11.3. Муфты упругие со звездочкой

Компенсирующие способности муфты невелики. При соединении несоосных валов муфта оказывает на них значительное силовое воздействие, хотя и меньшее чем втулочно-пальцевая муфта. Муфты со звездочкой обладают большой радиальной, угловой и осевой жесткостью и требуют точного монтажа узлов.

Основные параметры, габаритные и присоединительные размеры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по табл. 11.6. Полумуфты изготовляют из стали 35 (ГОСТ 1050-88); материал звездочек — резина с пределом прочности при разрыве не менее 10 Н/мм2.

Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, определяется по соотношению:

F_м = с_r  r,

где r — радиальное смещение, мм (см. табл. 11.6);

с_r — радиальная жесткость муфты, Н/мм (табл. 11.3), зависит от диаметра посадочного места полумуфты; для диаметров, не указанных в таблице, применить линейное интерполирование.

Таблица 11.3

Радиальная жесткость муфт со звездочкой

d, мм сr, Н/мм

12; 14 300

16; 18 490

20; 22 800

25; 28 900

32; 36 1120

40; 45 1320

11.4. Муфты упругие с торообразной оболочкой

Муфты просты по конструкции и обладают высокой податливостью, что позволяет применять их в конструкциях, где трудно обеспечить соосность валов, при переменных ударных нагрузках, а также при значительных кратковременных перегрузках.

Основные параметры, габаритные и присоединительные размеры муфт, допускаемые смещения осей валов определяют по табл. 11.8.

Материал полумуфт — сталь Ст3 (ГОСТ 380-88); материал упругой оболочки — резина с пределом прочности при разрыве не менее 10 Н/мм². При предельно допустимых для муфты смещениях радиальная сила и изгибающий момент от нее невелики, поэтому при расчете валов и их опор этими нагрузками можно пренебречь.

11.5. Цепные муфты

Обладают хорошими компенсирующими свойствами. В качестве соединительного элемента полумуфт-звездочек применяют стандартные цепи; при монтаже и демонтаже этих муфт не требуется осевого смещения узлов.

Так как в шарнирах самой цепи и в сопряжении ее со звездочками имеются зазоры, то эти муфты не применяют в реверсивных приводах, а также в приводах с большими динамическими нагрузками.

11.6. Установка муфт на валах

а) Сопряжение с валом. Проектируемые муфты состоят из двух полумуфт, устанавливаемых на выходные концы валов на шпоночном соединении призматическими шпонками (см. табл. 8.1). Полумуфты соединяются между собой деталями (пальцами, упругой звездочкой, цепью, торообразным упругим элементом), передающими вращающий момент.

На цилиндрические концы валов полумуфты устанавливают по следующим посадкам:

при нереверсивной работе без толчков и ударов — H7/k6;

при нереверсивной работе с умеренными толчками — Н7/m6 (n6);

при реверсивной работе с большими толчками и ударами — Н7/n6 (p6).

Установка полумуфт на цилиндрические концы валов с натягом и снятие их вызывают затруднения, которые не возникают при конусных концах. Осевой затяжкой полумуфт на конусные концы валов можно создать значительный натяг в соединении и обеспечить точное радиальное и угловое положение муфты относи вала. Поэтому при больших нагрузках, работе с толчками, ударами и при реверсивной работе предпочтительно полумуфты устанавливать на конусные концы валов, несмотря на бóльшую сложность их изготовления. При такой установке нельзя упирать полумуфту буртик вала, так как при этом не может быть гарантирован необходимый натяг.

б) Осевая фиксация и осевое крепление. Полумуфта должна закреплена на конце вала и зафиксирована от осевых смещений. Конструкция полумуфт предусматривает одностороннюю выступающую ступицу; способы и методы закрепления и осевой фиксации полумуфт такие же, как и для элементов открытых передач с односторонней и двусторонней выступающими ступицами.

