Работа 15. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ УПРУГИХ ПАЛЬЦЕВЫХ МУФТ

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение конструкции и работоспособности упругих пальцевых МУФТ.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Упругие муфты применяют для соединения валов отдельных механизмов и

машин, обеспечения компенсации несоосности валов и улучшения динамических

характеристик привода. Различают муфты с металлическими и неметаллическими упругими элементами. Муфты с неметаллическими упругими элементами проще и

дешевле в изготовлении, но обладают низкой долговечностью из-за быстрого износа упругих элементов (например, резиновых втулок).

В качестве примера такой муфты в работе рассматривается муфта МУВП (рис. 28) (муфта упругая втулочно-пальцевая ГОСТ 21424-75), состоит из веду-

щей полумуфты 1, в которой закреплены пальцы 2 с одетыми на них резиновыми

упругими втулками 3, которые располагаются в ведомой полумуфте 4.

Передача крутящего момента Т с ведущей полумуфты на ведомую происходит за счет деформации упругих втулок.

Муфты МУВП применяют при малых и средних значениях передаваемого крутящего момента 6,3 – 16000 Н-м. Эти муфты допускают незначительное радиальное смещение валов до 0,2 - 0,5 мм и угловое смещение до 1°.

Работоспособность этих муфт определяется стойкостью резиновых втулок. Для

ограничения износа втулок важным является выполнения условия», согласно кото-

рому среднее контактное давление пальца на втулку должно быть меньше или равно допускаемому

p = 2Трасч zD m d n l2 ≤[p], ,

(1)

где z — число пальцев;

Dm — диаметр окружности расположения пальцев; dn — диаметр пальцев;

l2 — длина упругого элемента;

[р] — допускаемое давление для резиновых втулок; [р] = 2Мпа.

Наибольший крутящий момент, передаваемый муфтой МУВП, можно найти из условия р ≤ [р]

Трасч ≤ zDml2[p] / 2

(2)

Более высокой надежностью и работоспособностью обладают муфты с метал-

лическими упругими элементами. Упругая пальцевая муфта (рис. 29) состоит из ве-

дущей 1 и ведомой 5 полумуфт. В ведущей полумуфте закреплены пальцы 2, а в ве-

домой полумуфте имеются радиальные пазы, в которых расположены упругие элементы 7. Упругие элементы в виде Г-образных стальных балочек, длинные полочки которых свободно расположены в щелевых углублениях радиальных пазов (разрез А–А), а короткие полочки винтами 8 закреплены в ведомой полумуфте. Упругие элементы закрыты крышками 3 и 4, которые винтами 8 крепятся к ведомой полумуфте.

Крутящий момент передается с ведущей полумуфты через пальцы на упругие балочки, длинные полочки которых испытывают деформации изгиба, и далее на ведомую полумуфту.

45

Рис. 28

Рис. 29.

46

Для расчета на прочность представим упругий элемент в виде балочки, защем-

ленной одним концом, шарнирно опертой другим и нагруженной сосредоточенной

силой F

F = 2Tрасч D1 z1

(3)

где z1 — число балочек, передающих крутящий момент; D1 — диаметр окружности расположения пальцев.

Такая балочка является статически неопределимой. Для статически неопреде-

лимой балочки опасным сечением является сечение 1 –1, где изгибающий момент

равен

	M =	5	Fl ,	(4)
		32

где l — длина балочки.

Условие прочности при изгибе:

σn = M W ≤ [σn ],

(5)

где W — момент сопротивления сечения балочки при изгибе

W =	bh	2	,	(6)
	6

где b — ширина балочки, мм; h — толщина балочки, мм.

Из условия прочности при изгибе, учитывая выражения (3), (4), (б), определим наибольший крутящий момент, передаваемый упругой пальцевой муфтой

Tрасч ≤ D1 z1 bh 2 [σn ],

(7)

где [σn] — допускаемое напряжение при изгибе, для пружинной стали

[σn] = 750 МПа.

III.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Изучить конструкции и работу муфт МУВП и упругой пальцевой.

2.На макете муфты МУВП (рис. 28), с помощью штангенциркуля измерить раз-

меры (D1, d1, l2, z).

3.Определить наибольший крутящий момент, передаваемой муфтой МУВП с

помощью выражения (2).

4.На макете упругой пальцевой муфты (рис. 29) измерить основные размеры

(D1, b, l, z1).

5. Определить наибольший крутящий момент, передаваемый упругой пальцевой муфтой, используя выражение (7).

6. Результаты измерений и вычислений по формулам свести в таблицу 4.

47

			Таблица 4.
Тип	Основные	Вид деформации	Величина передаваемого
муфты	размеры, мм	упругих элементов	крутящего момента
	D1
МУВП	dn
	h
	z
Упругая	D1
	B
пальцевая	l
	z1

IV. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.Название и цель работы.

2.Схематичное изображение конструкций изучаемых муфт.

3.Таблица измерений основных параметров муфт.

4.Вычисления наибольших моментов передаваемых муфтами.

Литература:[1], с. 419 ..425; [2], с. 377...388.

48