Муфты для соединения валов электрических машин. Муфты для соединения валов

Муфты для соединения валов электрических машин

Соединение валов электрических машин между собой или с валами других машин осуществляется муфтами различных типов и может быть жестким, полужестким или эластичным (гибким).

Жесткое соединение валов

Жесткое соединение валов  применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить работу соединяемых валов без смещения в узлах сопряжения, то есть как единого вала.

Жесткое соединение валов выполняют при помощи фланцев, откованных заодно с валом (фланцевое соединение) или посредством жестких муфт, насаживаемых на концы валов соединяемых машин.

Фланцевое соединение валов показано на рисунке 1, а. Его применяют для присоединения машин с одноопорными валами. В этом случае в качестве второй опоры одноопорного вала используется само соединение валов.

Рисунок 1. Фланцевое соединение валов и муфты для соединения валов электрических машин

При таком способе соединения валов один из фланцев имеет центрирующий выступ высотой от 8 – 10 до 16 мм (для валов диаметром до 600 мм), а в другом (ответном) фланце – соответствующую выточку. Оба фланца, сопряжение которых выполняют по скользящей посадке второго класса точности, соединяют между собой болтами, входящими в отверстия под действием легких ударов свинцовой кувалды. При этом болты должны плотно входить в отверстия фланцев. В отдельных случаях посадка соединительных болтов осуществляется лишь в одном фланце, а в другом между болтами и фланцем оставляют зазор 0,1 – 0,25 мм (в зависимости от диаметра болтов).

Для жесткого соединения валов с помощью муфт применяют поперечно-свернутые муфты и зубчатые муфты типа МЗН или МЗУ.

Поперечно-свернутые муфты используются в основном для соединения валов электрических машин в преобразовательных агрегатах.

Поперечно-свернутая муфта (рисунок 1, б) состоит из двух полумуфт 1 и 2, насаженных на концы соединяемых валов. Полумуфты имеют центрирующие выступы и выточку и соединяются между собой специальными точеными болтами 3, с плотной посадкой в отверстия полумуфт под развертку. Шпонка 4 предохраняет полумуфты от проворачивания на валах. От осевых перемещений полумуфты предохраняют стопорными винтами, ввертываемыми с торца в местах сопряжения полумуфты с валом (на рисунке 1, б не показаны).

При несовпадении отдельных отверстий одной из полумуфт поперечно-свертного типа с отверстиями другой полумуфты, их следует расширить путем райберовки конической или универсальной разверткой. Для этой цели обе полумуфты предварительно стягивают болтами, которые устанавливают в совпадающие по осям отверстия. Во избежание нарушения цилиндричности райбируемых отверстий в связи с боковыми качаниями развертки конец последней устанавливают на упор, жестко закрепленный на подшипниковой стойке. С помощью этого же упора производят также подачу развертки вперед до полного прохода ее сквозь отверстия обеих полумуфт.

Зубчатая муфта (рисунок 1, в) состоит из двух ступиц 1 и 2, закрепленных шпонками на концах соединяемых валов. На внешней поверхности ступиц имеются зубцы, входящие в зацепление с внутренними зубчатыми венцами 3 полумуфт 4 и 5, надетыми на ступицы. Между собой полумуфты соединяют болтами.

Полужесткое соединение валов

Полужесткое соединение валов применяют, например, для соединения валов турбогенераторов с валами паровых турбин. Для этой цели используют полужесткие зубчато-пружинные муфты (муфты переменной жесткости типа Бибби).

Полужесткая зубчато-пружинная муфта (рисунок 1, г) состоит из двух полумуфт 1 и 2, насаживаемых на концы валов. Обе полумуфты соединены между собой посредством упругой волнообразной ленточной пружины (компенсатора) 3, охватывающей зубья 4 обеих полумуфт и являющейся ведущим элементом в этой муфте. Снаружи муфта закрыта кожухом 5.

Эластичное соединение валов

Эластичное или мягкое соединение валов, как его часто называют, применяют при возможных боковых или угловых смещениях валов в узлах сопряжения. Для этой цели наиболее широко используют упругие втулочно-пальцевые муфты типа МУВП.

Такие муфты применяют, например, в возбудительных агрегатах крупных электрических машин.

Упругая втулочно-пальцевая муфта типа МУВП (рисунок 1, д), состоит из двух полумуфт 1 и 2, закрепленных на концах валов соединяемых машин. Эластичность соединения достигается за счет пальцев-болтов 3 с надетыми на них и запрессованными кожаными шайбами 4 или резиновыми манжетами, зажатыми разрезным кольцом 5. В ведущую полумуфту пальцы вставлены плотно своей металлической частью, а в ведомую они входят своей эластичной частью с небольшим зазором.

Источник: Каминский М. Л., "Центровка валов электрических машин" – Москва: Энергия, 1972 – 72с.

www.electromechanics.ru

Как соединить два вала | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 26 января, 2013

Как соединить валы механизмов

     Муфты предназначаются для соединения валов или других вращающихся деталей, для передачи крутящего момента. Они используются для передачи вращения от двигателя к механизму, его включению и выключению, переключения скоростей и для выполнения других функций.

     По назначению, конструкции и условиям работы муфты делятся на постоянные (соединительные) и сцепные (управляемые и самоуправляющиеся). В данной статье поговорим только о соединительных муфтах. При выборе конструкции муфты необходимо учитывать ее назначение, особенности компоновки и сборки, величину и характер действия нагрузки и условия эксплуатации.

Соединительные муфты предназначаются для постоянного соединения вращающихся деталей. Делятся они на две группы: глухие, жестко соединяющие валы, и подвижные, допускающие некоторую неточность сборки. Для валов, передающих незначительные крутящие моменты, применяют глухую муфту, соединяемую коническими штифтами (рис. 1,а). Для передач значительных крутящих моментов применяют глухую со шпонками (рис. 1,6) или дисковую муфту (рис. 1,в). Штифты располагают под углом 90° друг к другу. Втулка может быть изготовлена из любых материалов. Ориентировочные размеры: L=(3...5) d; D=1,5d; dm=(0,25...0,3) d. Втулку рассчитывают на кручение, а соединения штифтами или шпонками — на срез и смятие.

