|
Эти муфты служат для
ограничения передаваемого момента и
предохранения частей механизмов от
поломок при перегрузках, превышающих
расчетные.
Втулочные муфты со
срезным штифтом
Размеры муфты (рис. 7)
принимают
L = (3
- 5)dв,
D= (1,5 - 1,8)dв, или берут из табл. 1.
Исходными данными
являются:
1. Наибольший номинальный вращающий
момент Тном, передаваемый
муфтой, Н-мм.
2. Расчетный вращающий момент Т срабатывания муфты Н-мм,
во избежание случайных включений муфты
берут Т = 1,25 Тном
3. Радиус расположения
поверхности среза r, мм.
4. Материал предохранительного штифта:
среднеуглеродистые стали.
5. Временное сопротивление разрыву (в
зависимости от марки стали штифта) sв,
МПа.
Для расчета из табл. 22
берут коэффициент пропорциональности К
между пределами
прочности на срез и на разрыв.
При проектированном
расчете для выбора К предварительно
задается d.
Расчетный предел
прочности на срез штифта, МПа
tср
= Ksв
Диаметр
предохранительного штифта (проектировочный
расчет), мм
Предельный
вращающий момент, Н-мм, при котором
происходит срез штифта (проверочный
расчет),
Рис. 7.
Предохранительная втулочная муфта со
срезным штифтом
22. Коэффициент
пропорциональности К
|
Диаметр штифта
d, мм
|
Материал штифта
|
Штифт с V-образной
канавкой
|
|
средней вязкости
(e= 12-17%)
|
вязкий
(e = 20-22%)
|
|
2-3
|
0,8-0,78
|
0,81—0,80
|
0,8-0,9
|
|
4-5
|
0,72-0,68
|
0,76-0,75
|
0,8-0,9
|
Значения K приведены
для муфт с осевым расположением штифтов.
В муфтах с радиальным расположением
штифта коэффициент K следует увеличивать
на 5—10% .
23. Кулачковые, шариковые
и фрикционные предохранительные муфты
Муфты общего
назначения климатических исполнений У и
Т категорий 1—3, климатических исполнений
УХЛ и О категорий 4, по ГОСТ 15150—69
предназначены для предохранения привода
при передаче вращающего момента от 4 до 400
Н-м в любом пространственном положении.
Допускаемое отношение
моментов срабатывания Tмакс/
Тном= 1,2.
Полумуфты изготавливают трех исполнений:
1- с цилиндрическим посадочным отверстием
и шпоночным пазом по ГОСТ 23360-78;
2 - со шлицевым
посадочным отверстием, соответствующим
соединению средней серии по ГОСТ 1139—80;
3 — с эвольвентным
шлицевым отверстием по ГОСТ 6033—80.
Размеры, мм
Предохранительная
кулачковая
муфта по ГОСТ 15620-93 |
Предохранительная
шариковая
муфта по ГОСТ 15621-77 |
Предохранительная фрикционная
муфта по ГОСТ 15622-77
 |
 |
|
Общие размеры
|
Кулачковая
и
шариковая муфта |
Кулачковая
муфта |
Шариковая
