Муфты упругие

Общие сведения. Конструкции двух упругих муфт показаны на рис. 15.9 и на рис. 15.10. Упругая связь полумуфт 1 и 2 с помощью резиновых элементов позволяет: компенсировать несоосность валов; изменить жесткость системы в целях устранения резонансных колебаний при периодически изменяющейся нагрузке; снизить ударные перегрузки. Важным свойством упругой муфты является ее демпфирующая способность. Энергия в муфтах расходуется на внутреннее и внешнее трение при деформировании упругих элементов.

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП). Конструкция этой муфты показана на рис. 15.9. Здесь полумуфты 1 и 2 связаны с помощью стальных пальцев, на которые одеты резиновые элементы в виде втулок. Благодаря легкости изготовления и замены резиновых элементов эта муфта получила широкое распространение в приводах от электродвигателей с малыми и средними крутящими моментами. Муфты стандартизованы для диаметров валов до 150 мм и соответственно крутящих моментов до 15000 Нм.

Упругими элементами здесь являются гофрированные резиновые втулки (I вариант) или резиновые кольца трапецеидального сечения (II вариант). Из-за сравнительно небольшой толщины резиновых втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах (_а ≈ 1...5 мм; _r≈ 0,3...0,6 мм; _α до 1°).

Для проверки прочности рассчитывают пальцы муфты на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки:

(15.9)

и проверочный расчет пальцев на изгиб

(15.10)

где z – число пальцев; D₁ – диаметр окружности расположения пальцев;

d₁ – диаметр пальцев под резиновыми кольцами или втулкой;

– длина резиновой втулки;

– расчетное напряжение смятия между пальцами и втулкой;

[]_см – 2...4 МПа – допускаемое напряжение смятия для резины;

_и – расчетное напряжение изгиба в пальцах; []_см = 50...70 МПа — допускаемое напряжение на изгиб для пальцев.

Рис. 15.9. Муфта упругая втулочно-пальцевая

Муфта с упругой оболочкой. Конструкция этой муфты показана на рис. 15.10. Она состоит из двух полумуфт 1 и 2, упругого элемента 3 (оболочки), по форме напоминающей автомобильную шину, и двух колец 4, которые при помощи винтов 5 закрепляют оболочку на полумуфтах. Упругий элемент работает на кручение. Оболочка придает муфте большую энергоемкость, высокие упругие и компенсирующие свойства (_r = 2...6 мм; _α = 2...6°, угол закручивания до 5...30°). Муфта стандартизована и имеет широкое применение.

Рис. 15.10. Муфта с упругой оболочкой

Исследования показали, что нагрузочная способность муфты ограничивается потерей устойчивости и усталостью резиновой оболочки. Рекомендуется приближенный расчет прочности оболочки по напряжениям сдвига в сечении около зажима (по D ₁):

. (15.11)