     Недостатком этих муфт является требование строгой соосности соединяемых валов. Смещение и перекос валов вызывает дополнительные деформации изгиба у них и повышает давление на опоры. Подвижные муфты разделяются на расширительные, допускающие осевое смещение вала; крестовые, допускающие радиальное смещение вала; поводковые; мембранные и упругие, допускающие осевое и радиальное смещение валов. На рис. 2,а показана торцевая расширительная муфта, на 2,6 — муфта с ведущим штифтом. Размеры муфт выбирают исходя из условий смятия соприкасающихся поверхностей. Обычно 1=d, 6=(0,25...0,3) d, dm =(0,25...0,3) dв. Расширительные муфты применяют лишь при передаче небольших нагрузок и малых угловых скоростях ввиду интенсивного износа рабочих поверхностей. Крестовые муфты (рис.3) состоят из двух неподвижных фланцев с вырезами или выступами 1 и 2, закрепляемых на соединяемых валах. Между этими фланцами помещается подвижная часть 3 с выступами или вырезами. Перпендикулярное расположение пазов позволяет компенсировать несоосность валов за счет скольжения выступов креста в пазах полумуфт. Для повышения КПД требуется смазка трущихся поверхностей и их точная приработка. Детали муфт изготовляются обычно из стали. Выступы креста и пазы полумуфт цементируются. Если валы должны быть электрически изолированы друг от друга, то крестовину делают из электроизоляционного материала. В табл.1 приведены основные размеры муфт.     Недостатком крестовых муфт является увеличение мертвого хода по мере износа выступов. В тех случаях, когда мертвый ход (МРХ) недо¬пустим, применяют беззазорные конструкции крестовых муфт с прижимным устройством. Поводковые муфты (рис.4) состоят из двух дисков со ступицами, жестко укрепленными на концах валиков. На диске 1 одной полумуфты закреплен палец 2, который входит со скользящей посадкой в радиальный паз второй полумуфты 3.     Недостатком поводковых муфт является наличие МРХ за счет посадки пальца в пазу; величина МРХ увеличивается по мере износа трущихся поверхностей паза и пальца и определяется размером образующегося зазора. Для улучшения условий работы поводковой муфты предпочтительно применять поводки с двумя пальцами. В этом случае уменьшается износ трущихся частей муфты, а также устраняется радиальное давление на валик, наблюдаемое в однопальцевых поводках. Однако двупальцевые поводки сложнее в изготовлении и, кроме того, требуют полной соосности соединяемых валов, что затрудняет сборку механизма. В табл.2 приведены размеры однопальцевых поводковых муфт.

     В школьные годы я занимался в судомодельном кружке, так вот там мы вал двигателя с гребным валом модели судна соединяли с помощью шарнира показанного на рисунке 5. Это соединение напоминает карданную передачу автомобиля. Я дума устройство этого соединения понятно из рисунка. Чем ближе друг к другу полумуфты, тем дольше хранится в них смазка, но при этом должна быть соответствующая соосность валов. На фото внизу показана одна из полумуфт, каким то чудом сохранившаяся у меня с тех времен, а это почти пятьдесят лет. Еще есть соединение с помощью пружинки, я его не нарисовал. Короче, если валы имеют одинаковые диаметры, а усилия минимальны, то на валы просто одевается подходящая пружинка. Ее можно закрепить просто пайкой или поверх пружинки одеть втулку с зажимным винтом.

Самодельная соединительная муфта

     Хочу поведать еще об одном соединении валов. Первый раз я увидел это чудо в 1971 году, будучи в колхозе на уборке картошки. Мне оно так понравилось, что я сразу взял его « к себе на вооружение». Оно стояло на косилке КИР-1,5. Косилка — измельчитель, роторная КИР-1.5 предназначена для уборки однолетних и многолетних сеянных и естественных трав. Современные киры такого соединения не имеют. Соединение выдерживает приличный вращающий момент. Для его изготовления потребуется звездочка (фото 1)с коленвала двигателя от жигулевской классики, где распредвал имеет цепную передачу. Сама цепь – фото 3. И необходимо выточить полумуфты, на рисунке зеленого цвета. Звездочку разрезают пополам. На каждую полумуфту приваривают по половинке звездочки (Рис.1). Потом отделяют часть цепи с числом звеньев, равному числу зубьев на звездочке. Обворачивают получившиеся полумуфты этим куском цепи и новым штифтом соединяют звенья с помощью расклепки (Фото2). Для крепления полумуфт можно использовать болты, если усилия не большие, но лучше конечно применить шпоночное соединение. Ну вот вроде и все, если, что интересное вспомню, обязательно выложу. До свидания. К.В.Ю.

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:24 499

www.kondratev-v.ru

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Филиал «СЕВМАШВТУЗ» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» в г. Северодвинске

А.И. Бабкин

ПОСТОЯННЫЕ МУФТЫ

Учебно-методическое пособие для курсового проектирования

Северодвинск

2011

УДК 621.81

А.И. Бабкин. Постоянные муфты. Учебно-методическое пособие для курсового проектирования. – Северодвинск, РИО Севмашвтуза, 2011. – с.

Ответственный редактор: к.т.н., доцент А.В. Руденко.

Рецензенты: к.т.н., доцент Д.В. Кузьмин;

к.т.н., начальник ЦНИЛ НТП НИТИЦ ФГУП «ПО «Севмаш» Н.П. Коломеец

Учебно-методическое пособие «Постоянные муфты» предназначено для студентов технических специальностей, выполняющих курсовой проект «Проектирование общепромышленного привода» при изучении дисциплины «Детали машин и основы конструирования».

Учебно-методическое пособие содержит теоретический и практический материал, необходимый для подбора муфт для соединения валов при проектировании общепромышленного привода. В приложении приведены характеристики наиболее применяемых постоянных муфт.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Севмашвтуза.

Isbn 5-7723-  Севмашвтуз, 2011 г.

Оглавление

1 Общие сведения о постоянных муфтах для соединения валов 3

2 Предварительные расчеты и анализ работы привода 4

Приложения 21

Список литературы 24

1 Общие сведения о муфтах для соединения валов

Муфтами называются устройства, предназначенные для передачи вращения между валами совместно работающих узлов (агрегатов) машин, между частями составных валов (в валопроводах, трансмиссиях), а также для соединения с расположенными на них деталями (зубчатыми колесами, звездочками и т.д.). Кроме передачи вращающего момента, муфты отдельных типов могут выполнять дополнительные функции. Например, предохранять от перегрузки (предохранительные муфты), компенсировать неточности взаимного расположения валов (компенсирующие муфты), соединять и разъединять валы по команде оператора (сцепные управляемые муфты) и т.д.

Большинство муфт стандартизированы. Их применяют готовыми, подбирая по таблицам справочников.

Данное пособие будет посвящено постоянным муфтам, т.е., муфтам для постоянного соединения валов. Их устанавливают на те валы, которые по условиям работы требуют постоянного соединения узлов. Разъединение валов возможно в результате разборки муфты при остановленной машине.

Наиболее распространенные постоянные муфты приведены в приложении данного пособия.

При установке муфт основная проблема – это неточность взаимного положения валов: радиальное смещение (несоосность) и угловое смещение (перекос)(рис. 1). Следует помнить, что точность изготовления и установки этих узлов и агрегатов не может быть идеальной, даже если устанавливать их на одной раме. При установке их на отдельных рамах или фундаментах точность монтажа еще ниже. Поэтому, требуется предусматривать либо повышенную точность изготовления присоединительных поверхностей собираемых узлов, либо выполнять регулировку положения валов при монтаже (например, подкладывая шайбы под лапы редуктора и электродвигателя), что приводит к удорожанию сборки.

а	б	в
Рис. 1. Неточности взаимного расположения валов

Кроме того, опасные отклонения от точного взаимного расположения валов могут возникать и при рабочей нагрузке из-за недостаточной жесткости валов или в результате температурного расширения валов.

При установке на валы, имеющих небольшую несоосность или перекос, муфта стягивает их, в результате вал получает консольную нагрузку, что приводит к дополнительным изгибным нагрузкам вала, что в свою очередь, приводит к снижению усталостной прочности и долговечности, как вала, так и подшипников. Чем больше несоосность и перекос, тем сильнее эти нежелательные нагрузки.

1.2 Типы постоянных муфт

Постоянные муфты бывают:

• Жесткие муфты;

• Компенсирующие муфты;

• Упругие муфты.

