Гост 21424-93. муфты упругие втулочно-пальцевые. параметры и размеры

Палец — муфта

Пальцы муфты проверяют на прочность по изгибу. Резиновые втулки или кольца проверяют по напряжениям смятия в местах их соприкосновения с пальцами.
 

Пальцы муфт, имеющие дефекты ( трещины и др.) или зазоры в гнезде, заменяют. Эластичные шайбы при износе более 2 мм по диаметру также заменяют.
 

Пальцы муфт рассчитывают на изгиб с допускаемым напряжением ( 0 4 — г — 0 5) ат, где о-т — предел текучести материала пальцев.
 

Пальцы муфт рассчитывают на изгиб с допускаемым напряжением ( 0 4 — г — 0 5) OT, где ат — предел текучести материала пальцев.
 

Отверстия под ведущий палец муфты сцепления, изношенные до размера более 14 07 мм, развертываются под ремонтный размер 0 Н б 1 0 035 мм ( табл. 98), а в случае износа отверстий ремонтного размера производится сверление новых отверстий между старыми, как было указано.
 

При ручном отключении нижний палец муфты расцепляет отключающую собачку 4 и промежуточную 3, которая под действием пружины 6 выводит собачку 2 из зацепления с кулачковой муфтой.
 

Кольца упругие и пальцы муфт сцепления механизма при капитальном ремонте заменяют независимо от их состояния.
 

Проводится проверка легкости вращения электродвигателя ( пальцы муфты должны быть сняты), подъема и опускания якоря магнита, действия концевого выключателя и исправности вводного рубильника.
 

При проверочном расчете необходимо прежде всего проверить пальцы муфт на изгиб, а упругий элемент — на удельное давление.
 

Вибрации могут вызвать ослабление болтовых соединений и пальцев муфты, шпонок, нагревание и ускоренный износ подшипников, обрыв болтов крепления подшипников и станины, разрушение фундамента.
 

Шатун 22 посредством тяги 23 соединяется с пальцем муфты 24, укрепленной на шейке зубчатого валика вместо штурвала ручного привода пиноли сверлильного станка. Муфта совершает возвратно-колебательные движения, которые преобразуются в возвратно-поступательные движения шпинделя, и режущий инструмент обрабатывает торец втулки, зажатой в рабочей позиции приспособления.
 

Возникшая вибрация может позлечь за собой ослабление болтовых соединений и пальцев муфты, шпонок, нагревание и ускоренный износ подшипников, обрыв болтов крепления подшипников, станины и разрушение фундамента и машины.
 

Размеры колец МУВП и соответствие муфтам МУВП

Преимущества колец МУВП, относительно втулок МУВП:

• кольца МУВП из-за небольшой собственной высоты намного проще насаживаются на пальцы, т.к. посадка осуществляется с небольшим «натягом», для чего прикладывается некоторое усилие прямо пропорциональное площади поверхности трения между резиной и металлом. Поскольку высота одного кольца МУВП значительно меньше высоту втулки МУВП, соответственно и усилие, прикладываемое при монтаже колец МУВП в четыре и больше раз меньше. Кроме того, значительно снижается риск повредить внутреннюю поверхность кольца при монтаже.
• в некоторых случаях, длина пальцев отличается от стандартных. На палец может одеваться от трех до шести колец МУВП. В этом случае втулки МУВП приходится резать, а кольца МУВП просто набираются в нужном количестве.
• кольца МУВП получаются дешевле, поскольку пресс-форма для их изготовления и сам процесс изготовления оказывается проще.

Рекомендации по подбору размера и количества колец МУВП в сборе

     Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора используют кольца МУВП (или, устаревшее, упругую втулочно-пальцевую муфту МУВП). Типоразмер колец МУВП (K-1, K-2, K-3, K-4, K-5, K-6, K-7) выбираем по величине наибольшего диаметра соединяемых валов с учетом ограничения Т_кр < [Т_кр], где Т_кр – крутящий момент на валу. [Т_кр] – табличное значение (смотри рисунок и таблицу ниже) крутящего момента для требуемой муфты.
     Основные параметры упругих втулочно-пальцевых муфт по ГОСТ 21424-75:

