17
Henkel – противозадирный состав Loctite 8009 (подробнее см. приложение Б).
Методика расчета реакций в опорах при использовании соединения «вал в вал» и пример расчета приведены в приложении В. Учитывая вышесказанное и результаты этого расчета, делаем выводы:
При соединении «вал в вал» в опорах двигателя и редуктора, ближних к соединению, возникают значительные радиальные силы, вызванные погрешностями расположения поверхностей. Эти силы при работе мотор-редуктораскладываются с реакциями в опорах, возникающими от рабочего процесса, и способны снизить ресурс подшипников. Поэтому детали двигателя и редуктора требует повышенной точности изготовления. Желательно, чтобы подшипники опор, ближайших к соединению, имели радиальный зазор.
В ответственных случаях соединение следует рассчитывать по методике приложения В, назначая допуски расположения поверхностей из условия уменьшения до допустимого уровня сил в опорах.
Чтобы исключить появление фреттинга, на контактирующие поверхности соединения перед сборкой следует наносить противозадирную пасту.
Для соединения валов двигателя и редуктора применяют жесткие или упругие компенсирующие муфты. Жесткие компенсируют угловые, радиальные и осевые смещения соединяемых валов. Упругие кроме компенсации смещений
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
18
валов способствуют смягчению толчков и ударов, возникающих в процессе работы мотор-редукторов,а также могут защитить привод машины от крутильных колебаний.
Жесткие компенсирующие муфты. Одним из наиболее распространенных видов жесткой компенсирующей муфты является зубчатая муфта. Она состоит из обоймы и двух полумуфт. Её широкое применение в мотор-редукторах обусловлено: высокой нагрузочной способностью вследствие многоконтактности зацепления; допускаемой высокой частотой вращения (допускается окружная скорость на зубьях 25 м/с) благодаря практическому отсутствию в ней дисбаланса; повышенной компенсирующей способностью, объясняемой разнесённостью зубчатых венцов по длине муфты и особой формой зубьев эвольвентного профиля (форма поверхности зуба полумуфт – криволинейная в двух плоскостях). Это увеличивает пятно контакта и уменьшает давление на кромку зуба при компенсации перекосов, что позволяет значительно уменьшить износ соприкасающихся поверхностей. Муфта обеспечивает минимальное расстояние между торцами соединяемых валов. При наличии перекоса соединяемых валов муфта создает изгибающий момент на валы вследствие возникновения сил трения между зубьями. Величина этого момента зависит от угла перекоса валов. Допускаемый угол [γ] перекоса валов при использовании этой муфты ≈ 1o [28, 35]. Допускаемое осевое смещение [δa] валов – в пределах осевого монтажного зазора, изменяющегося от 1 до 5 мм. Допускаемое радиальное смещение [δr] валов обусловлено значением [γ] и вычисляется по формуле
[δr] =π[γ]l/360,
где l – расстояние между зубчатыми венцами полумуфт.
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
19
Зубчатым муфтам KTR [35] серий BoWex характерно изготовление обоймы из полиамида, а полумуфт – из стали (рис. 2.6). Пара контактирующих материаловполиамид-стальне требует смазывания зоны контакта зубьев. В этом случае в муфте не предусматривают уплотнения, обойму делают неразъемной, муфта получается простой в изготовлении, электроизолирующей и мало инерционной. Благодаря разрезным кольцам, вставленным в обойму, муфта серии BoWex I (рис. 2.7,а) не позволяет обойме выйти из зацепления с полумуфтами, муфта серии BoWex AS (рис. 2.7,б) предохраняет муфту от произвольного разъединения, муфта серии BoWexSpec-I(рис. 2.7,в) даёт возможность производить «слепой монтаж». Осевая фиксация полумуфт обеспечивается установочными винтами, предотвращает самоотвинчивания которых паста Loctite 222.
Рис. 2.6
а | б | в |
| Рис. 2.7 |
|
| Оглавление |
|
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
20
Выбор типоразмера зубчатой муфты производят по допускаемому вращающему моменту на валу, указанному в справочниках [28, 35].
Упругие муфты. Отличительной особенностью упругих муфт является наличие упругого элемента, деформации которого обеспечивают не только компенсацию смещений соединяемых валов, но и смягчение ударов, гашение колебаний и вибраций. Как показал анализ конструкций современныхмотор-редукторов,наибольшее применение в них получили муфты со звездочкой ивтулочно-пальцевая.
Муфта со звездочкой состоит из одинаковых полумуфт, имеющих на фланцах торцовые кулачки, и упругого элемента, выполненного в форме звездочки. Выступы звездочки располагаются между кулачками полумуфт и работают на сжатие через один при передаче ею вращающего момента.
