30.4. Упругие компенсирующие муфты

В упругих муфтах вращающий момент с одной полумуфты на дру­гую передается через упругий элемент: резиновый или полиуретановый (рис. 30.8) или стальной (рис. 30.9).

Основные характеристики упругих муфт — жесткость при кручении (или обратная ей величина — податливость) и демпфирующая способность,

Рис. 30.8. Основные типы резиновых упругих элементов муфт

а)

Рис. 30.9. Основные типы стальных упругих элементов муфт:

а — цилиндрические пружины; б—змеевидные пластинчатые пружины;

в —стержни, пластины и пакеты пластин, расположенные по образующей

или по радиусу; г —пакеты разрезных гильзовых пружин

т. е. способность упругих элементов при деформировании необратимо поглощать энергию, превращая ее в теплоту.

Упругий элемент муфты деформируется вследствие передачи вра­щающего момента (происходит относительный поворот валов на неко­торый угол), а также вследствие взаимного смещения полумуфт.

Упругие муфты смягчают толчки и удары, предотвращают появление резонансных крутильных колебаний (возникающих из-за неравномерного вращения).

Муфты с резиновыми и резинокордными упругими элементами широко применяют для передачи малых и средних вращающих момен­тов. Они конструктивно просты, дешевы, не требуют ухода при экс­плуатации, обеспечивают шумо- и электроизоляцию узлов привода. Однако долговечность резиновых элементов невысока.

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) (рис. 30.10). Муфта состоит из двух дисковых полумуфт, в одной из которых в конических отверстиях закреплены пальцы с надетыми на них гофрированными резиновыми втулками. Втулки входят в отверстия, выполненные в другой полумуфте. Посадочные отверстия в полумуфтах под валы выполняют цилиндрическими или коническими.

Рис. 30.10. Муфта упругая втулочно-пальцевая

Материал полумуфт — чугун марки СЧ20. Материал пальцев — сталь марки 45.

Муфта характеризуется малой податливостью.

В зависимости от своего размера компенсирует незначительные смещения валов: Δ<0,2...0,6 мм, λ<1...5 мм, γ<О⁰ЗО'...1⁰ЗО^' (см. рис. 30.3).

При радиальном и угловом смещениях валов резиновые втулки быстро изнашиваются.

Концы соединяемых валов нагружает радиальная сила

F_M=(0.3…..0.6)*10³T_p/D₀

где D₀ — диаметр окружности расположения осей пальцев муфты, мм; T_p -в Нм (см. § 30.1).

Муфты МУВП применяют для соединения машин с электродвигате­лями. Они просты в изготовлении. Наружную поверхность полумуфт можно использовать в качестве тормозного барабана.

Муфту подбирают по стандарту в диапазоне вращающих моментов от 63 до 16000 Н-м и диаметров валов d=20...160 мм.

Муфта упругая с резиновой конусной шайбой (рис. 30.11) состоит из двух дисковых полумуфт 1, соединенных резинометаллическим упру­гим элементом 2 с помощью винтов 4. Резинометаллический элемент (см. рис. 30.8, з) образуют два стальных конических диска с привулка-низированной или приклеенной к ним резиновой шайбой.

Рис. 30.11. Муфта упругая с резиновой конусной шайбой

Коническая форма торцов резиновой шайбы обусловливает рав­номерное распределение касательных напряжений в резине при дей­ствии вращающего момента, а скругления на внутренней части ме­таллических дисков снижают напряжения при радиальном смещении валов.

Применение двух центрирующих колец 3 с двумя кулачками на торце каждого кольца позволяет заменять резинометаллический упру­гий элемент 2 без осевого смещения соединяемых агрегатов (узлов), а также центрировать упругий элемент 2.

Недостатком муфты является ограниченная способность компен­сирования смещений валов.

Материал металлических деталей — алюминиевый сплав или чу­гун для муфт малых размеров или среднеуглеродистая сталь для больших муфт. Для упругого элемента применяют резину марки ИРП 13-52 СКИ.

Муфты с резиновой конусной шайбой имеют сравнительно малые размеры; их применяют для передачи вращающего момента от 63 до 10 000 Н-м при диаметрах валов d=38...210 мм.