муфта |
Фрикционная
муфта
|
Номинальный
врашаюищй
момент Т, Н-м |
d*
H7 |
l
h14 |
l1 |
b |
h
h11 |
t
H12 |
n,
c-1 |
Масса, кг, не более
|
d1
К6 |
D |
L |
d1
K6 |
D |
L |
d1
K6 |
D |
L |
t
H12 |
n,
c-1 |
Масса, кг,
не более |
| Исполнение |
Исполнение |
кулачковой |
шариковой |
|
| 1 |
2 |
3 |
1 |
2 и 3 |
не более
|
не более
|
не более
|
| 4 |
8
9
10 |
- |
- |
20
20
23 |
- |
12 |
3 |
3 |
1,8 |
27 |
0,31 |
0,48 |
32 |
36 |
63 |
36 |
45 |
67 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 6,3 |
9
10
11 |
- |
- |
20
23
23 |
- |
14 |
4 |
4 |
2,5 |
21 |
0,48 |
0,60 |
38 |
48 |
42 |
48 |
75 |
32 |
50 |
75 |
2,5 |
90 |
0,64 |
| 10 |
11
12
14 |
-
-
14 |
-
12
14 |
23
30
30 |
-
25
25 |
16 |
5 |
5 |
3,0 |
17 |
0,83 |
0,91 |
48 |
56 |
75 |
50 |
56 |
80 |
38 |
80 |
3,0
|
42 |
0,68 |
| 16 |
12
14
16 |
-
14
16 |
12
14
15 |
30
30
40 |
25
25
28 |
18 |
0,87 |
1,05 |
80 |
90 |
83 |
0,75 |
| 25 |
14
16
18
|
14
16
-
|
14
15
17
|
30
40
40
|
25
28
28
|
21
|
6 |
6,0 |
3,5 |
13 |
1,55 |
1,80 |
56 |
71 |
85 |
65 |
71 |
100 |
45 |
65 |
90 |
3,5 |
25 |
1,10 |
| 40 |
18
20
22
|
-
20
22
|
17
20
22
|
40
50
50
|
28
36
36
|
24
|
1,74 |
2,00 |
105 |
120 |
70 |
95 |
1,20 |
| 63 |
20
22
25
|
20
22
25
|
20
22
25
|
50
50
60
|
36
36
42
|
28
|
8 |
7,0 |
4,0 |
10 |
2,42 |
2,50 |
65 |
85 |
110 |
70 |
80 |
55 |
85 |
120 |
4,0 |
17 |
2,00 |
| 100 |
25
28
-
|
25
28
-
|
25
28
30
|
60
60
80
|
42
42
58
|
32
|
10 |
8,0 |
5,0 |
8,0 |
4,85 |
4,80 |
80 |
100 |
140 |
85 |
95 |
150 |
65 |
95 |
125 |
5,0 |
17 |
3,60 |
| 160 |
28
-
32
|
28
-
32
|
28
30
32
|
60
80
80
|
42
58
58
|
36
|
7,25 |
6,80 |
125 |
160 |
100 |
190 |
70 |
100 |
150 |
13,0 |
3,80 |
| 250 |
32
36
-
40 |
32
-
38
- |
32
35
38
40 |
80
80
80
100 |
58
58
58
82 |
42 |
12 |
7 |
9,70 |
11,5 |
90 |
140 |
180 |
100 |
125 |
220 |
120 |
160 |
10 |
5,00 |
| 400 |
-
40
-
45 |
38
-
42
- |
38
40
42
45 |
80
110
110
110 |
58
82
82
82 |
48 |
14 |
9 |
5,5 |
5 |
15,5 |
19,6 |
105 |
180 |
190 |
100 |
155 |
260 |
90 |
145 |
180 |
5,5 |
7 |
7,60 |
*ГОСТы предусматривают 2-й
ряд для исполнения 1 как менее
предпочтительный.
ГОСТ 15622—77 предусматривает
муфты с моментом Т до 16 000 Н-м. Для размера b
предельные отклонения
по ГОСТ23360-78.
n - допускаемая
частота вращения.
По ГОСТ 15622-77 материал
фрикционной пары при относительной
скорости скольжения: до 3 м/с - сталь по
стали; свыше 3 м/с - бронза по стали.
Допускаемое давление на
фрикционных поверхностях - не более 0,6 МПа.
Пружины - по ГОСТ 13766-86.