В России полумуфты изготавливают из стали 35 или чугуна СЧ 21, а звездочку – из резины. Такая муфта стандартизована (ГОСТ Р 50894 – 96) в диапазоне вращающих моментов от 2,5 до 400 Н м и диаметров от 6 до 48 мм. При выборе типоразмера муфты проводят расчет по напряжениям смятия в контакте, принимая допускаемое напряжение близким 2 МПа. Допускаемые частота вращения муфты 1500мин-1,угол перекоса равен 1o.
В зарубежных мотор-редукторахшироко применяют [35] муфты KTR серии Rotex с алюминиевыми или стальными полумуфтами и со звездочкой, изготовленнойиз полиуретана. Эти муфты характеризуются малыми размерами, малой массой, низкой инерционностью и значительными передаваемыми вращающими моментами. Они компенсируют
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
21
осевые смещения соединяемых валов в пределах 0,7÷4,8 мм, радиальные смещения в пределах 0,17÷1,2 мм и угловые смещения порядка 1,5o при посадочных диаметрах муфты от 14 до 180 мм. Звездочка окрашена в зеленый, синий, желтый или красный цвет в зависимости от твердости ее материала (с повышением твердости цвет меняется от зеленого к красному). Типоразмер муфты выбирают по справочнику [35].
Многие европейские производители мотор-редуктороввыпускают компенсирующие муфты собственной конструкции. Входной конец вала редуктора делается в форме полумуфты. В комплект предлагается звездочка и ответная полумуфта с нужным посадочным диаметром. Например, итальянская компания Varvel предлагает червячные и цилиндрические редукторы, входные валы которых адаптированы (рис. 2.8) с помощью компенсирующей муфты под сборку с электродвигателем любой допустимой мощности.
Рис. 2.8
Муфта упругая втулочно-пальцевая(МУВП) передает вращающий момент (рис. 2.9) пальцами и сидящими на них
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
22
резиновыми элементами, выполненными в форме гофрированных втулок. Пальцы закреплены своими коническими концами в одной полумуфте и входят в цилиндрические отверстия другой полумуфты (встречаются также конструктивные исполнения с закреплением цилиндрического конца пальца в полумуфте). Полумуфты изготавливаются из высокопрочного чугуна или стали.
Муфту рассчитывают по напряжению смятия
[σсм]≥ 2KT/(Dсрzdпl),
возникающему на поверхности контакта пальца с резиновой втулкой, и по напряжению изгиба пальца в его опасном сечении
[σ]≥ 2KT(0,5l + Δ)/(0,1Dсрzdп3),
где K ≈1,5 – коэффициент динамичности;Dср – диаметр
муфты, на котором расположены пальцы; z – количество пальцев;dп – диаметр пальца под упругим элементом;l – длина упругого элемента; [σсм] = 2÷4МПа – допускаемое напряжение смятия для резины; [σ] – допускаемое напряжение изгиба для материала пальца; – длина втулки, распирающей упругий элемент и полумуфту.
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
23
Рис. 2.9
В России муфты стандартизованы (ГОСТ 21424 – 93) в диапазоне вращающих моментов от 6,3 до 16000 Н м. В них предусматривается установка 6 пальцев. Муфты допускают радиальные смещения валов не более 0,04 мм на каждые 10 мм диаметра посадочного отверстия муфты, угловой перекос валов до 1o и осевые смещения валов в пределах осевого монтажного зазора, изменяющегося в пределах÷5 мм1.
Считается, что при радиальном смещении валов муфта создает радиальную нагрузку на валы, составляющую около 0,2 суммарной окружной силы на ее пальцах.
Создателям муфт KTR серий Revolex удалось при тех же габаритных размерах, что и у муфты МУВП, добиться повышения несущей способности за счет увеличения количества пальцев. В серии Revolex KX (рис. 2.10) устанавливается максимально возможное из условия обеспечения равнопрочности элементов муфты количество пальцев, доходящее до 10. За счет этого муфты превосходят отечественные по несущей способности приблизительно в 1,6 раза. Муфты компенсируют осевые в пределах÷42 мм, радиальные в пределах 0,25÷0 ,75 мм и угловые порядка 0,1o смещения соединяемых валов при посадочных диаметрах муфты от 30 до 225 мм.
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
24
Рис. 2.10
В этой муфте конический конец пальца затягивают (рис. 2.11) винтом в коническую втулку, устанавливаемую в цилиндрическое отверстие полумуфты. Такое крепление обеспечивает компактность соединения.
Рис. 2.11
В муфтах серии Revolex KX-D(рис. 2.12) несущую способность удалось еще более повысить (на 25÷33%) за счет увеличения числа пальцев до14, поворачивая и закрепляя пальцы через один в каждой из полумуфт.