1.2.1 Жесткие муфты

Жесткие (глухие) постоянные муфты предназначены для жесткого соединения строго соосных валов. Кроме вращающего момента, они передают также изгибающий момент, перерезывающую (радиальную) и осевую силу, негативно сказывающихся на долговечности машины. Основная область применения – длинные валопроводы, а также валы при стесненных габаритах.

Рис. 8.2. Втулочные муфты

Втулочные муфты(рис. 8.2) являются простейшими. Муфта представляет собой втулку, насаживаемую на концы валов. От проворачивания на валу втулку удерживают штифты, призматические или сегментные шпонки, шлицы. Муфта отличается особо малыми габаритами, но сложна в монтаже, так как требует осевых перемещений агрегатов.

Рис. 8.3. Фланцевая муфта

Фланцевые(поперечно-свертные)муфты(рис. 8.3) применяются чаще втулочных. Муфта состоит из двух полумуфт, каждая из которых насаживается на свой вал отдельно. При монтаже узлов отверстия фланцев совмещаются и полумуфты стягиваются болтами. Если используются обычные крепежные болты, то вращающий момент передается за счет сил трения на торце полумуфты. Более предпочтительно использование призонных болтов, устанавливаемых без зазора, так как они передают значительно большую нагрузку. Фланцевые муфты допускают ударную нагрузку.

1.2.2 Компенсирующие муфты

Компенсирующие муфты служат для соединения валов с небольшими взаимными смещениями осей, связанных с неточностями изготовления, монтажа и упругими деформациями. В их конструкции предусмотрены некоторые части, имеющие небольшую свободу перемещения, благодаря чему на валы и подшипники не действует нежелательная дополнительная нагрузка, связанная с неточным монтажом.

Зубчатые муфты(рис. 4) применяют для соединения высоконагруженных валов, особенно в тяжелом машиностроении, где передают большие моменты и затруднена точная установка валов. Диаметры валов – от 40 до 200 мм, передаваемый вращающий момент – от 1000 до 63000 Нм.

Муфта состоит из двух втулок с внешними зубьями и двух обойм с внутренними зубьями. Обоймы соединены жестко с помощью болтов, посаженных в отверстия без зазора. Для повышения износостойкости активные поверхности зубьев выполняют твердыми (45-55 HRC), а внутрь муфты заливают масло.

Рис. 8.4. Зубчатая муфта

Радиальные и угловые смещения осей втулок относительно оси обоймы взаимосвязаны в процессе эксплуатации. Наибольшее угловое смещение может достигать 1,5, при отсутствии радиального смещения, а наибольшее радиальное смещение – от 1,5 до 6,5 мм (в зависимости от диаметра вала) при отсутствии углового смещения. Следует помнить, что несущая способность муфт резко падает с увеличением углов перекосов.

Для муфт используют эвольвентное зацепление с профильным углом =20и коэффициентом высотыha*=0,8. Число зубьев каждого венца 30…56 в зависимости от размера муфты. Центрирование обоймы относительно втулки обычно выполняют по вершинам зубьев втулок. Зубьям втулки придают бочкообразную форму, которая не вызывает концентрации нагрузок на их кромках.

Муфта обладает высокой допускаемой скоростью вращения (окружная скорость на зубьях может быть до 25 м/с, а при точном изготовлении – еще выше). Большое число одновременно работающих зубьев эвольвентного профиля обеспечивают надежность, компактность и высокую нагрузочную способность, но изготовление сложнее, чем изготовление цепной муфты.

Зубчатые венцы обойм могут быть изготовлены из пластмасс (капролона). При этом нагрузка распределяется между зубьями более равномерно, износостойкость – удовлетворительная.

Цепные муфты(рис. 8.5) состоят из двух звездочек (насаженных на соединяемые концы валов и имеющие одинаковый зубчатый венец), охватывающей их цепи и кожуха.

Муфты допускают несоосность валов до 1,2 мм и перекос до 1(при применении двухрядной роликовой цепи с бочкообразными роликами – до 3…5). Для предохранения от загрязнения и лучшего смазывания муфты целесообразно закрывать кожухом с уплотняющими элементами. Вращающий момент передается с помощью звездочек и цепи.

Рис. 8.5. Цепная муфта (тип 2)

Основное применение имеют однорядые муфты (тип 1). Применяют также муфты с двухрядной роликовой цепью (тип 2) и с зубчатой цепью.

Достоинства муфт: простота конструкции и обслуживания, надежность, технологичность изготовления, относительно малая масса и габариты, удобные монтаж и демонтаж. Недостаток – наличие окружных зазоров, из-за которых нельзя применять их для реверсивных приводов и приводов с большими динамическими нагрузками.

Муфты применяют для соединения валов диаметрами от 20 до 140 мм при передаче вращающего момента от 63 до 8000 Нм с частотой вращения 500-1600 мин-1. Муфты допускают радиальное смещение валов до 1,2 мм и угловое смещение до 1(при применении двухрядной роликовой цепи с бочкообразными роликами – до 3…5). Для предохранения от загрязнения и лучшего смазывания муфты целесообразно закрывать кожухом с уплотняющими элементами. Вращающий момент передается с помощью звездочек и цепи.

Консольная сила принимается в долях от Ft – окружной силы на делительном диаметре звездочки:

Fk  0,25Ft

Шарнирные муфты(шарнир Гука) (рис. 8.6) предназначены для передачи вращающего момента между валами с взаимным уклоном до 40º, причем угол наклона осей может меняться. Используя сдвоенную муфту можно удвоить предельный угол между валами или передавать движение между параллельными, но смещенными валами (карданова передача). Применяя телескопический промежуточный вал, т.е. вал с изменяющейся длиной, можно изменять смещение валов во время работы.

Рис. 8.6. Шарнирная муфта

Помимо рассмотренных конструкций, на практике применяют поводковые, мембранные и другие муфты.

1.2.3 Упругие муфты

Назначение упругих муфт – снижение динамических нагрузок и предотвращение опасных резонансных колебаний. Кроме того, они допускают некоторую компенсацию неточностей взаимного положения валов. Известны случаи многократного повышения ресурса механизмов, подверженных динамическим нагрузкам, при использовании упругих муфт.

Упругие элементы могут быть металлическими (стальные пружины) или неметаллическими (обычно из резины или полиуретана). Они аккумулируют и частично рассеивают энергию динамических нагрузок. Достоинства упругих элементов из эластомеров:

• способность аккумулировать большее количество энергии на единицу массы, чем пружинная сталь, до 10 раз;

• значительная демпфирующая способность: относительное рассеивание энергии в упругих элементах из резины достигает 0,3…0,8;

• наличие электроизолирующей способности.

Муфты с упругим элементами из эластомеров технологичнее, чем со стальными, но ресурс их значительно меньше. Резина вследствие структурных изменений, ускоряемых внешними воздействиями, постепенно теряет свои упругие свойства.

Упругие муфты просты по конструкции, имеют высокие эксплуатационные качества. К недостаткам следует отнести сравнительно небольшой передаваемый вращающий момент и необходимость сдвига валов или полумуфт при монтаже. Податливость муфты позволяет соединять валы с довольно большими перекосами и смещениями, но при этом упругие элементы получают значительные дополнительные нагрузки и быстро выходят из строя. Кроме того, упругие элементы создают дополнительные нагрузки на валы и их опорные узлы. Их следует учитывать в расчетах подшипников. Поэтому неточность взаимного положения валов не должна быть слишком большой.