Пример условного
обозначения предохранительной
кулачковой муфты с номинальным вращающим
моментом 63 Н-м, диаметром посадочного
отверстия 25 мм, исполнения 1,
климатического исполнения У и категории
3:
Муфта 63—25-УЗ ГОСТ 15620—93
То
же, исполнения 2 с наружным диаметром
шлицев d = 25 мм:
Муфта 63—6x21x25x5—УЗ ГОСТ 15620-93
То же, исполнения 3 с
номинальным диаметром зубьев шлицев, d = 25
мм, модулем m = 1,5 мм:
Муфта 63—25x1,5—УЗ ГОСТ 15620-93
23.a Обозначение
посадочных отверстий муфт с прямобочными
шлицами по ГОСТ 1139-80
Размеры, мм
|
D
|
Обозначение
по ГОСТ 1139-80
|
D
|
Обозначение
по ГОСТ 1139-80
|
|
zxdxD
|
b |
zxdxD
|
b |
|
14
|
6x11x14
|
3,0
|
28
|
6x23x28
|
6,0
|
|
16
|
6x13x16
|
3,5
|
32
|
6x26x32
|
6,0
|
|
20
|
6x16x20
|
4,0
|
38
|
6x32x38
|
6,0
|
|
22
|
6x18x22
|
5,0
|
42
|
6x36x42
|
7,0
|
|
25
|
6x21x25
|
5,0
|
48
|
6x42x48
|
8,0
|
24. Элементы
кулачковых предохранительных муфт
Основные размеры
кулачковых предохранительных муфт те же,
что и основные размеры кулачковых муфт (см.
табл. 14).
Грань кулачка,
расположенная под углом 30°, является
рабочей.
Направление вращения валов
— в одну сторону, согласно расположению
граней.
Сила на кулачках:
Размеры, мм
 |
D |
h |
C |
C1 |
K |
f |
| 40 |
4 |
10,35 |
6,55 |
14,73 |
0,5 |
| 45 |
4 |
11,22 |
7,44 |
16,03 |
0,5 |
| 50 |
4 |
12,09 |
8,33 |
17,33 |
0,5 |
| 55 |
4 |
13,39 |
9,66 |
18,63 |
0,5 |
| 60 |
6 |
14,66 |
8,93 |
22,09 |
0,8 |
| 70 |
6 |
16,83 |
11,17 |
24,70 |
0,8 |
| 80 |
6 |
19,00 |
13,38 |
27,30 |
0,8 |
| 90 |
6 |
21,17 |
15,59 |
29,90 |
0,8 |
| 100 |
8 |
22,44 |
14,89 |
34,67 |
1,2 |
| 110 |
8 |
24,61 |
17,11 |
37,36 |
1,2 |
| 125 |
8 |
28,92 |
21,52 |
41,16 |
1,2 |
| 140 |
10 |
32,38 |
23,05 |
47,23 |
1,5 |
| 160 |
10 |
36,73 |
27,46 |
52,43 |
1,5 |
|
Сила, Н .............
|
3600
|
4350
|
5770
|
7350
|
9800
|
11 300
|
14 870
|
|
Диаметр муфты D, мм
|
40
|
45
|
50
|
55
|
60
|
70
|
80
|
|
Сила, Н .............
|
18940
|
23500
|
28560
|
32840
|
45940
|
60350
|
|
Диаметр муфты D, мм
|
90
|
100
|
110
|
125
|
140
|
160
|
|
Степень вероятности
включения без холостого хода:
|
|
Вероятность включения, %
|
70
|
67
|
64
|
|
Диаметр муфты D, мм
|
40-60
|
70-100
|
110-160
|
25. Дисковые муфты со срезным
штифтом
Размеры, мм
|
Наименьшая
срезывающая
сила
Р, Н
|
d
Н7
|
d0
|
d1
|
D
Н7/h6
|
А
|
В
|
С
|
f
|
m |
l-0,1
|
l1
|
l2 |
D1
|
d2
|
f0
|
f1
|
r
|
t=h |
n
|
700
1300
|
1,5
2
|
М16
|
5
|
10
|
22
|
16
|
11
|
8
|
1
|
12
|
11,5
|
10
|
8
|
1
|
1
|
1,5
|
5
|
3
|
1,5
|
|
2900
5300
8250
|
3
4
5
|
М20
|
8
|
15
|
30
|
25
|
17
|
10
|
1,5
|
18
|
14
|
15
|
12
|
2 3 4
|
1,5
|
2
|
8
|
4
|
2
|
|
12000
21000
33000
|
6
8
10
|
М30
|
12
|
25
|
50
|
45
|
26
|
16
|
2
|
28
|
24,5
|
24
|
22
|
5 6 8
|
2
|
2,5
|
12
|
6
|
4
|
Штифты цилиндрические по
ГОСТ 3128—70; 1,5x18; 2x18; 3x18; 4x30; 5x30; 6x45; 8x45; 10x45.