Рис. 2.12
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
25
Соединение полумуфты с валом выполняют шпоночным, шлицевым или клеммовым.
Клеммовое соединение представляет собой фрикционное соединение, передающее вращающий момент и способное передавать осевую силу, в котором необходимое нормальное давление создается силами затяжки винтов. Для уменьшения габаритных размеров в соединении используют высокопрочные винты. Различают два конструктивных исполнения клеммового соединения муфт: с разъёмом; с прорезью.
Клеммовое соединение с разъёмом стягивается двумя
(или четырьмя) винтами. На рис. 2.13 изображена муфта со звездочкой (звездочка с 8-юзубьями), которая крепится на соединяемых ею валах клеммовыми соединениями. Кососимметричное расположение винтов (в отличие от симметричного расположения) обусловлено стремлением к уменьшению дисбаланса вращающихся частей и к удобству затягивания винтов муфты.
Рис. 2.13
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
26
На рис. 2.14 изображен планетарный мотор-редуктор,у которого входной фланец (адаптер)2 соединен с двигателем1 и редуктором4 винтами. Входной фланец закрывает муфту3. Соединение муфты с входным валом редуктора осуществляется до установки на редуктор входного фланца, а с валом двигателя, когда входной фланец уже закреплен на корпусе редуктора. В первом случае сложностей при затяжке винтов клеммового соединения не возникает. Во втором случае подход к винтам затрудняет фланец. Для получения доступа торцовому ключу к головке винта, во входном фланце предусматривают отверстие, смещённое относительно оси валов на величину эксцентриситетаe (см. рис. 2.13) расположения винтов. После затяжки винтов отверстие в стакане закрывают пробкой.
Рис. 2.14
Рис. 2.15 отражает использование муфты с клеммовым соединением в коническом мотор-редукторефирмы Sumer (Франция).
Если мотор-редукторне предназначен для использования вподъемно-транспортнойтехнике и на взрывоопасных производствах (например, в угольных шахтах), передачу
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
27
момента в клеммовом соединении можно осуществлять без установки шпонки. В этом случае в шпоночные пазы муфты следует установить «полушпонки», устраняющие дисбаланс, создаваемый шпоночным пазом. При этом валы двигателя и редуктора могут не иметь шпоночных пазов. Если же моторредуктор предполагается использовать в подъемных или транспортных устройствах, либо на взрывоопасных производствах, то по нормам Горгостехнадзора наличие шпонки обязательно. При этом шпонка играет роль дополнительного предохранителя от проскальзывания.
Рис. 2.15
Клеммовое соединение с прорезью стягивается одним винтом (рис. 2.16) (или двумя). Сверления в полумуфте (см. разрез А-А) необходимы для её балансировки. Способ монтажа подобен описанному для клеммового соединения муфты с разъёмом.
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
studfiles.net
79
Рис. 3.27
Обобщаем сказанное:
Корпуса редукторов при моменте на выходном валу до 400 Н∙м можно изготавливать из алюминия, при большем моменте их изготавливают в основном из чугуна.
Чтобы уменьшить размеры фланцев корпуса, следует использовать высокопрочные винты и применять для затяжки резьбовых соединений трещеточные ключи на 45 или 72 зуба.
Для повышения серийности выпуска корпусов, являющимися наиболее дорогими деталями мотор-редукторов,целесообразно изготавливать корпуса унифицированного назначения.
При необходимости защиты привода от перегрузок или от вращения в нежелательном направлении в мотор-редукторсоответственно встраивают предохранительную муфту или муфту свободного хода (обгонную). Чем выше частота вращения вала, тем меньше на нём вращающий момент. Поэтому самодействующие муфты для уменьшения их габаритных размеров стремятся устанавливать на быстроходный вал редуктора или вблизи его.
Предохранительные муфты. Предохранительной муфтой, используемой для соединения валов двигателя и редуктора, может служить дисковая фрикционная муфта, передающая вращающий момент силами трения. Её применяют для защиты двигателя или привода в целом при частых кратковременных перегрузках, возникающих на приводимом механизме. После перегрузки муфта
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
80
автоматически восстанавливает свою работоспособность.
В современных мотор-редукторах,если редуктор не самотормозящий (к самотормозящим относят червячные редукторы с углом наклона винтовой линии червяка менее 3°), предохранительную муфту встраивают в компенсирующую, которую устанавливают на быстроходном валу редуктора. Так как вращающий момент на быстроходном валу редуктора сравнительно мал, то для передачи момента достаточно в большинстве случаев двух пар трения закаленная сталь– ретинакс или закаленнаясталь–металлокерамикабез смазывания поверхностей контакта. Комбинированнаякомпенсирующе-предохранительнаямуфта, изображенная на рис. 3.28, основана на следующем принципе действия. Момент от полумуфты на ведомый диск, который имеет наружные шлицы, зацепляющиеся с обоймой зубчатой муфты, передается силами трения, возникающими в контакте с ведомым диском фрикционных дисков, изготовленных из ретинакса или металлокерамики. Прижатие двух фрикционных дисков к нажимному и ведомому дискам, а также к ведомому диску и полумуфте создаётся одной или несколькими тарельчатыми пружинами. Силу нажатия пружин на диски регулируют нажимными винтами, завёрнутыми в гайку. Ведомый диск центрируется на полумуфте износостойким кольцом, служащим подшипником скольжения. Полумуфта передает вращающий момент на нажимной диск шлицами.
