Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
На чертежах приведены относительные размеры муфты, устанавливаемые в зависимости от диаметра вала.
Полученные размеры необходимо проверить расчетом на прочность.
204
МУФТЫ
а) При соединении шпонками. Если Mn — момент, передаваемый валом, a D — наружный диаметр втулки, то рабочее напряжение на кручение муфты
крМк _ крМк * ~ Wp * 0,2D»(1— с4) * КЩ
где С = ^ .
Условие прочности:
т«<[т]к= 250 кГ/см2.
б) При соединении штифтами последние проверяются на срез. Обозначив средний диаметр штифта че рез di, определим расчетное рабочее напряжение в поперечном се чении штифта:
2крМк ЩМК ,O4 >
па ana d2—f± • 1 4
где Mk—передаваемый момент;
2МК ,
—j2- — сила, перерезывающая штифт;
nd\
Z —^--площадь среза.
Условие прочности штифта:
Муфта типа, представленного на фиг. 177, может быть использована в качестве предохранительной, при этом соединительные штифты делают из стали с ст„;>70 кГімм* и рассчитывают их таким образом, чтобы при перегрузке, когда передаваемый момент составит 125—150% нормального, они оказались срезанными.
Обозначая максимально допускаемый момент Мтлх, получаем для определения di в этом случае уравнение
_ 4^W max /Со\
Тср--- «- ^-Tecpt V.0^/
an
где Хвер —предел прочности материала штифта на срез.
2. Продольно-свертная муфта представлена на фиг. 178. Муфта состоит из двух половин, соединенных между собой болтами; между обеими половинами в плоскости разъема оставляется небольшой зазор, так что при затягивании болтов между поверхностью вала и внутренней поверхностью муфты создается давление, а следовательно, возникают силы трения, которые и используются для передачи момента. Для большей надежности вал с муфтой соединяется призматической шпонкой. К достоинствам муфты следует отнести:
ГЛУХИЕ МУФТЫ
205
простоту сборки и разборки, возможность снятия муфты без осевою перемещения вала, удовлетворительное центрирование, небольшие габариты по диаметру.
- L
Фиг. 178.
Размеры муфт приведены в табл. 28.
Диаметр болтов de можно определить по эмпирическим формулам: для вала диаметром d < 55 мм
d6 ~ 0,2d + 10 мм;
для вала диаметром d > 55 мм
do ~ 0,15d -f- 15 мм.
Таблица SS
Размеры продолыю-свертных муфт (но фиг. 178)
Диаметр вала в MM Основныр размеры муфт в мм Число болтов
D L
40—45 110 150 6
50—55 125 180 6
70—75 165 240 8
90—95 220 300 8
110—115 245 365 8
130—135 290 450 8
150—165 345 500 8
190—200 410 720 8
При этом болты необходимо проверить на прочность; эта проверка ведется в предположении, что момент передается исключительно трением (шпонка отсутствует). Определим силу, с которой необходимо затянуть каждый болт.
Пусть затягиванием болтов на поверхности соприкосновения вала с муфтой вызвано давление р (фиг. 17У).
206
МУФТЫ
Очевидно, р = ~- (в предположении равномерного распределения давления), где Q — суммарная сила затяжки всех z болтов муфты.
Сила трения на 1 см2 поверхности соприкосновения
Fx = Pt,
ее момент относительно оси вала
d
Tn(F1) = pf -2
КС
длины муфты
ndl
момент силы трения на цилиндрической поверхности половины
л, , d ndl . dH
M=Pi-^---2~ = Л Pf — •
или, приняв во внимание, что р
dl '
n-Qf ¦dH л Qfd _
M =
dl ¦I1
этот момент должен быть по крайней мере равен передаваемому моменту Мк, а лучше, с учетом условий работы, M = kr,Mк, где кр — коэффициент режима работы;
M = крМп ¦
nQfd
откуда
AkvMK l,2bkvMK ~njd " Ы '
а требуемое усилие затяжки одного болта
Vi - — - jdz
причем / можно принимать от 0,15 до 0,20.
По найденной силе Q1 болт проверяется на растяжение
(83)
Op =
_2l
F
-%-<Ир.
где |сг]р берется по диаграмме для затянутых болтов.
3. Дисковая муфта. На концы соединяемых муфтой валов насаживаются диски *(фиг. 180), которые связываются между собой бол-
ГЛУХИЕ МУФТЫ
207
тами, расположенными по окружности дисков. Посадка дисков производится или в горячем состоянии, или под прессом, чем достигается уменьшение перекоса и смещения осей по сравнению с получающимися при применении клиновой шпонки.
Для надежности передачи момента вал соединяется с диском дополнительно призматической шпонкой. Для лучшего центрирования диски с торцов снабжаются: один — выступом, другой — расточкой такого же диаметра, так что выступ входит точно в расточку при свертывании муфты (фиг. 180, а). Такое центрирующее
Фиг. 180.
устройство имеет некоторое неудобство — оно не позволяет вынуть из установки часть вала, связанную по концам двумя муфтами, без осевого перемещения соседних участков вала. Поэтому возможно применение другой конструкции муфты (фиг. 180, б) — с центрирующим кольцом. В этом последнем случае стальное кольцо, разрезанное по диаметру на две части, закладывается между дисками, после чего диски стягиваются болтами.
Постановка болтов возможна в двух вариантах: с зазором (черные болты) или без зазора (чистые болты с точной пригонкой, их к отверстиям).
Проверка прочности болтов делается по уравнениям:
а) для болтов с зазором — на растяжение
op = —^1^ < [а]р, (84)