Муфты упругие втулочно-пальцевые(МУВП) (рис. 8.7) широко применяется в машиностроении, особенно для приводов от электродвигателей, благодаря легкости изготовления, простоте упругих элементов и удобству их замены пакетами резиновых дисков. По конструкции она схожа с поперечно-свертной муфтой, но вместо болтов в одной полумуфте закреплены стальные пальцы, на которые надеты резиновые втулки. На диске второй полумуфты имеются отверстия, в которые входят пальцы с втулками. Толчки и удары смягчаются вследствие деформации резиновых втулок.

Рис. 8.7. Упругая втулочно-пальцевая муфта

МУВП применяется для валов диаметрами 9–160 мм при вращающих моментах 6,3–16000 Нм. Частоту вращения муфты ограничивают окружной скоростью 30 м/с. Муфта допускают, в зависимости от типоразмера, радиальное смещение осей валов на 0,2–0,4 мм, продольное смещение валов на 10–15 мм и угловое смещение на 1. Диапазон рабочих температур от –40до +50С.

Работоспособность муфты определяется стойкостью втулок.

Приближенно принимая характеристику радиальной жесткости муфты линейной, радиальную силу Fk, вызванную смещением, можно определить по соотношениюFk=Ср, где Ср – радиальная жесткость муфты:

	dвала, мм	16	20	25	30	40
	Ср, Н/мм	1550	2160	2940	3920	5400

Муфты упругие со звездочкой(рис. 8.8) состоят из двух одинаковых полумуфт, снабженных кулачками, между которыми помещается резиновая звездочка с четырьмя или шестью лепестками. Лепестки звездочки работают на сжатие, поэтому целесообразно придавать им бочкообразную форму. Муфта обладает небольшими радиальными размерами. Компенсирующие свойства, как и у МУВП, невелики.

Рис. 8.8. Упругая муфта со звездочкой

Муфта применяется для соединения валов диаметрами 12–45 мм при вращающих моментах 2,5–400 Нм. Муфта допускают радиальное смещение осей валов до 0,4 мм и угловое смещение до 1,5. Диапазон рабочих температур от –40до +50С.

Приближенно принимая характеристику радиальной жесткости муфты линейной, радиальную силу Fk, вызванную смещением, можно определить по соотношениюFk=Ср, где Ср – радиальная жесткость муфты (значения по ГОСТ 14084-93):

	dвала, мм	12; 14	16; 18	20; 22	25; 28	32;36	40; 45
	Ср, Н/мм	300	490	800	900	1120	1320

Муфты с торообразной оболочкой(рис. 8.9) обладают хорошими компенсирующими свойствами, благодаря большой крутильной, радиальной и угловой податливости, угол закручивания может достигать 5. Она применяется там, где трудно обеспечить соосность валов, хорошо компенсирует динамические нагрузки, но имеет большие диаметральные габариты. Из-за большого угла закручивания муфту нельзя применять при реверсивных нагрузках.

Рис. 8.9. Муфта с торообразной оболочкой

В соответствии с ГОСТ Р 50892-96 муфты изготовляют с оболочкой выпуклогопрофиля и с оболочкойвогнутогопрофиля.

Муфта с оболочкой выпуклого профиля применяется для соединения валов диаметрами 14–240 мм при вращающих моментах 20–40000 Нм. Муфты допускают, в зависимости от типоразмера, радиальное смещение осей валов до 5 мм, продольное смещение валов до 11 мм и угловое смещение до 1,5.

Муфта с оболочкой вогнутого профиля при наибольших диаметрах соединяемых валов, равных 180 мм, допускает осевое (до 9 мм), радиальное (до 6 мм) и угловое (до 6) смещения полумуфт и может передавать номинальный вращающий момент до 16000 Нм.

Даже при предельно допустимых для муфты смещениях радиальная сила и изгибающий момент невелики, поэтому при расчете валов и их опор этими нагрузками можно пренебречь.

Описание муфт

studfiles.net

Cоединительные муфты, валы и оси, шкивы

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Эксплуатация лифтов

Cоединительные муфты, валы и оси, шкивы

1. Для чего предназначена соединительная муфта?

Соединительная муфта предназначена для соединения вала электродвигателя с валом редуктора с целью передачи крутящего момента от одного вала другому.

2. Какие Вы знаете конструкции соединительных муфт?

В приводах лифтов применяют неразъемные и разъемные соединительные муфты. Наиболее распространены неразъемные упругие втулочно-пальцевые муфты (МУВП). Эти муфты компенсируют некоторые неточности установки валов (перекосы до Г) и радиальные смещения валов (0,2—0,3 мм), а также багодаря использованию упругих элементов снижают шум и динамические нагрузки во время работы. Муфта состоит из двух полумуфт, соединенных стальными пальцами с упругими втулками. Полумуфта червячного вала, на которой устанавливают тормоз, одновременно является тормозной. Полумуфты насаживают на валы плотно с помощью шпонок. Выход вала из отверстия полумуф-ты допускается не более чем на 1 мм. Диаметр втулок, надетых на пальцы, должен быть на 1 мм меньше диаметра отверстия в полумуфте. Зазор между полумуфтами должен быть одинаковым по всей окружности и составлять 3—5 мм.

Валы электродвигателя и редуктора центруются с помощью прокладок, устанавливаемых под лапами электродвигателя. Допускается устанавливать не более трех прокладок. Муфты МУВП надежны в работе только при точной установке соединяемых валов, поэтому за центровкой валов необходимо тщательно следить при монтаже лебедки. Запрещается заменять отдельные резиновые кольца упругой втулки сплошными (цельными) резиновыми втулками, так как последние работают значительно хуже.

3. Что называется валом?

Вал — деталь машины, вращающаяся в подшипниках, служащая опорой для вращающихся деталей, предназначенная для передачи крутящего момента. По форме валы разделяют на прямые и коленчатые, на сплошные и пустотелые (для уменьшения их массы). Так как на валу крепятся шкивы, маховики, барабаны, колеса, служащие для передачи усилий, то вал во время работы испытывает деформации кручения и изгиба.

4. Что называется осью?

Ось — деталь машины, служащая опорой для вращающейся детали. Ось может быть неподвижной при вращающейся на ней детали (колесе) и подвижной, вращающейся вместе с колесом. Поэтому различают оси неподвижные и вращающиеся.

Рис. 1. Соединительная втулочно-пальцевая муфты типа МУВП1, 7 — полумуфты; 2 — кольцо; 3— палец; 4 — втулка; 5—пружинная шайба; 6 — гайка; 8 — болт

5. Что называют цапфами и шейками валов и осей?

Опорные части валов и осей, расположенные на их концах, называют цапфами, а части, расположенные посередине вала или оси, называют шейками. Опорная деталь, в которой вращается цапфа или ось, называется подшипником.

6. Для чего предназначены канатоведущие шкивы лифтов и какова их конструкция?

Канатоведущий шкив служит для передачи усилия от приводной лебедки на тяговые канаты. При заданном угле обхвата шкив должен обеспечить удерживание кабины при статическом испытании лифта и исключить возможность подъема кабины при неподвижном противовесе (или противовеса при неподвижной кабине). Канатоведущие шкивы обычно изготовляют из специального серого чугуна высокой твердости, но можно изготовлять их и из стали. На ободе шкива имеются кольцевые ручьи для укладки в них тяговых канатов.