Настройку комбинированной муфты на предельный момент Tпр срабатывания можно производить следующим образом. Комбинированную муфту устанавливают на быстроходный валкакого-либоредуктора. В посадочное
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
81
отверстие ведущей полумуфты вставляют фальш-валсо шпонкой. Этотфальш-валфиксируют от проворота. Гайку
Рис. 3.28
наворачивают на полумуфту до исчезновения осевых зазоров в её деталях. На выходной вал редуктора крепят рычаг. Рычаг нагружают грузом, создающим на входном валу редуктора предельный момент Tпр. Нажимные винты равномерно закручивают в гайку до тех пор, пока выходной вал под действием груза не перестанет поворачиваться.
Следует отметить, что если бы сила нажатия на пружины создавалась без использования нажимных винтов, то гайка, вследствие необходимости преодоления большого момента завинчивания, могла бы не обеспечить требуемую силу нажатия. Кроме того, в этом случае опорный диск следовало бы снабжать шлицами.
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
82
Расчет предохранительной дисковой фрикционной муфты приведен в приложении И.
Если редуктор самотормозящий, то предохранительную муфту устанавливают на тихоходном валу редуктора, чтобы защитить от перегрузок не только двигатель, но и редуктор.
Муфта свободного хода (обгонная). Для предотвращения вращения привода в обратном направлении в мотор-редукторах устанавливают муфту свободного хода роликовую или с распорными эксцентриками. Муфта передаёт вращающий момент, т.е. обеспечивает стопорение в одном направлении и допускает свободное относительное вращение в обратном.
На рис. 3.29 изображен цилиндро-червячныймоторредуктор с роликовой муфтой свободного хода, установленной на валу червяка. В данном конструктивном исполнении моторредуктора муфта позволяет червяку вращаться только в одном направлении и жестко блокирует его при попытке вращении в другую сторону.
На рис. 3.30 представлено два исполнения роликовой муфты свободного хода с роликами: цилиндрическими; эксцентриковыми.
Муфта с цилиндрическими роликами состоит
(рис. 3.30, а) из звездочки, роликов и обоймы. Внутренний диаметрD обоймы – основной геометрический параметр муфты. Диаметрdр и длинаlр роликов обычно составляютdр ≈ D/8;lр = (1,5÷2,0)dр. Детали муфты должны иметь повышенную поверхностную твердость во избежание возникновения лунок на их поверхности. Поэтому обычно детали изготавливают либо из шарикоподшипниковой стали
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
83
ШХ15, либо из цементуемой или высокоуглеродистой инструментальной стали.
Рис. 3.29
Звездочка и обойма образуют сужающиеся в одном направлении полости, в которых располагаются ролики. Сужение характеризуется углом α. Чтобы не происходило выдавливание ролика в более широкую полость, необходимо, чтобы половина углаα не превышала угла трения. Поэтому обычноα ≈ 70. Муфты изготавливают, как правило, с числом роликовz равным 3 или 5. Но можно применять и увеличенное число роликов. Каждый ролик отжимается пружинками в суживающуюся часть полости. Если обойма – ведущая, то муфта, изображенная на рисунке, будет передавать момент при
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
84
вращении против часовой стрелки. Если же ведущей является звездочка, то передача момента будет происходить при вращении по часовой стрелке.
Муфта обеспечивает почти полное отсутствие мертвых ходов и практическую бесшумность работы. Её недостаток – потеря точности срабатывания со временем, возникающая в результате износа роликов после проскальзываний.
Муфта передает вращающий момент T, создавая на плечеa = 0,5D sin(α/2) (см. рис. 3.30,а) моменты от нормальных силF, возникающих в контакте роликов с обоймой.
Расчет муфты приведен в приложении К.
Муфта с эксцентриковыми роликами состоит
(рис. 3.30, б) из наружной с внутренним диаметромD и внутренней с наружным диаметромd цилиндрических обойм, а также эксцентрических роликов с радиусом рабочих поверхностейr.
