7. Выбор и проверочный расчёт муфты

По заданию курсового проекта необходимо предусмотреть на выходном валу компенсирующую муфту. Из предложенных стандартных муфт выбрана зубчатая муфта по ГОСТ 50006‑83, которая обладает достаточной жесткостью, высокой нагрузочной способностью, что особенно актуально при большом моменте на выходном валу редуктора ( ), способностью компенсации относительно небольших смещений осей валов. К достоинствам также можно отнести технологичность – использование для нарезки зубьев стандартного зуборезного инструмента.

Один из вариантов исполнения зубчатой муфты – двухвенечная зубчатая муфта. Она состоит из двух втулок с внешними зубьями и двух обойм с внутренними зубьями. Обоймы соединены с помощью болтов, посаженных в отверстия без зазора. Большое число одновременно работающих зубьев эвольвентного профиля обеспечивает компактность и высокую нагрузочную способность муфты. Однако, при вращении валов, в случае их перекоса происходит циклическое смещение зубьев втулок относительно обойм. Это смещение вызывает изнашивание зубьев – основную причину их повреждения. Для снижения потерь на трение и увеличения долговечности зубьев зубчатого зацепления предусматривают его работу в масляной ванне; используются масла повышенной вязкости.

Зубчатые втулки выполняются с прямолинейной образующей или для улучшения компенсационной способности – с эллиптической образующей (бочкообразный зуб). В обоих случаях предусматривают между зубьями боковой зазор. Для изготовления втулок и обойм используются как стали с невысокими механическими характеристиками (сталь 40, 45Л), так и термически улучшенные (40Х, 38ХН), активные поверхности зубьев выполняют твердыми (HRC 45-55).

Коэффициент, учитывающий режим работы:

где и - коэффициенты безопасности и динамичности соответственно

Расчетный момент в муфте:

Выбираем по таблице зубчатую муфту. Табличное значение момента 1600 Нм.

С целью предупреждения недопустимой интенсивности изнашивания предусматривается снижение уровня напряжений смятия, величину которого устанавливают расчетом. Допускаемое напряжение смятия для муфты, зубья которой подвергаются закалке до 45НRC [σсм] =7 МПа. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки 1,1 для муфт с жесткими обоймами. Рабочая высота зуба:

1,8·3 =5,4 мм

Диаметр:

Напряжение смятия вычисляем по формуле:

где , - число зубьев, ширина зуба, мм; - рабочая высота зуба, мм; - диаметр делительной окружности зубчатого колеса, мм; - коэффициент неравномерности распределения нагрузки; - допускаемое напряжение смятия, МПа; - модуль, мм.