Компенсаторы

В агрегатированных системах с механическим приводом большое значение имеет конструкция соединений, передающих крутящий момент. Соединение должно компенсировать продольные смещения, несоосность е и угловые переносы α соединяемых агрегатов (рис.8.9,1...3).

Компенсаторы – это устройства, применяемые в конструкциях соединений, передающих крутящий момент, с целью компенсации продольных смещений соединяемых элементов, их несоосности и угловых переносов.

Рис. 8.9. Компенсаторы

В качестве компенсаторов чаще всего применяют шлицевые муфты с эвольвентным зубом (рис. 8.9, 4...6), которые обладают следующими

преимуществами:

-благодаря утолщающейся к основанию форме (особенно при положительной коррекции) зуб обладает повышенной прочностью, концентрация напряжений у основания зуба невелика;

-эвольвентные зубья, наружные и внутренние (при достаточно большом диаметре зубчатого венца), можно обработать с большой точностью на стандартном зуборезном оборудовании;

-наружным эвольвентным зубьям можно придать высокую поверхностную твердость термической или химико-термической

обработкой.

Примеры соединений соосных валов приведены на рис; 8.10.

Рис. 8.10. Соединение соосных валов

Соединение шлицами, нарезанными непосредственно на приводном валу (рис. 8.10,а), нецелесообразно. Компенсирующая возможность его невелика и определяется только величиной смещения шлицев в пределах зазора между гранями шлицев.

Удлинение хвостовика приводного вала (рис.8.10,6) только ухудшает положение, так как шлицованный конец хвостовика из-за неизбежных неточностей изготовления и монтажа приобретает биение, пропорциональное степени его удаления от опор приводного вала.

При установке между валами шлицованной переходной втулки, свободно посаженной на шлицы в обоих валах (рис.8.10,в), компенсирующая способность, определяемая величиной суммарного зазора в шлицах, увеличивается в 2 раза по сравнению с конструкцией, приведенной на рис. 8.10, а.

В конструкции с удлиненной шлицевой втулкой (рис. 8.10,г) компенсирующая способность возрастает благодаря возможности собственных перекосов втулки.

Наиболее целесообразна конструкция, в которой компенсатором служит длинный шлицованный торсион - валик (рис. 8.10,д).

Торсионы не только компенсируют несоосность и перекосы, но и амортизируют колебания крутящего момента, делая работу привода более мягкой и плавной (рис. 8.10,е).

Конструктивные разновидности торсионов приведены на рис. 8. 11.

Рис. 8.11. Торсионы (начало)

Рис. 8.11. Торсионы (окончание)

Для передачи небольших крутящих моментов применяют упрощенные конструкции с квадратными 1 или трефными 2 хвостовиками. Значительно прочнее торсионы с эвольвентными шлицами 3...8. Конструкция 3 нецелесообразна вследствие неравнопрочности шлицев и стержня, что обуславливает малую упругость торсиона. Равнопрочными являются конструкции 4...6. Увеличение диаметра шлицев в конструкции 7...8 снижает нагрузку на шлицы и позволяет уменьшить их длину с выигрышем в компенсирующей способности торсиона. При заданной компенсирующей способности увеличение диаметра позволяет уменьшить зазор в шлицах, что улучшает условия их работы и повышает долговечность соединения. Трубчатые торсионы 9 отличаются повышенной крутильной жесткостью и применяются только как компенсаторы, амортизирующая их способность незначительна. Резко увеличивают упругость трубчатых торсионов продольные пазы 10...11. В специальных случаях применяют торсионы крестообразного сечения 12, обладающие высокой упругостью.

В продольном направлении торсионы фиксируютзаплечиками 13 или чаще стопорными кольцами 14...16, предусматривая в соединении осевой люфт S для компенсации тепловых расширений и неточности изготовления и монтажа.