Рис. 3.30
Преимущества такой конструкции по сравнению с ранее рассмотренной: простота изготовления обеих обойм; возможность размещения между обоймами большего
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
85
количества роликов; больший радиус кривизны контактирующей поверхности ролика. Ролики позволяют свободно вращаться внутренней обойме против часовой стрелки и заклинивают эту обойму при её вращении по часовой стрелке. Работоспособность муфты обеспечивается
при угле φ ≈4o.
Муфта передает вращающий момент T, создавая на плечеOB моменты от нормальных силF, возникающих в контакте (точкаA) внутренней обоймы с роликами.
Расчет муфты приведен в приложении К.
По результатам анализа рассмотренных конструктивных исполнений самодействующих муфт и по результатам их расчетов (см. приложение И и приложение К) заключаем, что предохранительную муфту и муфту свободного хода можно рекомендовать в ряде случаев к установке на быстроходном или промежуточном валах мотор-редукторов.
Контрольные вопросы
1.В какой степени можно уменьшить относительную массу моторредуктора, заменив сборку зубчатых колес с валами вне редуктора их сборкой внутри редуктора?
2.Какими положительными качествами обладает цилиндро-коническо-цилиндрический редуктор по сравнению сконическо-цилиндрическим,червячным ицилиндро-червячнымредукторами?
3.Как добиться смазывания всех ступеней передачи редуктора разбрызгиванием жидкого смазочного материала?
4.В чём заключается один из наиболее распространенных на Западе способ проверки уровня масла в редукторах?
5.В каких случаях целесообразно отказываться от привертных или закладных крышек подшипников, обеспечивая передачу осевых сил с валов на корпус установкой в расточках корпуса под подшипники разводных пружинных колец?
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
86
6.Как вычислить контактные напряжения при первоначальном контакте в точке или по линии?
7.В каких случаях целесообразно использовать в качестве опор тихоходного вала редуктора опорно-поворотныйподшипник? Каковы особенности работы и расчета такого подшипника?
8.Зачем в редукторе используют винты высоких классов прочности? Почему нужны динамометрические ключи для их завинчивания?
9.Как следует предотвращать самоотвинчивание?
10.В каких случаях следует устанавливать на валах шпонки исполнения 2?
11.Какова возможна унификация корпусов мотор-редукторов?
12.В какую ступень мотор-редукторацелесообразно встраивать предохранительную и обгонную муфты? Каковы особенности конструкции и расчета этих муфт?
Оглавление
Иванов А.С., Муркин С.В. «Конструирование современныхмотор-редукторов»
studfiles.net
Редукторы
Редуктор представляет собой отдельный узел машины, связанный с двигателем и органами навивки через зубчатые или пружинные муфты, позволяющие работать при некоторых перекосах и смещениях валов.
Редукторы выпускаются одноступенчатые (ЦО) и двухступенчатые (ЦД) с цилиндрическими косозубыми и шевронными зубчатыми передачами (с косыми зубами выполняется обычно первая ступень двухступенчатого редуктора). Зубчатые передачи редукторов последних моделей имеют зацепление Новикова (Н – в обозначении редуктора), позволяющее передавать большой крутящий момент по сравнению с эвольвентным зацеплением. Широко применяются шевронные зубья, которые позволяю выравнивать износы в отдельных точках зубьев и этим уменьшают удары от неправильного зацепления.Одноступенчатые редукторы имеют два приводных вала, что дает возможность работать с одним или двумя двигателями.
Опоры для валов всех редукторов выполнены на подшипниках качения. Смазка зубчатых колес осуществляется при их вращении погружением в масляную ванну редуктора, а подшипников – разбрызгиванием и масляным туманом.
Редукторы шахтных подъемных машин – один из наиболее надежных элементов и как правило, срок их службы совпадает со сроком службы подъемной установки.
При высоких динамических нагрузках зарождаются усталостные трещины, которые под воздействием циклических нагрузок постепенно приводят к разрушению зацепления.
Трещины фундамента под редуктором, неплотное прилегание корпуса редуктора к фундаменту, ослабление затяжки анкерных болтов.
При появлении трещин производятся ремонт и усилие фундамента. Прилегание корпуса редуктора при монтаже улучшается выравниванием поверхности фундамента, а в процессе эксплуатации – установкой регулировочных прокладок. Ослабленные анкерные болты подтягиваются. Пропитанные маслом участки поверхности фундамента вырубаются и ремонтируются.
Муфта- устройство (деталь машины) предназначенная для соединения друг с другом концов валов, а также валов и свободно сидящих на них деталей и передачи крутящего момента. Служат для соединения двух валов, расположенных на одной оси или под углом друг к другу.
