Крутильная жесткость муфты

где Е - модуль упругости материала диска в кгс/см; - безразмерный параметр, зависящий от отнощения djb. Значения коэффициента aI

0,2 4,33

0,3 3,45

0,4 2,77

0,5 2,25

На рис. HI.34, а приведена конструкция пальцевой муфты с упругим диском, разработанная на кафедре деталей машин ЛПИ им. Калинина.

В зоне максимальных напряжений, возникающих от передачи крутящего момента, предусмотрено местное усиление диска (бобышки). Предложен параметрический ряд ральцевых муфт с упругим диском (табл. П .17). Ос1ювные геометрические размеры дисков определялись при допускаемом напряжении растяжения, равном 12 кгс/см i. В таблице приведены также основные параметры муфт с резипо-металлическими дисками (металлические втулки привулканизированы) - (рис. 111.34, б). Наибольшие напряжения в резино-металлических дисках (рис. III.32), вызванные действием крутящего момента,

о = Аг

(III.15)

где k - число пальцев, принадлежащих одной полумуфте; R - радиус расположения пальцев в см; Ад - безразмерный коэффициент, зависящий от отношения b/R и фо 2 (см. рис. 11.24).

Крутильная жесткость муфты

С = A.kEhR

(III.16)

где -безразмерный коэффициент, зависящий от отношения b/R и фо (рис. 11.27). Напряжения в дисках в зависимости от величины угла перекоса валов у

a = Y. (1П.17)

Угловая жесткость муфты

, E6h k

(III.18)

Расчетные зависимости для определения напряжений в диске, вызванных осевым смещением полумуфт, и осевой жесткости муфты получены в предполо-. женин, что прогибы настолько малы, что удлинением осевой линии защемленного в местах присоединения к полумуфтам участка диска можгю пренебречь. В этом случае наибольшие напряжения изгиба в диске в зависимости от величины осевого смещения валов б

3£Л ,

(Фо?)

Осевая жесткость муфты

Се = 2,15

ЕЬкЧ

Для резины твердостью 70-75 по ГОСТ 263-53. Здесь и далее угол фо выражен в рад.

Исполнение! (МД1) т

Исполнение П(МД2)

Рис. III.34. Муфты пальцевые с упругими дисками, конструкции ЛПИ им. М. И. Калинина

са я

пик/до а

ОООООООЮ1Л10 0 ю о о ю ft о cs t-- cs о

-. (N СЧ og со о -- >Г со

0Ю01Л001Л0 Ю10СЧЮЮГ-0

о о -* - -Г - - -

CS Ю Ю О <N (N со Ю

ю ю о о СЧ со ю <г>

оосчсчсчсчоосмсчсчсчю

ССО-*ЮСОСЧС0-*Ю<Г>00

ФСООСМО-СООМО tOO-COtOtOO - СО(Г> -

oooccoooocsecDoo

S S 8

о ш о о

о <м <г> о

СЧ СЧ

2 §3 ?5 Й

о OS 2 ° с5 2 2

<о о

ю со

со 1Л

Ч ч s; ;5 S

- CSCO-rflO-СЧСО-*Ю<Г>

ооооооооооо

Ч Ч d Ч

15 s; s; S s; :s

X s к :i

X n

= =

is Pi

I E

S <U W

о tu 0

ttj E к та з; к

О о у

>.?>.? с с

Наибольшее напряжение в диске, вызванное радиальным смещением валов Д, и радиальная жесткость муфты

£Д Ehk

Здесь Вд и Вс - безразмерные коэффициенты, зависящие от параметров фо и b/R (рис. 11.25 и рис. 11.28).

Для компенсации смещений желательно иметь муфту с небольшим числом пальцев (увеличивается параметр фо) и малой толщиной диска. Так, например увеличение числа пальцев с шести до восьми и толщины диска всего лишь на 15% ведет к двукратному увеличению напряжений в диске и почти пятикратному увеличению угловой и осевой жесткости муфты. При этом значительно увеличивается и радиальная жесткость муфты.

Следует отметить, что увеличение диаметра муфты при всех видах смещений улучшает работу дисков и снижает дополнительные нагрузки.