7. Какая форма ручьев применяется в канатоведу-щих шкивах?

В шкивах лифтовых лебедок применяются ручьи следующих профилей: клиновой с подрезом, полукруглый с подрезом, полукруглый без подреза. Широко используют ручьи клиновой формы с подрезом, которые обеспечивают наибольший коэффициент трения по сравнению с ручьями других форм. Но по мере износа ручьев коэффициент трения уменьшается. Самый стабильный коэффициент трения имеют ручьи с подрезом, так как ширина подреза является постоянной. Величина диаметра канатоведущего шкива, барабана или блока существенно влияет на срок службы каната и на износ ручья. Чем больше диаметр шкива, тем больше радиус сгиба каната и тем меньше давление между канатом и ручьем. Это увеличивает сроки службы канатов и шкива.

ПУБЭЛ строго регламентируют соотношение диаметров канатов и диаметров канатоведущих шкивов, барабанов и блоков, измеряемых по дну ручья. При эксплуатации лифтов следует тщательно следить за тем, чтобы ручьи канатоведущего шкива изнашивались равномерно. На ручье меньшего диаметра канат проскальзывает больше, в результате ручей изнашивается еще быстрее, приводя шкив в негодность. При разности диаметров ручьев шкива на 3 мм требуется его переточка; при трещине на ободе, ступице или наличии сколов, шкив бракуют.

Рис. 2. Профили ручьев шкиваа — клиновой: б — полукруглый с подрезом; в — полукруглый без подреза

76. Для чего применяют контршкивы в лифтовых лебедках?

Контршкивы применяют для отвода рабочих канатов от канатоведущего шкива с тем, чтобы они могли возвращаться на соседние ручьи того же канатоведущего шкива, тем самым увеличивая угол обхвата канатом шкива с целью повышения его тягового усилия. Если контршкив является одновременно отклоняющим блоком, то канаты после второго огибания канатоведущего шкива возвращаются на соседнюю проточку контршкива, а затем направляются вниз к противовесу. В отличие от канатоведущих шкивов контршкивы не делают приводными. Они свободно вращаются на подшипниках, расположенных внутри ступицы контршкива или по концам оси. Обод контршкива выполнен аналогично ободу канатоведущего шкива, но для уменьшения изнашивания каната обычно применяют ручей полукруглого профиля.

8. Назначение и конструкции отводных блоков?

Отводные блоки отводят канаты в нужное направление в соответствии с кинематическими схемами лифтов. Конструкция отводных блоков аналогична конструкции контршкивов.

Читать далее: Подшипники и их смазка

Категория: - Эксплуатация лифтов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Муфты: описание классификация

Муфты: описание, классификация

Муфтой называется устройство для соединения валов. Основное назначение муфт- передача вращающего момента между валами, без изменения его значения и направления. Кроме передачи момента, некоторые муфты выполняют дополнительные функции.

Для того, чтобы купить муфту, необходимо знать основные принципиальные различия между ними. Длинные валы по условиям технологии изготовления и сборки приходится делать составными, причем составной вал должен работать как целый. Его части соединяют жесткими глухими нерасцепными муфтами.

Для соединения валов с неточно совмещенным осями применяют компенсирующие муфты, которые компенсируют небольшие радиальные, осевые или другие смещения.Приводы некоторых машине передают переменные моменты, в том числе с ударами. Для уменьшения динамических нагрузок и колебаний используют упругие муфты.Для пуска и остановки отдельных узлов машин используют управляемые сцепные муфты. При перегрузках и неправильной эксплуатации возможны поломки деталей, чтобы этого не произошло используют предохранительные муфты.Если движение и момент должны передаваться в одну сторону, и не должны -передаваться в противоположную используют обгонные муфты. Предохранительные и обгонные муфты не требуют участия человека, их называют самодействующими.

Также недавно на рынке появились пневматические муфты

По управляемости муфты могут быть разделены на:

1) Муфты нерасцепляемые, осуществляющие постоянное соединение - глухие, компенсирующие, упругие2) Муфты сцепные, управляемые,3) Муфты сцепные, самодействующие (самоуправляемые),по направлению движения - обгонные, по скорости (центробежные), по пути (однооборотные) и т.п.

Основной характеристикой муфт в связи с их основным назначением является вращающий момент.Другими важными показателями являются габариты, масса, момент инерции, относительно оси вращения.Муфты основных типов регламентированы государственными стандартами.

Классификация муфт

По конструкции:

• Управляемые (сцепные, автоматические)
• Неуправляемые (постоянно действующие)

 По назначению:

Группа муфт	Вид муфты	Описание, Назначение
Жесткие (глухие) муфты - для постоянного неразрывного соединения валов. Самый распространенный вид муфт.	Втулочные	Представляют собой втулку, насаженную на концы валов. Применяется при передаче небольших вращающих моментов, соединяют валы диаметром до 100 мм.
	Фланцевые	Состоит из двух полумуфт с фланцами, стянутыми болтами, соединяют части вала в единый. Могут передавать очень большие моменты. Широко используются в промышленности
	Продольно-свертные
Компенсирующие муфты - компенсируют смещение валов	Шарнирные муфты	Применяют при угловом смещении до 45 градусов
	Зубчатые	Состоят из двух обойм с внутренними зубъями, которые зацепляются с зубьями втулок, насаживаемых на концы валов. Компенсируют радиальные, осевые и угловые смещения валов за счет боковых зазоров.
	Цепные	Состоят из двух полумуфт-звездочек, имеющих одинаковое число зубьев, общей цепи и защитного кожуха. Допускают небольшое угловое и радиальное смещние, в зависимости от размера муфты.
Упругие муфты - компенсируют динамические нагрузки. Основная часть этих муфт - упругий элемент, которые передает вращающий момент от одной полумуфты к другой	Муфты с торообразной оболочкой	Состоит из двух полумуфт, упругой оболочки, по форме напоминающей автомобильную щину и двух колец,зажимающих оболочку.Обладает высокими упругими и демпфирующими свойствами. Применяется в конструкциях где трудно обеспечить соосность валов при переменных и ударных нагрузках.
	Втулочно-пальцевые	Состоят из двух дисковых полумуфт, в одной из которых, в конических отверстиях закреплены соединительные пальцы, с надетыми гофрированными резиновыми втулками. Компенсирует радиальное и угловое смещения валов
	Муфты со "звездочкой"	Состоят из двух полумуфт с торцевыми кулчаками и резиновой звездочки, зубъя которой расположены между кулачками. При передаче момента в каждую сторону работает половина зубъев.Применяется для соединения быстроходных валов
Сцепные муфты - соединяют или разъединяют валы с деталями. Служат для быстрого соединения /разъединения валов при работающем двигателе. Применяютя при строгой соосноссти валов.Они должны легко и быстро включаться при незначительной силе, а также иметь малый нагрев,и небольшую изнашиваемость при частых переключениях.	Муфты кулачково- дисковые	состоят из двух полумуфт и промежуточного диска
	Кулачковые муфты	состоят из двух полумуфт с кулачками на торцовых поверхностях.при включении кулачки одной полумуфты, входят во впадины другой, создавая жесткое сцепление. Применяются в механизмах, где должно быть обеспечено постоянное передаточное число,а также при передаче больших вращающих моментов, когда переключения производят редко.
	Фрикционные муфты (асинхронные)	Фрикционные муфты служат для плавного сцепления валов под нагрузкой на ходу, при любых скоростях.Передача вращающего момента осуществляется силами трения между трущимися поверхностями деталей муфты. В момент перегрузок фрикционные муфты пробуксовывают, предохраняя машину от поломок. По форме поверхности трения делятся на: дисковые, конусные, цилиндрические.По условиям смазывания: маслянные и сухие, Также существуют многодисковые фрикционные муфты.Основной критерий - износостойкость трущихся поверхностей.
Самоуправляемые (автоматические) муфты - срабатывают сами при определенных условиях	Обгонные муфты	Передача вращения в одном направлении
	Центробежные	Предназначены для автоматического включения или выключения ведомого вала, при достижении ведущим валом заданной угловой скорости; ограничивают частоту вращения.
	Предохранительные муфты	Основная функция - ограничение передаваемого момента. (с разрушающимся элементом и автоматические) Предохранительные муфты предназначены для предохранения машин от перегрузок. Муфты ставят как можно ближе к месту возникновения перегрузки.предохранительные муфты расчитывают по предельному моменту Тпред. = 1,25*Трассчетн. По принципу работы делятся на: -Пружинно-кулачковые предохранительные муфты-по принципу аналогична сцепной кулачковой, только подвижная в осевом направлении полумуфта прижимаетсяк неподвижной не механизмом управления, а постоянно действующей пружиной с регулируемой силой. -Фрикционные предохранительные муфты - применяются при кратковременных перегрузках.Конструкция аналогична конструкции сцепных фрикционных муфт.Сила нажатия в них создается пружинамиотрегулированными на передачу предельного вращающего момента. -С разрушающимся элементом - состоит из двух фланцевых полумуфт, соединенных штифтом.При перегрузке штифт срезается и муфта выключается. Шариковые предохранительные муфты Роликовые предохранительные муфты
Электромагнитные и магнитные- Электромагнитные муфты применяют для замыкания и размыкания цепей без прекращения вращения, а также для регулирования движения приводов станков.	Электромагнитные	Порошковая Муфта состоит из трех основных частей: неподвижного корпуса и двух полумуфт.Пространство между полумуфтами заполнено ферромагнитной массой. Катушка электромагнита располагается в одной из полумуфт или в корпусе. Включение и отключение валов на ходу. В некоторых случаях - регулирование скорости вращения. Электромагнитная зубчатая   Электромагнитная дисковая
	Магнитоиндукционные	Регулирование скорости вращения. Бесконтактное соединение валов, находящихся в труднодоступных местах.
Пневматические Муфты