Муфты (втулочно-пальцевая) предназначены для передачи крутящих моментов двигателя к редуктору и от редуктора к машине (зубчатая). Муфты сглаживают динамические нагрузки при запуске и остановке двигателя.
www.nataliyatovmach.pro
Возможные способы соединения двигателя и цилиндрического, коническо-цилиндрического, а также червячного редукторов представлены [12] на рис. 2.1, где а, д, и – соединения «вал в вал», б, е, к – соединения компенсирующей муфтой, в, ж, л – соединения шестерней, г, з, м – соединение клиноременной передачей.
Соединение «вал в вал» используют: при стремлении к уменьшению габаритных размеров и массы; при необходимости жесткого соединения для получения точного позиционирования и точной скорости перемещений; при стремлении к уменьшению приведенного момента инерции
привода. Это соединение компактно, но чрезвычайно чувствительно к погрешностям изготовления и сборки привода. С увеличением этих погрешностей возрастают силы в опорах соединяемых валов двигателя и редуктора, а также возникает возможность возникновения фреттинга в соединении.
Как известно, фреттинг неподвижных соединений – это разновидность повреждений, которые возникают, когда две поверхности, соприкасающиеся и номинально неподвижные по отношению друг к другу, испытывают локальные небольшие периодические относительные смещения.
При соединении валов двигателя и редуктора с использованием компенсирующей муфты удается скомпенсировать достаточно большие погрешности сборки привода. При этом несколько увеличивается размер привода по длине.
Консольная радиальная нагрузка на соединяемые валы приближенно составляет 0,2 от окружной силы на муфте. Если валы двигателя и конического редуктора соединить шестерней, то габаритный размер червячного или коническо-цилиндрического мотор-редуктора незначительно увеличивается по длине. В этом случае мотор-редуктор становится соответственно цилиндро-червячным или цилиндро-коническо-цилиндрическим.
Соединяемые валы нагружаются силами, действующими на зубья шестерни. Соединение с использованием клиноременной передачи увеличивает габаритный размер мотор-редуктора по высоте. Нагрузка на соединяемые валы определяется консольной радиальной силой предварительного натяжения ремней . Сравнительный анализ (рис. 2.2 [22]) степени распространенности различных соединений валов двигателя и
редуктора в мотор-редукторах общепромышленного применения 72 фирм 17 стран показал, что три вида соединений: «вал в вал» (белая заливка), компенсирующей муфтой (черная заливка), с использованием зубчатой передачи (серая заливка) – достаточно распространены в современных мотор-редукторах, изготавливаемых как в странах Запада
Пример соединения третьего вида применительно к планетарному мотор-редуктору
Как известно, стержень, закрепленный в одной опоре (рис. 2.5, а), образует механизм. Чтобы стержень зафиксировать в пространстве, достаточно его установить на двух опорах (рис. 2.5, б). Если число опор увеличить, то система становится статически неопределимой и для определения реакций в опорах необходимо кроме уравнений равновесия, составлять условия совместности перемещений. Когда валы несоосны или имеется их перекос, опоры, расположенные вблизи соединения, оказываются нагруженными силами, которые могут превосходить реакции в опорах от рабочего процесса.
Четырехопорный вал без шарнира (рис. 2.5, в) – это расчетная схема соединения «вал в вал» первого вида, четырехопорный вал с шарниром Так как соединение «вал в вал» образует статически неопределимую расчетную схему соединяемых валов, то погрешности изготовления и сборки могут привести к возникновению значительных сил в опорах.
Чтобы ограничить величины этих сил, необходимо учесть взаимосвязь реакций в опорах с погрешностями расположения поверхностей деталей, изгибной жесткостью валов, контактной жесткостью подшипников, радиальными зазорами в подшипниках и назначать допуски расположения из расчета рассматриваемой статически неопределимой системы.
Кроме увеличения реакций в опорах, снижающего ресурс подшипников, в соединении «вал в вал» возможно возникновение фреттинга в сопряжении контактирующих поверхностей выходного конца вала двигателя и отверстия в вале редуктора. Чтобы исключить появление фреттинга, фирма SEW (Германия) рекомендует при сборке наносить на контактирующие поверхности противозадирную пасту NOCO, итальянские фирмы Методика расчета реакций в опорах при использовании соединения «вал в вал» и пример расчета приведены в приложении В. Учитывая вышесказанное и результаты этого расчета, делаем выводы:
При соединении «вал в вал» в опорах двигателя и редуктора, ближних к соединению, возникают значительные радиальные силы, вызванные погрешностями расположения поверхностей. Эти силы при работе мотор-редуктора складываются с реакциями в опорах, возникающими от рабочего процесса, и способны снизить ресурс подшипников. Поэтому детали двигателя и редуктора требует повышенной точности изготовления.
