Выбор соединительных муфт

 

Вал электродвигателя соединяют с быстроходным валом редуктора упругими муфтами. Упругие муфты смягчают толчки и удары (например, при пуске или внезапном останове маши­ны), защищают машину от резонансных явлений вследствие неравноме­рности вращения соединяемых муфтой валов, допускают соединение валов с перекосом осей до 2° и радиальным смещением их осей до 0,15 мм, а также с осевым смещением до 3 мм. Упругие муфты особенно эффективны в реверсивных приводах [2, с. 350].

К наиболее распространенным упругим муфтам с несколькими упругими элементами, работающими на сжатие, относят муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП), изготавливаемые по ГОСТ 21424-93 (рис. 3).

Упругие муфты относят к постоянным муфтам. Они передают вращение и энергию от одного вала к другому посредством резиновых гофрированных втулок (с наружными гофрами), надетых на гладкую часть пальцев-болтов, соединяющих полумуфты (рис. 3).

Так как эти муфты обладают большой радиальной и угловой жесткостью, то нагрузку от муфт на валы и их опоры можно не учитывать [2, с. 350].

Работа МУВП сопровождается по­терями, которые оценивают КПД, равным 0,98 [2, с. 7].

 

 

 

Рис. 3. – Муфта упругая втулочно-пальцевая

 

Муфты выбирают по стандартам по диаметрам соединяемых валов и по величине расчетного вращающего момента:

 

Т _РАСЧ = К^. Т _НОМ (12)

 

где К – расчетный коэффициент, учитывающий режим передаваемой нагрузки; К = 1,1…1,4 при спокойной нагрузке и малых разгоняемых массах привода (конвейеры, транспортеры); К = 1,5…2,0 при неравномерной нагрузке и средних разгоняемых массах (поршневые компрессоры, металлорежущие станки); К =2,5…3,0 при ударной нагрузке и больших разгоняемых массах (молоты, прокатные станы) [2, с. 334].

Поскольку электродвигатель – стандартное изделие, то размер диаметра его вала является определяющим при выборе муфты. Диаметр вала редуктора, рассчитанный по (2.12), следует согласовать по стандартной полумуфте.

При эксплуатации привода довольно часто приходится снимать полумуфту с вала редуктора, поэтому посадка полумуфты на вал – переходная. Следовательно, если выполнить конец вала цилиндрическим, то при переборках соединения натяг будет уменьшаться.

Чтобы при эксплуатации привода сохранить посадку полумуфты на вал редуктора, конец вала под полумуфту выполняют коническим. При конической форме посадочной поверхности вала и полумуфты натяг можно сохранить за счет насаживания полумуфты в осевом направлении все ближе к подшипнику с каждой переборкой соединения.

Для соединения тихоходного вала редуктора с валом исполнительного органа используют муфту того типа, который задан кинематической схемой привода, например: зубчатую муфту (рис.1).

Стандартами допускается сочетание полумуфт разных типов и исполнений с различными диаметрами посадочных отверстий в пределах одного номинального вращающего момента [8, с. 263].

Пример выбора стандартной упругой втулочно-пальцевой муфты (МУВП). Величина номинального вращающего момента, который следует передать с вала электродвигателя на входной вал редуктора Т _НОМ = 87 Нм. Нагрузка спокойная, значит Т _РАСЧ = 1,25*87 = 108,75 Нм. Диаметра вала выбранного электродвигателя d_ДВ = 36 мм и диаметр входного вала редуктора d_В1 = 25 мм. Следует выбрать муфту, способную соединить эти два вала и передать расчетный момент.

По ГОСТ 21424-93 выбрана муфта МУВП 200-36-I.1-32-II.2.У3. В обозначении муфты:

Т – предельный вращающий момент; T = 200 Н^.м(должен быть не менее Т_РАСЧ );

(36 – I.1) – полумуфта для вала электродвигателя d_ДВ = 36 мм, отверстие цилиндрическое, длина полумуфты l = 80 мм;

(32 – II.2) – полумуфта для входного вала редуктора d _в1 = 32 мм, отверстие в полумуфте коническое, длина полумуфты l = 38 мм;

У3 – климатическое исполнение конструкции муфты: «Уральская зона».

Муфта допускает погрешности расположения соединяемых валов:

– радиальное смещение осей соединяемых муфтой валов; = 0,2мм;

– угловое смещение осей соединяемых муфтой валов; = .

Итак, при выборе стандартной муфты для соединения с валом электродвигателя диаметр входного вала редуктора пришлось увеличить с 25 мм до 32 мм (это минимальное значения диаметра вала для муфт, передающих вращающий момент 200 Нм).