Выбор муфты и проверка ее деталей на прочность

Муфты предназначены для соединения между собой валов или валов с находящимися на них деталями для передачи крутящего момента. В проектируемом приводе рекомендуется применять компенсирующие разъемные муфты нерасцепляемого класса. Например, упругие втулочно-пальцевые муфты. Эти муфты получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и удобству замены упругих элементов. Они обладают достаточными упругими свойствами и малым моментом инерции, что способствует уменьшению пусковых нагрузок на соединяемые валы.

Полумуфты изготавливают из серого чугуна марки СЧ 20 (ГОСТ 1412 – 85) или стали 30Л (ГОСТ 977 – 88); материал пальцев - сталь 45 (ГОСТ 1050 – 88); материал упругих втулок – резина с пределом прочности на разрыв не менее 8 МПа.

Стандартные муфты предусмотрены двух типов – с цилиндрическим и коническим посадочных отверстием, а каждый тип - двух исполнений: для длинных и коротких концов валов.

Стандарт допускает сочетание полумуфт с различными диаметрами посадочных отверстий d, если эти муфты предназначены для передачи одного и того же номинального крутящего момента. В отдельных случаях допускается диаметр одной из полумуфт уменьшить до любого значения, установленного стандартом для других номинальных моментов.

11.1. Определение расчетного момента.

На работу муфты существенно влияют толчки, удары и вибрация, обусловленные характером работы привода. Поэтому расчет муфты ведут не по номинальному крутящему Т₁ моменту, а по расчетному крутящему моменту Т_Р.

                                  (11.1)

где k_Р – коэффициент режима работы (табл. 11.1).

Геометрические параметры муфты и ее элементов находят из табл. 11.2 и 11.3.

 

Таблица 11.1

Значения коэффициента режима нагрузки

Тип машины	kР
Вентиляторы центробежные и воздуходувки Насосы центробежные Насосы и компрессоры поршневые Конвейеры ленточные Конвейеры винтовые, скребковые и цепные Станки металлообрабатывающие Станки деревообрабатывающие Мельницы шаровые, дробилки, ножницы, молоты Элеваторы, подъемники, краны	1,25 – 1,5 1,5 – 2,0 2,0 – 3,0 1,25 – 1,5 1,5 – 2,0 1,5 – 2,5 1,5 – 2,0 2,0 – 3,0 3,0 – 4,0

 

11.2. Проверка деталей муфты на прочность

11.2.1. Пальцы муфты проверяют на прочность по напряжениям изгиба

                                     (11.2)

где D₀ – диаметр окружности, на которой расположены пальцы, мм; z – число пальцев; l_п – длина пальца, мм; d_п – диаметр пальца, мм; [ s_и ] = 80…90 МПа – допускаемое напряжение на изгиб для пальцев.

11.2.2. Втулки проверяют на смятие поверхности, соприкасающейся с пальцем

                                 (11.3)

где l_в – длина втулки, мм; [ s_см ] = 1,8…2 МПа – допускаемое напряжение смятия для резины.

Рис. 11.1. Муфты упругие втулочно-пальцевые

Таблица 11.2

Муфты упругие втулочно-пальцевые (ГОСТ 21424 – 75)

Момент Т, Нм	Угловая скорость w, с-1, не более	d, d1	lцил	lкон	L	D	D0	B	b
31,5	670	16;18;19	28	18	60	90	58	23	12
63	600	20; 22; 24	36	24	76	100	68	25	13
125	480	25; 28; 30	42 58	26 38	89 121	120	84	30	15
250	400	32; 35; 36; 40; 42; 45	58 82	38 56	121 169	140	100	35	18
500	380	40; 42; 45;	82	56	169	170	120	43	21
710	315	45; 48; 50; 55; 56	82	56	170	190	140	48	24
1000	300	50; 55; 56; 60; 63; 65;	82 105	56 72	170 216	220	170	55	28
2000	240	63; 65; 71; 75; 80; 85	105 130	72 95	218 268	250	190	63	32

Примечание: Диаметр ступицы d_cт = 1,6d (d₁).

Рис. 11.2. Муфты упругие втулочно-пальцевые. Втулки и пальцы

Таблица 11.3

Муфты упругие втулочно-пальцевые. Втулки и пальцы

Момент Т, Нм	Пальцы				Втулка упругая		d0, мм
	dп, мм	lп, мм	d1	Количество z	dв, мм	lв, мм
31,5 63 125 250 500 710	10 10 14 14 18 18	19 19 33 33 42 42	М8 М8 М10 М10 М12 М12	4 6 4 6 6 8	19 19 27 27 35 35	15 15 28 29 36 36	20 20 28 28 36 36