Желательно, чтобы подшипники опор, ближайших к соединению, имели радиальный зазор. В ответственных случаях соединение следует рассчитывать по методике приложения В, назначая допуски расположения поверхностей из условия уменьшения до допустимого уровня сил в опорах. Чтобы исключить появление фреттинга, на контактирующие поверхности соединения перед сборкой следует наносить противозадирную пасту.
prombiznes.com.ua
Кинематический расчет привода
Для соединения тихоходного вала редуктора с приводным валом принимаем упругую муфту с торообразной оболочкой. Определяем расчетный момент: Мрасч = K•ТТ = 1,3•311 = 404,3 Н•м, где K - коэффициент режима работы и характера нагрузки...
Модернизация привода перемещения режущих головок дисковых ножниц непрерывно-травильного агрегата
Для соединения тихоходного вала редуктора с приводным валом клети кромкокрошителя проектируем нестандартную разъемную зубчатую муфту, что значительно сократит время на смену клетей с затупившимися ножами...
Одноступенчатый цилиндрический редуктор
Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424-75. Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами...
Основы функционирования технических устройств в системе промышленного сервиса (на примере мостового крана)
Для соединения выходных концов двигателя и быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме, применены упругие втулочно-пальцевые муфты и муфты со звездочкой...
Параметризация компоновок чертежей многоступенчатых редукторов
Ведущий вал редуктора соединяется с валом электродвигателя муфтой. Типоразмеры муфты подбираются по диаметрам соединяемых валов...
Привод к горизонтальному валу
Муфта, соединяющая приводной вал с редуктором, называется приводной, а двигатель с редуктором - моторной. В качестве приводных используют компенсирующие жесткие муфты, а в качестве моторных - компенсирующие мягкие [6, стр. 216]...
Привод с цилиндрическим двухступенчатым редуктором с раздвоенной быстроходной ступенью
Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424-75. Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами...
Привод с цилиндрическим двухступенчатым редуктором с раздвоенной быстроходной ступенью
Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424-75. Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами...
Привод цепного конвейера
Для соединения входного конца быстроходного вала редуктора с двигателем применяют муфту упругую втулочно-пальцевую ГОСТ 214525-93. Рабочий момент , передаваемый муфтой : Траб = К1К2К3Тт? [Тм]. Где К1 - коэффициент...
Привод цепного конвейера
Для заданного привода принимаю муфту упругую втулочно пальцевую по ГОСТ 21424-75, так как диаметр заданной муфты отвечает диаметру выходного вала червяка: Рисунок 10.1 - Эскиз принятой муфты Поскольку данная муфта была принята из условия монтажа...
Проектирование одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора для привода к шнеку-смесителю
Для соединения входного вала редуктора с валом электродвигателя выбираем муфту упругую со звёздочкой . Муфта состоит из двух полумуфт специальной формы между которыми устанавливается резиновая звездочка. Материал полумуфт - чугун - СЧ 20...
Проектирование привода цепного транспортёра (расчет редуктора)
Муфта комбинированная (упругая и предохранительная) с разрушающимся элементом . Предохранительная муфта отличается компактностью и высокой точностью срабатывания. Обычно применяется в тех случаях...
Разработка цилиндрического редуктора для привода станции
Для соединения входного вала с валом двигателя выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП). По расчётному диаметру вала и крутящему моменту принимаем по ГОСТ 21424-75 муфту с условным обозначением: МУФТА 125-28-1 (диаметр вала d=42 мм, исполнение 1)...
Расчет ленточного конвейера
Расчетный вращающий момент , (110) где - вращающий момент вала; . Присоединительные размеры концов валов Электродвигателя: d = 48мм, l = 110 мм; Редуктора: Коническое исполнение d = 45мм, l = 82мм...
Расчёт аппарата с механическим перемешивающим устройством
Муфта - устройство, служащее для соединения валов между собой или с деталями, свободно насаженными на валы, с целью передачи вращающего момента. Фланцевая муфта...
prod.bobrodobro.ru
Фирма R & D Marine разработала широкий ассортимент эластичных по конкурентоспособным ценам муфты с учетом всех основных случаев установки.
R & D эластичные муфты снижения шума двигателя, вибрации трансмиссии и предназначены для восприятия упора винта, отдельный упорный подшипник и переборка не требуются.
Муфты изготовлены из сложного полиэфирного эластомера, который не восприимчив к воздействию соленой воды, дизельного топлива и смазочных масел.
Если требуется электрическую непрерывность, в центре большинства эластичных муфт может быть установлен заземлитель
Установка производится быстро и просто, так как муфты R & D не требует дополнительной обработки и поставляются с болтами для установки между двумя существующими фланцами вала.
Проверка соосности во время установки установке и в процессе эксплуатации производится легко и быстро с помощью болта с красной конусообразной головкой.