Просмотров: 20715 | Дата публикации: Понедельник, 13 мая 2013 10:21 |

www.servomh.ru

Муфта для соединения валов

Изобретение относится к муфтам для соединения валов. Муфта содержит гибкую цилиндрическую деталь, в которой расположен упругий узел и элементы для закрепления цилиндрической детали на валах. Упругий узел состоит из стяжного устройства, колец с отверстиями и расположенных между ними тонкостенных кольцевых пружин. Тонкостенные кольцевые пружины имеют на своих концах цилиндрические участки, предназначенные для установки в отверстия колец. Стяжное устройство охватывает крайние кольца и предназначено для сборки упругого узла и предварительного сжатия упомянутых пружин. В отверстии упругой цилиндрической детали кольца установлены с натягом, а упомянутые пружины - с зазором. Техническим результатом является повышение компенсирующей способности муфты и упрощение монтажа элементов привода, в который она входит. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве муфты для соединения валов с несовпадающими осями и передачи вращательного движения и крутящего момента.

Известна (является аналогом) фланцевая муфта, см. Детали машин: Учебник для вузов / Л.А.Андриенко, Б.А.Байков, И.К.Ганулич и др.: 3-е издание, Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007, стр.477, рис.19.2, состоящая из двух одинаковых полумуфт, выполненных в виде ступицы с фланцем, и болтов с гайками, предназначенных для соединения полумуфт. Часть болтов устанавливают в отверстиях полумуфт без зазора, а другую часть - с зазором. Болты, установленные без зазора, центрируют полумуфты и передают своим телом большую часть крутящего момента, а болты, установленные с зазором, стягивают полумуфты и передают за счет трения другую меньшую часть крутящего момента.

Муфта-аналог имеет ряд преимуществ, но имеет и недостатки. Фланцевая муфта применяется для соединения строго соосных валов, то есть не обладает компенсирующей способностью. Это является ее главным недостатком. Кроме того, она не способна гасить крутильные колебания.

Из известных технических решений наиболее близкой по технической сущности к заявляемой муфте является упругая муфта с резиновой конической шайбой, см. Детали машин: Учебник для вузов / Л.А.Андриенко, Б.А.Байков, И.К.Ганулич и др.: 3-е издание, Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007, стр.491-493, рис.19.16 и 19.17, состоящая из двух полумуфт, к которым винтами крепится резинометаллический упругий элемент. Эта муфта выбрана в качестве прототипа. Резинометаллический упругий элемент (см. рис.19.17) состоит из толстостенной резиновой детали (шайбы) с одинаковыми коническими торцами и двух металлических колец, каждое из которых имеет аналогичный торец, используемый для привулканизации к нему резиновой детали.

Эта муфта относится к упругим компенсирующим муфтам, которые в общем случае способны компенсировать радиальные, осевые и угловые погрешности расположения осей соединяемых валов. Упругая муфта с резиновой конической шайбой обладает низкой компенсирующей способностью. При этом осевые погрешности расположения осей валов она не компенсирует. Низкая компенсирующая способность этой муфты является главным ее недостатком, который ограничивает ее широкое применение в машиностроении. Кроме того, из-за конструктивных особенностей муфты-прототипа и неспособности этой муфты компенсировать осевые погрешности расположения соединяемых валов возникают сложности при монтаже элементов привода, в который она входит.

Задачами изобретения являются повышение компенсирующей способности муфты для соединения валов и упрощение монтажа элементов привода, в который она входит.

Поставленная задача достигается тем, что муфта для соединения валов снабжена упругим узлом, состоящим из стяжного устройства, колец с отверстиями и расположенных между ними тонкостенных кольцевых пружин, гибкую цилиндрическую деталь вдоль ее оси условно можно разделить на три части, крайние из которых предназначены для закрепления указанной детали на валах, а в отверстии средней части расположен упругий узел. Тонкостенные кольцевые пружины имеют на своих торцах цилиндрические участки, предназначенные для установки в отверстия колец, а стяжное устройство охватывает крайние кольца с отверстиями и предназначено для сборки упругого узла и предварительного сжатия тонкостенных кольцевых пружин. При этом в отверстии упругой цилиндрической детали кольца с отверстиями установлены без зазора, а тонкостенные кольцевые пружины - с зазором. Гибкая цилиндрическая деталь может быть выполнена из резины.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где:

- на фиг.1 показана муфта для соединения валов, имеющая малые радиальные габариты;

- на фиг.2 показана муфта для соединения валов, имеющая средние или большие радиальные габариты;

- на фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1 для варианта муфты, в котором для передачи крутящего момента с гибкой цилиндрической детали на вал или наоборот используется штифт.

