2014-02-02
1247
Втулочная муфта
Соединительные муфты
Муфты
Лекция №28
Муфты служат для соединения валов и осей, используются как предохранительные элементы конструкции, компенсаторы погрешностей сборки. По принципу действия бывают механические и электрические. Механические муфты разделяют на соединительные (глухие) и компенсирующие. Предохранительные механические – неуправляемые и самоуправляемые.
Применяются для соединения соосных длинных валов, расположенных в труднодоступных местах приборов, а также для соединения валов двигателей, потенциометров, тахометров с валами редуктора.
Глухие (втулочные и дисковые) муфты требуют строгой соосности соединяемых валов. Передаточное отношение соединительных муфт равно 1. При отклонениях i от 1 возникают кинематическая и люфтовая погрешности.
Виды погрешностей, возникающие при соединении валов.
Рис.28.1
Δх- продольное осевое смещение;
Δу - поперечное осевое смещение;
Δα - смещение по углу.
Расчет штифтов на срез:
.
Втулочные муфты (глухие) применяют для жесткого соединения двух валов. В таких муфтах при отсутствии смещений по углу ∆α и поперечных смещений ∆ y сложно скомпенсировать продольные осевые смещения ∆ х.
|
|
|
Рис.28.2
Конструкция этих муфт чаще всего бывает неразборной, динамические нагрузки не демпфируются, поэтому втулочные муфты применяют редко.
Расчеты таких муфт в приборных конструкциях сводятся к расчету штифтов на срез:
| d 1≥ |
где d 1 – диаметр штифта, мм;
Мкр – крутящий момент, передаваемый муфтой, Н·мм;
d – диаметр вала, мм;
[τср] - допустимые напряжения среза штифта, Мпа.
Допустимые напряжения среза штифта можно найти по выражению
[τср]=(0.75…0,8)σ в / n
где σ в – временное сопротивление разрыву (предел прочности), МПа;
n – коэффициент запаса.
У материалов, рекомендуемых для изготовления штифтов втулочных муфт, σ в имеет значения: Сталь 45 – 598 МПа, Сталь 50 – 628 МПа, Сталь 65Г – 736 МПа.
Эта муфта компенсирует несоосность Δх (до 0,5 мм) и небольшие продольные осевые смещения Δу и перекосы Δα, проста по конструкции, удобна в эксплуатации.
1 - левая полумуфта
2 - правая полумуфта
3 – палец Рис.28.3
Существенным недостатком муфт этого типа является наличие люфта (зазора) между пальцем 3, закрепленным в правой полумуфте 2 и пазом е в левой полумуфте 1, следствием чего является увеличение люфтовой погрешности всего механизма. Например, при r = 5 мм вероятный мёртвый ход может составить 5 угловых минут при допуске на диаметр пальца d 1 - h 9, а на паз e - H 9.
Расчет элементов пальцевой муфты проводят аналогично расчету втулочной муфты на срез штифтов, дополнительно на срез рассчитывают палец 3 в месте установки его в полумуфте:
|
|
|
Материал для пальца выбирают такой же, как и для штифтов втулочной муфты.
Изменение передаточного отношения пальцевой муфты в пределах одного оборота можно рассчитать с учетом геометрических размеров, индивидуальных погрешностей изготовления и монтажа ее деталей. При ведущем вале 1 и смещении ∆ y текущее значение угла поворота ведомого вала можно определить по выражению:
При перекосах ∆ α соединяемых валов погрешность увеличивается
