии эксплуатации определяют возможность воздействия окружающей среды.

Преимущества МУВП

У упругой втулочно-пальцевой муфты есть довольно большое количества преимуществ, которые должны учитываться. Примером можно назвать нижеприведенные моменты:

1. На момент ее эксплуатации не требуется проводить обслуживание и смазку. Именно поэтому проблем практически не возникает.
2. Конструктивный элемент, представленный резиновым пальцем, может прослужить в течение года без сильного износа. При этом замена подобного элемента проводится без разбора конструкции, что делает обслуживание простым.
3. Резиновые пальцы применяются без металлического сердечника. Этот момент определяет высокую надежность изделия.
4. Упругая втулочно-пальцевая муфта оказывает минимальную нагрузку на устанавливаемые валы и подшипники. При этом сильный износ не становится причиной сильного дисбаланса.
5. Характеризуется достаточно высоким параметром энергоемкости. Это связано с возможностью накапливания и распространения энергии.
6. Высокая степень защиты от высокочастотных резонирующих колебаний кручения, которые возникают в оборудовании при вращении валов.
7. Удары и демпфирующие толчки могут гасится за счет накопления потенциальной энергии. При кинетическая часто расходуется на тепло.

Именно эти моменты определили широкое распространение упругой втулочно-пальцевой муфты. Сегодня она устанавливается на многих ответственных механизмах, которые могут работать под большой нагрузкой.

В заключение отметим, что выбор должен проводится исключительно с учетом условий эксплуатации основного механизма. Неправильная упругая втулочно-пальцевая муфта может стать причиной серьезного повреждения конструкции, так как она перегревается и быстро изнашивается.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.