Примеры осевой фиксации и осевого крепления полумуфт:

на цилиндрический конец вала — установочным винтом (см рис. П4); концевой шайбой; круглой шлицевой гайкой и многолапчатой шайбой;

на конический конец вала — гайкой и шайбой с носком (см. табл. 9.12, 9.17); концевой шайбой; круглой шлицевой гайкой и многолапчатой шайбой.

Таблица 11.4

Муфты упругие втулочно-пальцевые (ГОСТ 21425-93), мм

Момент T, Нм	Угловая скорость w, c^-1, не более	Отверстие			Габаритные размеры			Смещение осей валов, не более
		d, d1	lцил	lкон	L	D	d0	радиальное	угловое
31.5	670	16; 18; 19	28	18	60	90	20	0.2	1°30’
63	600	20; 22; 24	36	24	76	100
125	480	25; 28 30	42 58	26 38	89 121	120	28	0.3
250	400	32; 35; 36; 38 40; 42; 45	58 82	38 56	121 169	140			1°
500	380	40; 42; 45	82	56	169	170	36
710	315	45; 48; 50 55; 56	82	56	170	190		0.4
1000	300	50; 55; 56 60; 63; 65; 70	82 105	56 72	170 216	220
2000	240	63; 65; 71; 75 80; 85; 90	105 130	72 95	218 268	250	46
Примечания. 1. Муфты изготовляются двух типов: I – с цилиндрическим отверстием на соединяемые концы валов; II – с коническим отверстием. Допускается сочетание полумуфт разных типов с различными диаметрами посадочных отверстий в пределах одного номинального крутящего момента. В таблице приведены муфты исполнения 2 – на короткие концы валов.
Продолжение табл. 11.4
2. Размеры b и B определяются по осевым размерам пальца, упругой и распорной втулок (см табл. 11.5); D0 = D – (1.5…1.6)d0, где d0 – диаметр отверстия под упругую втулку; dст = 1.6d(d1) 3. Пример условного обозначения муфты с номинальным вращающим моментом 250 Нм; одна из полумуфт диаметром d=32 мм типа I исполнение 1, другая — диаметром d=40 мм, типа II исполнения 2, климатического исполнения У, категории размещения 3: Муфта упругая втулочно-пальцевая 250-32-I.40-II.2-У3 ГОСТ 21424-93.

Таблица 11.5

Муфты упругие втулочно-пальцевые. Втулки и пальцы, мм

Момент T, Нм	Пальцы							Втулка упругая					Втулка распорная
	dп	d0	lп	l	l1	l2	z	dв	lв	d1	t	b	dр	s
31.5 63 125 250 500 710 1000 2000	10 10 14 14 18 18 18 24	M8 M8 M10 M10 M12 M12 M12 M16	42 42 63 63 82 82 82 102	28 28 45 45 59 59 59 75	2 2 2 2 3 3 3 3	2 2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3.5	4 6 4 6 6 8 10 10	19 19 27 27 35 35 35 45	15 15 28 28 36 36 36 44	14 14 20 20 25 25 25 32	5 5 7 7 9 9 9 11	2.5 2.5 3.5 3.5 4.5 4.5 4.5 6	14 14 20 20 25 25 25 32	4 4 5 5 6 6 6 8

Таблица 11.6

Муфты упругие со звездочкой (ГОСТ 14084-93), мм

Момент T, Нм	Угловая скорость w, с^-1, не более	Отверстие		Габаритные размеры
		d	l	L	D	d1	l1	l2	l3	B	B1
16	400	12; 14	25	71	53	26	43	28	15	5	14
		16; 18	28	77		28	46
25	370	14	25	71	63		43			6	16
		16; 18	28	77		30	46
		19
		20	36	93			54
31.5	315	16; 18	28	77	71		46
		19				34
		20; 22	36	93			54
63	235	20; 22; 24		100	85	36	61	40	22	7	21
		25; 28	42	112		42	67
125	210	25; 28			105	45	67			8	25
		30; 32	58	144		45; 48	83
		35; 36				52; 55
250	160	32		147	135	55	86	48	25	9	32
		35; 36; 38				66
		40; 42; 45	82	195		60; 65; 70	110
400	140	38	58	152	166	63	91	56	30	10	38
		40; 42	82	200		70	115
		45;48				75