Муфта, показанная на фиг.1, имеет малые радиальные габариты и предназначена для передачи небольшого по величине крутящего момента, а муфта, показанная на фиг.2, имеет средние или большие радиальные габариты и предназначена для передачи средних по величине и больших крутящих моментов. Величина передаваемого крутящего момента также зависит от толщины гибкой цилиндрической детали.

Муфта для соединения валов 1 и 2, см. фиг.1, состоит из гибкой цилиндрической детали 3 (может быть резиновой) с соосным отверстием «Б», элементов крепления этой детали на валах и упругого узла. Гибкую цилиндрическую деталь 3 вдоль ее оси условно можно разделить на 3 части, крайние из которых предназначены для ее закрепления на валах, а в отверстии «Б» средней части расположен упругий узел. Элементы крепления гибкой цилиндрической детали 3 могут иметь различную конструкцию. Например, для муфты, показанной на фиг.1, используются клеммовые разъемные соединения, каждое из которых состоит из двух скоб 4 и, по меньшей мере, двух болтов 5 с гайками 6. Так как передача крутящего момента осуществляется силами трения, то для передачи большего момента можно увеличить ширину скоб и количество болтов с гайками, соединяющих скобы. Для этой же цели можно использовать штифт 7, см. фиг.3.

Элементы крепления для муфты, показанной на фиг.2, состоят из установленных на валах 1 и 2 (на фиг.2 не показан) с помощью шпоночных соединений (шпонка 8) полумуфт 9 с прижимными кольцами 10 и винтами 11. На каждом прижимном кольце 10, см. фиг.2, и каждой полумуфте 9 выполнены соответственно конические поверхности «В» и «Г», между которыми с помощью винтов 11 крепится крайняя часть гибкой цилиндрической детали 3.

Упругий узел состоит, см. фиг.1, из колец 12 с отверстиями «Д», тонкостенных кольцевых пружин 13, расположенными между кольцами 12, и стяжного устройства, которое может иметь различные конструкции. Тонкостенная кольцевая пружина 13, устанавливаемая между соседними кольцами 12, может быть выполнена в виде одной детали (см. фиг.1) или нескольких. На фиг.2 эта пружина состоит из двух деталей. В любом случае пружина с обоих торцов имеет цилиндрические участки «Е». На фиг.1 показано стяжное устройство, состоящее из двух одинаковых, круглых крышек 14, болта 15 с двумя гайками 16 и двух сферических шайб 17. Каждая крышка 14 имеет центрирующий поясок «Ж» и центральное сферическое отверстие «И», предназначенное для установки в него сферической шайбы 17.

Сборка муфты, показанной на фиг.1. Сначала собирается упругий узел. Под головку болта 15 устанавливается сферическая шайба 17, и болт с шайбой вводятся в сферическое отверстие «И» крышки 14, которую кладут на горизонтальную поверхность болтом вверх. На крышку устанавливается кольцо 12, отверстие «Д» которого центрируется по пояску «Ж» крышки. На кольцо 12 устанавливается тонкостенная кольцевая пружина 13, цилиндрический участок «Е» которой центрируется по отверстию «Д» кольца. Таким же образом собираются остальные кольца 12 и тонкостенные кольцевые пружины 13. Последней устанавливается вторая крышка. На ее сферическое отверстие «И» устанавливается сферическая шайба 17, и на резьбовой участок болта 15 навинчивается гайка 16. За счет вращения гайки 16 упругий узел предварительно сжимается до расчетной высоты, которая меньше расстояния между торцами соединяемых валов. Указанная расчетная высота должна еще учитывать сжатие (осадку) тонкостенных кольцевых пружин 13. Таким образом, стяжное устройство охватывает крайние кольца 12 и предназначено для сборки упругого узла и предварительного сжатия тонкостенных кольцевых пружин 13.

Далее, см. фиг.1, гибкая цилиндрическая деталь 3 с натягом устанавливается одним крайним участком на соединяемый вал. Две скобы 4 охватывают на указанном участке гибкую цилиндрическую деталь 3, а с помощью болтов 5 и гаек 6 последняя закрепляется на валу. В отверстие «Б» средней части гибкой цилиндрической детали 3 вводится упругий узел. При этом кольца 12 входят в отверстие «Б» с натягом, чтобы сохранять форму гибкой цилиндрической детали 3, а тонкостенные кольцевые пружины 13 - с зазором, который не позволяет дополнительно нагружать эти пружины из-за деформирования гибкой цилиндрической детали 3 при компенсации погрешностей расположения осей соединяемых валов.

Затем, см. фиг.1, в отверстие «Б» гибкой цилиндрической детали 3 вводится с натягом второй соединяемый вал 2, и аналогичным образом производится крепление гибкой цилиндрической детали 3 на валу. Несовпадение осей соединяемых валов компенсируется за счет высокой податливости гибкой цилиндрической детали 3 и упругого узла.

Муфта для соединения валов работает следующим образом. При включении двигателя во вращение приводится один из соединяемых валов. За счет трения вращение и крутящий момент передается на гибкую цилиндрическую детали 3, см. фиг.1. С нее также за счет трения вращение и крутящий момент передается на второй соединяемый вал.

Заявляемая муфта по сравнению с муфтой-прототипом обладает значительно большей компенсирующей способностью за счет высокой податливости гибкой цилиндрической детали и упругого узла. Для повышения компенсирующей способности необходимо увеличивать длину средней части гибкой цилиндрической детали, но это может вызвать потерю устойчивости указанной детали. Чтобы не было потери устойчивости указанной детали, нужен упругий узел, в состав которого входят кольца, установленные в отверстие гибкой цилиндрической детали с натягом, чтобы сохранять форму этой детали, и тонкостенные кольцевые пружины, установленные в отверстие гибкой цилиндрической детали с зазором, чтобы не снижалась их податливость. При этом кольца упругого узла должны быть подпружинены, так как ось гибкой цилиндрической детали из-за погрешностей расположения осей валов может быть пространственно изогнутой.

Заявляемая муфта упрощает сборку элементов привода, в который она входит, так как крепление на валах гибкой цилиндрической детали возможно в достаточно большом диапазоне вдоль оси.

1. Муфта для соединения валов, содержащая гибкую цилиндрическую деталь с соосным отверстием и элементы для закрепления указанной детали на валах, отличающаяся тем, что она снабжена упругим узлом, состоящим из стяжного устройства, колец с отверстиями и расположенных между ними тонкостенных кольцевых пружин, гибкую цилиндрическую деталь вдоль ее оси условно можно разделить на три части, крайние из которых предназначены для закрепления указанной детали на валах, а в отверстии средней части расположен упругий узел, причем тонкостенные кольцевые пружины имеют на своих торцах цилиндрические участки, предназначенные для установки в отверстия колец, а стяжное устройство охватывает крайние кольца с отверстиями и предназначено для сборки упругого узла и предварительного сжатия тонкостенных кольцевых пружин, при этом в отверстии упругой цилиндрической детали кольца с отверстиями установлены с натягом, а тонкостенные кольцевые пружины - с зазором.