Требуется рассчитать мощность муфты. Мощность двигателя л.с.х передаточное отношениех100= HP/100 150_х2х100=12 HP/100 rpm → требуется муфта 910-009 Borg Warner 2500 Обороты двигателя
Муфты R & D 910 серии состоят из фасонного эластичного диска, отлитого из прочного, но эластичного сложного полиэфирного эластомера нового типа. Фасонный диск имеет зазор для головок болтов и способен изгибаться, компенсируя временную несоосность двигателя и вала, вызванную деформацией корпуса лодки или перемещением двигателя на виброопорах.
Упор при движении вперед передается при сжатии диска между двумя полумуфтами, пор при движении назад снова передается через сжатие диска между отказоустойчивости пластинами. Если произойдет разрушение диска, что маловероятно, стальные пластины делают муфту отказоустойчивой и обеспечивают продолжение движения в прямом и обратном направлении.
Муфты в стандартной комплектации не являются токопроводящими. Для обеспечения безобрывности может быть поставлен насыщенный серебром резиновый элемент, который устанавливается в центре муфты между отказоустойчивыми пластинами.О - эти муфты снабжены втулкой с буртиком для фиксации на фланце редуктора. Х - эти муфты одобрены Lloyds Register of Shipping О - эти муфты одобрены Bureau Veritas Для реверс-редуктора IRM220A может быть поставлен адаптер фланца 220-0384(54 мм 2.125” длиной), и для реверс-редуктора Twin Disc 502 – адаптер фланца 202148(54 мм 2.125” длиной), который соединяется болтами с муфтой 910-003, 910-025 или 910-032 и с полумуфтой 202-037 или 202-054, в качестве альтернативы – с фланцевой полумуфтой с зажимом – 202-176 или 202-178.
Муфты 910-030, 910-035, 910-041 или 910-045 потребует подходящие адаптеры для фланца редуктора.
M8 - 27 Nm 20 lbsft 3/8 UNF - 40 Nm 30 lbsft M10 - 61 Nm 45 lbsft 7/16 UNF - 81 Nm 60 lbsft M12 - 108 Nm 80 lbsft 1/2 UNF - 100 Nm 75 lbsft 5/8 UNF - 210 Nm 155 lbsft M18 - 338 Nm 250 lbsft 3/4 UNF - 366 Nm 270 lbsft
Заземлитель R & D Marine состоит из наполненной серебром резиновой ленты, которая при установке через ось муфты между отказоустойчивыми пластинами обеспечивает электрическую непрерывность. Заземлители R & D имеют размеры, подходящие большинству муфт 910 серии.
p-mobile.ru
15 Подбор муфт
15.1 Задача расчёта
Выбрать упругую муфту между редуктором и электродвигателем и комбинированную муфту между редуктором и приводным валом
15.2 Исходные данные
15.3 Выбор упругой муфты
Упругую муфту выбираем по диаметру ведущего вала.
Подбираем упругую муфту втулочно-пальцевую (МуВП) [2, рис. 11.7, стр. 369], размеры муфты по [2, т.11.7, стр. 370]
Рис. 15.1 Муфта упругая втулочно – пальцевая
в миллиметрах
| Наиме- нование | d | D | L | R | D1 | L1 | d1 | d2 | d3 | d4 | l | l1 | l2 | l3 | l4 | h | c | Пальцы | |
| dп | Кол | ||||||||||||||||||
| МУВП-25 | 25 | 120 | 125 | 40 | 112 | 60 | 50 | 52 | 40 | 28 | 30 | 34 | 16 | 16 | 35 | 2 | 4 | 14 | 6 |
Принимаем длину выходного конца ведущего вала редуктора равной длине полумуфты.
15.3.1 Определение неуравновешенного окружного усилия на валу
(15.1) [1, стр. 283]
(15.2) [1, стр. 283]
15.4 Выбор комбинированной муфты
Комбинированную муфту выбираем по диаметру ведомого вала.
Подбираем комбинированную муфту с торообразной оболочкой [2, рис. 11.10, стр. 372], размеры муфты по [2, т. 11.10, стр. 374, 375]
Рис. 15.2 Комбинированная муфта с торообразной оболочкой
в миллиметрах
| Наиме- нование | d | D | L | L1 | L2 | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6 | D7 | D8 | d1 | d2 | B | d | d3 | Винты | |
| d5 | Кол | |||||||||||||||||||
| Муфта 320-50 | 50 | 320 | 282 | 87 | 115 | 260 | 180 | 215 | 235 | 205 | 135 | 100 | 160 | 110 | 130 | 90 | 17 | M12 | M12 | 8 |
Принимаем длину выходного конца ведомого вала редуктора равной длине полумуфты.
15.4.1 Определение неуравновешенного окружного усилия на валу
(15.3) [1, стр. 283]
(15.4) [1, стр. 283]
vunivere.ru