Материал: втулок—сталь 40Х, твердость 49,5 HRСэ; пробок—сталь 30, твердость 36,5
HRСэ.
Пружинно-кулачковые муфты
Предохранительные пружинно-кулачковые
муфты (рис. 8) рассчитывают на контактную
прочность и изгиб так же, как и сцепные
кулачковые муфты.
Допускаемый вращающий
момент по контактным напряжениям, Н-мм,
T = 0,5Dzbhp,
где D - средний диаметр
кулачков, мм; обычно D выбирается в
пределах 1,25-2,5 диаметра вала;
z - число
кулачков; b - ширина кулачков, мм; h -
высота кулачков, мм;
р - допускаемое
номинальное давление, принимают равным 30
МПа.
Допускаемый вращающий
момент по изгибу (определяют для кулачков
с плоскими гранями при z >11)
T=(D z1 b [sи]
l2)/6h
где z1 - расчетное число
кулачков, равное 1/2—1/3 общего числа
кулачков;
[sи] - допускаемое
напряжение на изгиб, МПа, выбирают по
пределу текучести с запасом не ниже 1,5;
l - толщина кулачков у
основания, см; при беззазорном сцеплении:
где a - угол наклона рабочих
граней, практически принимают не более 65°.
Потребную силу сжатия
пружины Рпр, Н, для передачи
вращающего момента определяют из
следующих уравнений:
 |
(1) |
| (2) |
где Тр - расчетный
вращающий момент, мм; Н-мм; Tр = 1,3
Тном
(Тном — наибольший номинальный
вращающий момент);
D - средний
диаметр кулачков, мм;
a - угол наклона рабочих
граней, градусы;
р1 - угол трения между
кулачками (для стали 5—6°);
f2 - коэффициент
трения в шлицевом (шпоночном) соединении (для
стали 0,15— 0,16);
d - диаметр
вала, мм.
Формула (1) не учитывает сил
трения в кулачках и в шлицевом соединении,
что соответствует работе муфты при
длительной перегрузке. При мгновенных
перегрузках предполагается действие сил
трения и расчет ведут по формуле (2).
Для, надежности работы
муфты кромки кулачков следует закруглять.
Рис. 8. Предохранительная
пружинно-кулачковая муфта
26. Камни
для перевода муфт
Размеры, мм
|
B
d11
|
D
d11
|
D1
наибольший
|
H
c11 |
d
E8 |
Отверстие
d1
Н7
|
l |
l1
|
f |
Цилиндрический
штифт,
ГОСТ 3128-70
|
|
10
|
14
|
5
|
5
|
18
|
8
|
0,5
|
5x12
|
|
12
|
16
|
6
|
6
|
22
|
10
|
0,5
|
6x16
|
|
16
|
20
|
8
|
8
|
28
|
12
|
1,0
|
6x18
|
|
20
|
26
|
10
|
10
|
36
|
14
|
1,0
|
10x22
|
|
25
|
32
|
12
|
13
|
45
|
16
|
1,5
|
13x25
|
|
32
|
40
|
16
|
16
|
56
|
22
|
1,5
|
16x36
|
|
40
|
50
|
20
|
20
|
70
|
24
|
2,0
|
20x40
|
|
50
|
60
|
25
|
25
|
85
|
30
|
2,0
|
25x50
|
Материал: для типа А - чугун
СЧ 20, текстолит, бронза; для типа Б - сталь
40Х, твердость 49,5 HRCэ
|