Продолжение табл. 11.6

Размеры шпоночного паза, мм
d	12	14	16	18	19	20	22	24	25	28	30	32	35	36	38	40	42	45	48
d+t1	13.8	16.3	18.3	20.8	21.8	22.8	24.8	27.3	28.3	31.3	33.8	35.8	38.8	39.8	41.8	44.4	46.4	49.9	52.9
b	4	5		6				8				10				12		14
Примечание. Пример условного обозначения муфты с номинальным вращающим моментом T=125 Нм, диаметром посадочных отверстий: одна – d=32 мм, исполнения 1, другая d=25 мм, исполнения 2, климатического исполнения У, категории размещения 3: Муфта упругая со звездочкой 125-32-1-25-2-У3 ГОСТ 14084-93. Полумуфты с номинальным вращающим моментом 125 Нм, диаметром d=32 мм, исполнения 1, климатического исполнения У, категории размещения 3: Полумуфта 125-32-1-У3 ГОСТ 14084-93.

Таблица 11.7

Муфты упругие со звездочкой. Звездочка (ГОСТ 14084-93), мм

Момент T, Нм	D	d	B	H	r
16	50	26	10.5	15	1.6
25	60	30	12.5
31.5	67
63	80	36	14.5	22	2
125	100	45	16.5
250	130	56	18.6	25	3
400	160	67	20.5	30
Примечание. Пример условного обозначения звездочки муфты с номинальным вращающим моментом T=125 Нм, климатического исполнения У, категории размещения 3: Звездочка 125-У3 ГОСТ 14084-93.

Таблица 11.8

Муфты упругие с торообразной оболочкой

(ГОСТ 20884-93), мм

Момент T, Нм	Угловая скорость w, с^-1, не более	Отверстие			Габаритные размеры
		d; d1	lцил	lкон	lцил	lкон	D
40	315	18; 19	30	20	115	100	125
		20; 22; 24	38	26	130	120
		25	44	28	140	130
80		22; 24	38	26	140	130	160
		25; 28	44	28	150	140
		30	60	40	185	170
125	260	25; 28	44	28	155	145	180
		30; 32; 35; 36	60	40	190	175
200		30; 32; 35 36; 38	60	40	200	185	200
		40	84	60	250	235
250	210	32; 35; 36; 38	60	40	205	185	220
		40; 42; 45	84	60	255	240
315		35; 36; 38	60	40	215	195	250
		40; 42; 45; 48	84	60	270	250
500	170	40; 42; 45; 48 50; 53; 55; 56	84	60	270	250	280
800		48; 50; 53; 55; 56	84	60	280	270	320
		60; 63	108	75	330	310
Продолжение табл. 11.8
Примечания: 1. Муфты изготавливаются двух типов : I – c цилиндрическим отверстием на соединяемые концы валов; II – с коническим отверстием. Допускается сочетание полумуфт разных типов с различными диаметрами посадочных отверстий в пределах одного номинального крутящего момента. В таблице приведены муфты исполнения 2 – на короткие концы валов. 2. Ориентировочные соотношения некоторых размеров муфты: B=0.25D; d=0.05D; C=1.06B; D0=(0.5…0.52)D; D1=0.75D; D2=0.6D; dст=1.55d(d1). 3. Пример условного обозначения муфты с номинальным вращающим моментом T=250 Нм, типа 1, диаметром отверстия полумуфт d=40 мм, с полумуфтами исполнения 1, климатического исполнения У, категории исполнения 2: Муфта 250-1-140-1-У2 ГОСТ 20884-93.