Подбор и проверочный расчет поперечно-свертной (дисковой), упругой и втулочно-пальцевой муфт.

 

Благодаря легкости изготовления и замены резиновых элементов эта муфта получила распространение особенно в приводах от электродвигателей с малыми и и средними крутящими моментами. Муфты нормализованы для диаметров валов до 150мм и соответственно крутящих моментов до 15000 Н/м. Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки (1вариант) или кольца трапецеидального сечения (2авриант). Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах. Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину по напряжениям смятие на поверхности соприкосновения втулок с пальцами. При этом пологают что все пальцы нагружены одинаково а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки.

Для проверки прочности рекомендуют рассчитывать пальцы на изгиб, а резину — по напряжениям смятия на поверхности соприкос­новения втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагру­жены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки

σ_см = 2TK/(d_llzD₁) _≤ [σ_см], (1 6.34)

где z — число пальцев.

[σ_см] рекомендуют принимать равным 18-- 20 кгс/см² (1,8-2 МПа).

Муфты дисковые Здесь полумуфта1 укреплена на валу неподвижно, а полумуфта 2 подвижна в осевом направлении. Для соединения валов к подвижной полумуфте прикладывают силу Q. Величину момента трения Т_т определяют по формуле

KT = T_T = QfR_cp,

где R_cp = (D₁ + D₂)/4 — средний радиус рабочих поверхностей дис­ков, который приближенно принимают за приведенный радиус сил трения на этих поверхностях. Такое приближение прак­тически допустимо, так как ширина дисков, равная (D₁ — D₂)/2, как правило, мень­ше R_cp.

Чтобы ограничить условия неравномерного износа, обыч­но принимают D₁/D₂ = 2/1,5, Для уменьшения силы Q и габаритов муфты приме­няют конструкции не с одной,а со многими парами поверхностей трения — многодисковые муфты.В этих муфтах имеются две группы дисков: наружныеи внутренние. Наружные диски соединены с полумуфтой 1, а внутренние — с полумуфтой 7 с помощью подвижного шлицевого соединения. Правый крайний внутренний диск опирается на регули­ровочные гайки на левый крайний диск действуют силы нажатия от механизма управления. При этом сила нажатия передается на все поверхности трения, а формула принимает вид

KT = QfR_ср^z,

где z — число пар трущихся поверхностей; z =п — 1; п — число дисков.

Таким образом, применение многодисковых муфт позволяет уве­личить передаваемый крутящий момент в z раз по сравнению с двух­дисковой муфтой, сохраняя при этом величину силы нажатия Q и диаметры дисков. Из формул нетрудно установить, что Т_т можно увеличить, кроме того, путем увеличения Q, f и диаметров дисков(среднего радиуса трения). Увеличение диаметров приводит к повы­шению габаритов муфты, а поэтому на практике используется в послед­нюю очередь. Увеличение Q ограничено величиной допускаемого среднего удельного давления [р] на трущихся поверхностях

[ p]=Q/(D₁²-D₂²)π/4≤[p].

Коэффициент трения f можно увеличить, снабжая диски наклад­ками из специальных материалов. При этом сле­дует учитывать, что применение накладок увеличивает осевой габа­рит муфты при одном и том же числе дисков, а величина [р], как пра­вило, уменьшается. Механизмы управления фрикционными муфтами, применяемые на практике, весьма разнообразны не только по конструкции, но и по принципу действия. В зависимости от последнего различают муфты с электромагнитным, гидравлическим, пневматическим и механиче­ским управлением. В

Максимальное значение осевой силы Q₁ которую необходимо при­ложить к кольцу отводки, при включении муфты определяют по формуле

Q₁ = Q l₁/l₂ tg(α + ρ),

где α — угол конуса кольца; ρ — угол трения.

При выборе формы (а также при расчете) нажимного рычага следует учитывать его упругие деформации. Желательно, чтобы рычаг обладал пружинящей способностью. В этом случае износ дисков не будет приводить к резкому снижению силы нажатия Q. Срок очеред­ной регулировки муфт увеличится. Регулировку выполняют с помощью гаек