2. Муфта для соединения валов по п.1, отличающаяся тем, что гибкая цилиндрическая деталь выполнена из резины.

www.findpatent.ru

Муфта для соединения валов

 

Использование: в машиностроении, в частности для соединения валов мощных турбин и генераторов. Сущность изобретения: концы выступов 4 и 8 полумуфт 3 и 7 ведущего 1 и ведомого 5 валов соединены радиальными штифтами 9 в случае осевого расположения выступов или осевыми штифтами 10 в случае радиального расположения выступов. При колебаниях нагрузки выступы 4 и 8 изгибаются, а концы выступов смешаются в окружном направлении. Возможность передачи муфтой большого крутящего момента достигается за счет одновременной работы всех выступов 4, 8, а высокая демпфирующая способность - за счет оптимального выбора их длины. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 0 3/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4829475/27 (22) 28.05.90 (46) 15.08.93. Бюл, hh 30 (71) Производственное объединение атомного турбостроения "Харьковский турбинный завод" им. С,M.Êèðîâà (72) Б.А.Аркадьев и А.В.Боровский (73) Производственное объединение атомного турбостроения "Харьковский турбинный завод" им. С,М.Кирова (56) Авторское свидетельство СССР

М 1213281, кл. F 16 D 43/14, 1984. (54) МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ (57) Использование: в машиностроении, в частности для соединения валов мощных

„„ „„1834998 АЗ турбин и генераторов. Сущность изобретения: концы выступов 4 и 8 полумуфт 3 и 7 ведущего 1 и ведомого 5 валов соединены радиальными штифтами 9 в случае осевого расположения выступов или осевыми штифтами 10 в случае радиального расположения выступов. При колебаниях нагрузки высту- пы 4 и 8 изгибаются, а концы выступов смешаются в окружном направлении.

Возможность передачи муфтой большого крутящего момента достигается за счет одновременной работы всех выступов 4, 8, а высокая демпфирующая способность — за счет оптимального выбора их длины, 3 з.п, ф-лы, 4 ил.

1834998

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, для соединения валов мощных турбин и генераторов, Цель изобретения — расширение эксплуатационных воэможностей путем обеспечения податливости при повышенных нагрузках.

На фиг,1 изображена муфта для соединения валов, общий вид, вариант выполнения с осевым расположением выступов в разрезе; на фиг.2 — то же, сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — муфта с радиальным расположением.выступов в разрезе; на фиг.4— вид по стрелке Б на фиг,3.

Муфта содержит ведущий вал 1, имеющий шейку 2, заканчивающийся выполненной заодно с ним или насаженной полумуфтой 3, имеющей выступы 4. Соосный с ведущим валом 1 ведомый вал 5 также имеет шейку 6 и полумуфту 7 с выступами 8.

Выступы 4 и 8 выполнены с переменной шириной h и h> по длине (в соответствии с изменением по длине изгибающего момен-. .га) в радиальном направлении в случае осевого расположения выступов и в осевом направлении в случае радиального расположения вь.ступов.

Выбор конструкции муфты (с осевым или радиальным расположением выступов) определяется в каждом конкретном случае исходя из конструктивных соображений, Так, для турбины К-750-65/3000 предпочтительна муфта с осевым расположением выступов, т.к. име|ощееся расстояние между турбиной и генератором достаточно для этого варианта.

Концы выступов 4 и 8 полумуфт 3 и 7 ведущего 1 и ведомого валов 5 соединены радиальными штифтами 9 в случае осевого расположения выступов (фиг,1) или осевыми штифтами 10 в случае осевого расположения выступов (фиг.1) или осевыми штифтами

10 в случае радиального расположения выступов {фиг.3). Выступы закрыты обечайкой

11 и несущим бандажным кольцом 12, которая крепится к полумуфте 3 болтами 13, Податливость рассматриваемого соединения возрастает по мере увеличения суммарной длины выступов 4 и 8 полумуфт

3 и 7. Поэтому длина выступов 4 и 8 должна выбираться максимально возможной, исходя из условий прочности и конструктивных соображений, При длине выступов менее трех толщин податливость выступов пренебрежимо мала и применение предлагаемой конструкции нецелесообразно, Так, например, в результате расчетов, выполненных для турбины К-750-65/3000. оптимальная длина выступов составляет от 500 до 1500 мм.

Муфта работает следующим образом.

При колебаниях нагрузки ведомого 5 либо ведущего 1 вала появляющееся угловое ускорение приводит к некоторому относительному повороту полумуфт 3 и 7 относительно друг друга. Их выступы 4 и 8 при этом изгибаются, а концы выступов, соединенные штифтами 9 (фиг.1) либо 10 (фиг.3) смещаются в окружном направлении относительно полумуфт 3 и 7, "отставая" от одной из них и "опережая" другую. При этом, в случае расп,оложения выступов в

15 осевом направлении (фиг.1) концы выступов

4 полумуфты 3 прижаты центробежными силами в бандажному кольцу 12 обечайки 11, жестко соединенной с полумуфтой 3. При этом бандажное кольцо 12 предотвращает

20 недопустимые напряжения в выступах 4 от центробежных сил, не препятствуя их изгибу. Перемещаясь относительно этого кольца, выступы 4 контактируют с ним,. дополнительно рассеивая энергию колебаний. Таким образом достигается дополнительный демпфирующий эффект. Наличие обечайки 11 с бандажным кольцом 12 приводит также к сокращению потерь, вызываемых вращением муфты в окружающей

30 среде, Изменение крутящего момента, передаваемого от ведущего вала 1 к ведомому валу

5, или наоборот. определяется изгибом выступов 4 и 8 и имеет меньшую амплитуду (вследствие демпфирующего эффекта выступов 4, 8) по сравнению с изменением крутящего момента, передаваемого жесткой муфтой.

Возможность передачи муфтой большого крутящего момента достигается за счет одновременной работы всех выступов 4 и 8 (упругих элементов), и обеспечения расчетным путем необходимой площади и момен та сопротивления изгибу сечения выступов, 45 а высокая демпфирующая способность при этом достигается за счет существенного увеличения длины выступов.

Использование предлагаемой упругой муфты в валопроводе мощных агрегатов, та50 ких как паровые и газовые турбины, позволяет уменьшить диаметр шеек роторов вследствие уменьшения амплитуды крутящего момента при резких изменениях нагрузки валопровода. При этом достигается

55 также снижение потерь мощности на трение в подшипниках.

Фор.мула изобретения

1. Муфта для соединения валов, содержащая две полумуфты с закрепленными на них одним концом упругими выступами, по1834998 парно соединенными другими концами посредством штифтов, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей путем обеспечения податливости при повышенных нагруэках, выступы выполнены в виде упругих пластин прямоугольного сечения, расположенных одна против другой равномерно по окружности относительно оси муфты, при этом большие оси сечений пластин параллельны осям соединительных штифтов, 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что ширина упругих пластин выполнена переменной по их длине с уменьшением в направлении к их соединяемым концам.

5 3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена кожухом в виде обечайки, охватывающим пластины, 4. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена бандажным кольцом, 10 охватывающим пластины.

1834998

Ви8 б

Составитель Г. Абрамова

Техред М.Моргентал Корректор М. Керецман

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2710 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

    

www.findpatent.ru

---

• 
  Контактное зажигание
• 
  Экскаватор многоковшовый
• 
  Автомобиль хино
• 
  Испытание свай статической нагрузкой
• 
  Выключатели конечные
• 
  Как работает комбайн
• 
  Особенности крановых электродвигателей
• 
  Даф евро 6
• 
  Проводники электрического тока
• 
  Что такое рама
• 
  Что такое атп