Пример. Определить крутильную и угловую жесткости пальцевой муфты с ре-зино-металличсским диском (рис. III.32), а также произвести проверочный расчет на прочность диска муфты при следующих данных:

Крутящий момент, передаваемый муфтой Мр, в кгс-см..... 300

Угловое смещение валов V в рад............... 0,025

Радиус распо-южсмня пальцев муфты в см......... 5

Число пальцев одной полумуфты k.............. 3

Ширина сечения диска ft в см ................ 4,5

Толщина диска Л в см.................... 1,75

Угол, характеризующий упругую часть диска между двумя смежными пальцами, фо в рад.................. 0,6

Модуль упругости резины В в кгс/см ............ 32

Характер нагружеиия муфты: нагрузка реверсивная, частые остановки н пуски. Крутильная жесткрсть муфты находится по формуле (III. 16)

С = AkEhR = 3,2 3-32- 1,75. 5 = 13 400 кгс- см/рад.

Значение коэффициента = 3,2 найдено по графикам, приведенным на рис. 11.27 для случая Фо = 0,6 и b/R = 0,9.

Угловая жесткость определяется по формуле III.18

, , Ebh4 , , 32-4,5-1,753-3

С= 1,15- = 1,15---= 2480 кгс-см/рад.

Реактивный момент, действующий иа вал в результате смещения, afp = vc,y = 0,025-2480 = 62 кгс-см.

Напряжение в опасной точке резино-металлического диска, обусловленное крутящим моментом, находится по формуле (III.15)

Коэффициент А = 1,04 найден по графикам, приведенным на рис. 11.24 при ф = = 0,6 и bIR = 0,9.

Напряжение в расчетной точке диска, вызванное смещением, определяется по формуле (111.17)

а, = Щ- у = fI 0,025 = 2,33 кгс/см . R%

Суммарное напряжение в расчетной точке

СТ = ст, + <J, = 2,38 -f 2,33 = 4,71 кгс/см

Напряжение, вызванное угловы.ч смещением, меняется по симметричному знакопеременному циклу. При реверсивной работе муфты и частых остановках и пусках можно принять, что напряжения, вызванные крутящим моментом, также меняются по сим.ме-тричному циклу. В таком случае можно принять допускаемые напряжения равными [04 1 [о] = 0,15 £ = 4,8 кгс/см . Таким образом, условие прочности выполнено.

7 Поляков и др. 97

Пальцевая муфта с диском Straflex фирмы PauIstra (рис. П1.35). Упругий элемент / в фор.ме шестигранника с отверстием соединяется с полумуфтами 2 и 4 болтами 5. Для повышения несущей способности ре.чиновый-диск 1 армирован кордом 7, являющимся силовой основой. Для уменьшения концентрации напряжений в месте сопряжения упругого элемента с болтами в нем завулканизированы металлические втулки 8, на концы которых надеты шайбы 6. Во фланцах полумуфт предусмотрены полости 3, в которых располагаются концы винтов с гайками. Муфта предназначается для передачи больших крутящих моментов.

При действии номинального крутящего момента полумуфты закручиваются на 2°.

Муфта допускает:

Осевое смещение полумуфт 6 в мм .............. 1-3

Радиальное смещение осей валов Д в мм........... 0,1 - 1

Угловое смещение осей валов 7 в град:

при постоянно-м смещении................ 1-5

кратковременном смещении............. 5 - 10

В табл. HI.18 приведены основные размеры и техническая характеристика муфты. *

Таблица III.18 Размеры (в мм) и параметры муфты (рнс. II 1.35)

Муфта Megiflex фирмы Уи1кап (рис. 111.36). Полумуфты 1 4 поочередно соединяются с упругим элементом 5 болтами 3. Резино-металлический упругий элемент в форме мрюгоугольника, в вершинах углов которого завулканизированы металлические скобы 6 с металлическими втулками 2. Резиновые участки и.меют круглое или квадратное поперечное сечение и работают через один на сжатие и растяжение при действии крутящего момента. Для повышения долговечности упругих элементов их перед монтажом стягивают обечайкой таким образо.м,