|
1.8. Муфты
В сцепной технике это сцепные устройства для тех валов, концы которых сближены или удалены на небольшое расстояние. Соединение валов через муфты обеспечивает передачу крутящего момента с одного вала на другой. Валы обычно располагают так, что геометрическая ось одного вала является продолжением геометрической оси другого вала. С помощью муфт также можно передавать вращение от валов к шестерням, к шкивам, свободно закрепленным на этих валах.
Муфты не изменяют крутящий момент и направление вращения. Некоторые муфты поглощают вибрации и точки, предохраняя машину от аварий при перегрузке.
Применение муфт в машиностроении основано на следующих потребностях:
- получение длинных валов из отдельных частей, перекрывающих небольшие неточности монтажа во взаимном расположении соединяемых валов;
- небольшая относительная подвижность валов при эксплуатации (небольшие смещения и неправильное размещение геометрических осей валов);
- включать и отключать отдельные узлы;
- автоматическое подключение и отключение валов в зависимости от пройденного пути, направления вращения, угловой скорости, т.е. выполнение функций автоматического управления;
- снижение динамических нагрузок.
Современные машины состоят из ряда отдельных частей с входным и выходным концами валов, соединенных муфтами (рис. 1.8.1).
Классификация соединений.
Разнообразие объединяющих конструкций усложняет их классификацию. Простейшая муфта изготавливается из куска ниппельной трубки и соединяет вал электродвигателя с крыльчаткой стеклоомывателя автомобиля. Муфты реактивного двигателя с турбонаддувом состоят из сотен деталей и представляют собой сложные саморегулирующиеся системы.
Соединительные группы различаются по характеру соединения валов.
- Механические муфты:
а) жесткая (глухая) - почти не позволяет перекрыть радиальные, осевые и угловые смещения валов;
б) компенсирующая - позволяет незначительно компенсировать радиальные, осевые и угловые смещения валов за счет наличия упругих элементов (резиновых втулок, пружин и т.п.);
в) трение - допускает кратковременное проскальзывание при перегрузках.
- электромагнитные муфты.
- Гидравлические или пневматические муфты.
В электрических и гидравлических муфтах применяются принципы соединения за счет электромагнитных и гидравлических сил. Эти сцепления изучаются на специальных курсах. Ниже анализируются только механические муфты. Большинство используемых муфт стандартизированы. Основной характеристикой при подборе муфт по каталогу или справочнику является передаваемый крутящий момент с учетом наиболее жесткого случая его нагружения.
Классы муфт различаются порядком соединения валов.
- неразрывное (постоянное, соединительное) - неразъемное соединение валов, образующее длинные валы.
- Управляемые (муфтовые) - соединять и разъединять валы во время работы, например, всем известное автомобильное сцепление
- самоуправляемые (самоуправляемые, автоматические) - работают автоматически в определенном режиме работы (резервирование, децентрализация, безопасность).
- Муфты валов, разрывающие валы при нарушении нормальных условий эксплуатации.
- Другие.
В зависимости от степени снижения динамических нагрузок муфты:
- Жесткие вибрации, толчки и толчки, не сглаживающиеся при передаче крутящего момента;
- упругие, плавные колебания, толчки и сотрясения за счет наличия упругих элементов - пружин, резиновых втулок и других.
Основной характеристикой шарнира является передаваемый крутящий момент.
Важными параметрами являются габариты, масса, момент инерции.
Муфта, предназначенная для передачи определенного крутящего момента, изготавливается в нескольких модификациях для разных диаметров вала. Муфты являются автономными узлами, поэтому их легко стандартизировать.
Соединения рассчитываются по критериям производительности:
- усилие при циклических и ударных нагрузках;
- износостойкость,
- твердость.
На практике момент, передаваемый из каталога, выбирается по величине Т=Тв*К, где Тв - номинальный момент (наибольший из длительно действующих), определяемый расчетом динамики механизма, К - режим работы коэффициент.
В приводах от электродвигателя принимают:
- при тихой работе и малых ускоряемых массах (водители конвейеров, испытательное оборудование и др.) К = 1,15...1,4;
- при переменной нагрузке и средних ускоренных массах (металлорежущие станки, поршневые компрессоры и др.) К = 1,5...2;
- К = 2,5...3 при ударной нагрузке и больших ускоряемых массах (катка, молот и т.п.)
Диаметры посадочных отверстий муфт согласовываются с диаметрами концов соединяемых валов, которые могут изменяться в один и тот же момент из-за применения разных материалов и разных нагрузок с изгибающими моментами.
Основные типы муфт регламентированы стандартом для определенных диапазонов диаметров валов и предназначены для передачи определенного крутящего момента.
Работа муфт сопряжена с потерями. По экспериментальным данным при расчете КПД муфт обычно получают К = 0,985...0,995.
Do'stlaringiz bilan baham: |
