Муфта с аксиальными пакетами плоских пружин фирмы Waldron приведена на рис. 111.9. Полумуфты 1 и 5 соединяются упругими элементами 3, представляющими собой пакеты плоских пружин, концы которых располагаются в хвостовиках 6 к 8 ч удерживаются в них штифтами 7. Пакеты пружин одним концом крепятся к полумуфте / с помощью разжимного пружинного кольца 2 и свободно вставляются в отверстия полумуфты 5. При неточном расположении соединяемых валов свободные (правые) концы пакетов пружин будут перемещаться в отверстиях полумуфты 5. Поэтому для повышения долговечности муфты в отверстия нолумуфты 5 запрессованы втулки 4 из антифрикционного материала. Если в хвостовиках 6 п8 под пакет пружин сделать прорези неременной ширины, муфта будет иметь нелинейную характеристику.

В табл. 111.4 приведены основные размеры и параметры муфты в зависимости от величины крутящего момента.

Таблица III.4 Размеры (в мм) и параметры мгфты (рис. III.9)

Примечание. Размер С от 6 до 12.

На рис. 111.10 представлена еще одна конструкция муфты с аксиальными пакетами плоских пружин. Полумуфты I vl4 имеют зубчатые венцы и соединяются упругими элементами 3 в виде пакетов плоских пружин, которые вставляются во впадины между зубьями. Кожух 2 удерживает пакеты пружин от выпадания и создает полость для консистентной смазки. Благодаря тому, что боковые поверхности зубьев очерчены дугами окружностей, муфта имеет нелинейную характеристику. Эта муфта служит для передачи значительных крутящих моментов и отличается хорошей компенсационной способностью. В табл. III.5 приведены основные размеры и параметры муфты.

Таблица III.5 Размеры (в мм) и параметры муфты (рис. П1.10)

Муфта с пакетами гильзовых пружин показана на рис. 111.11. Муфта состоит из двух полумуфт 1 н 4 и промежуточного кольца 3, в круглые гнезда которого закладываются пакеты пружин 2. При передаче крутящего момента пружины сжимаются, благодаря чему полумуфты поворачиваются на некоторый угол. Эти муфты могут обладать линейной или нелинейной характеристикой. В последнем случае внутри пакетов помещается сердечник 5, который винтами кренится к фланцу полумуфты 4. С увеличением нагрузки величина контактной поверхности между сердечником и пружиной будет увеличиваться, а жесткость пружин-возрастать (рис. 111.12).

Меняя тол1цину h отдельных пружин, эксцентриситет А и диаметр d сердечника (рис. 111.12), можно в широких пределах изменять характеристику муфты при использовании одних и тех же деталей полумуфт. Для уменьшения износа пружины смазывают. Для передачи больших нагрузок муфты изготовляются с двумя рядами пакетов пружин.

В табл. III.6 приведены размеры и параметры муфт малых размеров.

Рис. III.10. Муфта с пакетами плоских пружин

Рис. 111.11. Муфта с пакетами гильзовых пружин

Рис. III. 12. Втулка к нелинейной муфте с пакетами гильзовых пружин

Таблица III.6 Размеры (в мм) и параметры муфты (рис. III. 11)

Без учета влияния сил трения в пакетах пружин зависимость угла поворота полумуфт ф от величины крутящего момента Мр выражается формулой

EzbR

где R - радиус окружности, на которой расположены центры пружин; Ь и h- соответственно ширина и толщина одной пружины; я - количество пружин в пакете; г - количество пакетов в муфте; г - средний радиус одной пружины. Напряжение изгиба в пружине

Ошдует стремиться к тому, чтобы напряжения во всех пружинах были одинаковыми. Для этого необходимо, чтобы отношение h/r для всех пружин было постоянным. Поэтому пакеты пружин обычно изготовляют из трех-четырех пластин различных толщин.

Расчет муфты проводится в следующей последовательности.

Определяют радиус окружности центров пакетов пружин

R2d. .

Назначают наибольший диаметр пакета пружин и число пакетов г в муфте.

Из технологических и конструктивных соображений задают толщину внутренней пружины, принимая Л/л-- 1/10. . . 1/25. Диа.метр меньшей пружины обычно принимают не менее 10-15 мм.

По принятому отношению hir и наибольшему диаметру пакета пружин определяют число пружин п в пакете. Производят расчет на прочность.

Для нелинейной муфты приведенные формулы справедливы только в пределах линейной характеристики. Доля линейной деформации по данным проведенных исследований равна приблизительно 2/3 от всей рабочей деформации пакета.

6. МУФТЫ со ЗМЕЕВИДНЫМ ПРУЖИНАМИ

Полумуфты соединяются упругим элементом, выполненным в виде змеевидной пружины, расположенной на цилиндрической поверхности (рис. П1.13) или в плоскости, нормальной к оси муфты (рис. И1.14).

На рис. HI. 13 представлена муфта, состоящая из полумуфт 1 и 3, имеющих зубья специальной формы, между которыми помещается змеевидная пружина 4. Для предохранения пружины от выпадения и удержания смазки (обычно густой) служит кожух 2.

Пружина является наиболее ответственной деталью муфты. Она изготовляется из пружинной стали с пределом прочности Овр = 170 кгс/см. В тяжелых муфтах пружины устанавливаются в два-три ряда. Такие муфты отличаются высокой надежностью в работе и малыми габаритами. Эти свойства и обусловили довольно широкое расггространение их главным образом в тяжелом машиностроении (прокатные станы, паровые турбины и т. п.), несмотря на некоторую сложность конструкции, нетехнологичность ее и необходимость контроля в эксплуатации.

Муфты допускают смен1.ение осей соединяемых валов: осевое- от 4 до 20 м.м, параллельное - от 0,5 до 3 мм, угловое - до Г 15 (большие значения для больших муфт).

Раз.меры и параметры муфт, выполненные по рис. III. 13, приведены В табл. III.7.

Таблица

Размеры муфт со змеевидными пружинами (рис. П1.13)

III.7

Муфты могут иметь линейную или нелинейную характеристику.

Зубья муфт постоянной жесткости (линейных) имеют форму, представленную на рис.111. 15. Расстояние между линиями угюра пружины на зубья постоянно и не зависит от величины крутящего момента.

Зубья муфт переменной жесткости (нелинейных), применяемых в машинах с широким диапазоном регулирования скоростей и нагрузок, имеют криволинейное очертание боковой (рабочей) поверхности - рис. 111.16. Радиус этой поверхности выбирается таким, чтобы при увеличении крутящего момента происхо-