Область применения колец K5, K4, K3, K2, K1, K6, K7

     Кольца МУВП используются в механизмах кранов в конструкции компенсирующих муфт, уменьшающих влияние несоосности валов за счет подвижности деталей муфты. В кранах применяют в основном два типа муфт: втулочно-пальцевые и зубчатые. Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) ГОСТ 21424—75 повсеместно используется в приводах крановых механизмов с малыми и средними крутящими моментами на валах. МУВП в общем случае состоит из двух полумуфт, надетых на цилиндрические или конические концы соединяемых валов. В конических отверстиях одной из полумуфт при помощи гаек крепятся стальные пальцы, изготовленные из прочной стали, с насаженными на них резиновыми кольцами МУВП трапецеидального сечения (обычно 4 кольца) или втулками. Противоположные концы пальцев вместе со втулками заходят в цилиндрические отверстия другой полумуфты.
     Упругость резиновых колец МУВП и возможность их перемещения относительно оси ведомой полумуфты нивелирует, часто, все неточности в соединении валов. Предельное радиальное смещение валов при отсутствии перекоса от 0,2 мм до 0,6 мм при диаметре вала минимальном 38 мм и максимальном 120 мм, а угол перекоса без смещения валов не более чем 0,018 рад. Одна из полумуфт одновременно используется в то же время, как тормозной шкив и, обычно, эту полумуфту устанавливают на быстроходном валу редуктора.
     Следует отметить, что муфта упругая втулочно-пальцевая широко используется для соединения машин с электродвигателями средних мощностей при передаче малых и средних вращающих моментов. Муфта МУВП проста в её изготовлении и очень просто ремонтируется путём замены недорогих упругих резиновых колец МУВП. Обычно, это кольца К5, К4, K3, K2. Напомним, что наружная поверхность одной из полумуфт может использоваться в качестве тормозного барабана.

Расчет муфт

При проектировании должны учитываться самые различные параметры. Наиболее важными можно назвать следующее:

Диаметр посадочного отверстия упругой втулки. При расчетах могут использоваться исключительно стандартные показатели, которые можно взять с технической литературы.
Номинальный крутящий момент

Этот параметр свойственен самым различным устройствам, который считается вводным при проведении расчетов.
При изготовлении учитывается, что деталь может применяться для фиксации длинного или короткого концевого вала с цилиндрическими и коническими поверхностями.
При проектировании уделяется внимание свойствам материала, который применяется в качестве основного при изготовлении детали.

Сегодня разработкой занимаются исключительно инженеры, которые имеют большой опыт работы.

Втулочно-пальцевая муфта

Муфта втулочно-пальцевая также разработана для соединения соосных валов. Она передает крутящий момент в пределах от 6,3 до 16000Н м и уменьшает возникающие при этом динамические нагрузки. Муфта втулочно-пальцевая цена изготовления которой невысока, благодаря своей простоте, получила широкое распространение в машиностроении. Она способна компенсировать небольшие (до 1°) осевое и угловое смещение валов.

По обыкновению, такая муфта состоит из двух частей —  полумуфт. Одна из них — компенсирующая, изготовленная в виде упругой втулочно-пальцевой муфты, а другая —  предохранительная. Обе полумуфты между собой соединяются резиновой торообразной оболочкой.

По конструкции, муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) устроена подобно фланцевой муфте, только у упругой муфты, вместо соединительных болтов есть стальные пальцы, на которых стоят кожаные, резиновые или другие эластичные втулки.

Такие втулки позволяют компенсировать небольшие осевые (от 1 до 5 мм, для малых муфт, и от 2 до 15 мм, для больших муфт), радиальные – от 0,2 до 0,6 мм, и угловые — до 30′, смещения валов. Эти муфты эластичны, обладают высокой демпфирующей и электроизоляционной способностью, надежны в работе и просты в изготовлении. Широко применяются для соединения электродвигателей (d< 150 мм) с механизмами.

Полумуфты изготавливаются в таких исполнениях:

• по ГОСТ 12080-66, для длинных концов валов, с цилиндрическими отверстиями;
• по ГОСТ 12080-66, для коротких концов валов, с цилиндрическими отверстиями;
• по ГОСТ 12081-72, для длинных концов валов, с коническими отверстиями:
• по ГОСТ 12081-72, для коротких концов валов, с коническими отверстиями.

Материал, из которого изготавливают все детали — чугун 20СЧ. Допускается применение других материалов, чьи свойства не уступают чугуну СЧ20. Пальцы изготавливаются из стали с механическими свойствами не хуже, чем у стали 45.

Муфты МУВП отличаются не только простотой конструкции, ее упругие элементы очень удобно меняются.
В составе муфты МУВП, как сборный элемент, применяются втулки и кольца.

Втулки МУВП — резиновые изделия, которые изготовляют путем вулканизации сырой резины в пресформах. Заменить втулки МУВП можно набором из колец МУВП такого же размера. Так как втулка состоит из 4-х секций, то она заменяется 4-мя кольцами. Такие втулки могут работать в масле, воздухе с попаданием масла, топливе, воде, при температуре от — 45° С до +70° С. Рассчитаны на длительное напряжение сжатия до 20кгс/см², могут выдерживать кратковременные резкие перегрузки до 40 кгс/см². Своевременная замена колец или втулок МУВП, позволяет продлить сроки службы подшипников и увеличить межремонтный период работающего оборудования.

Упругие элементы муфты выпускаются в традиционном виде — втулки, и более современные – кольца. Они являются полностью взаимозаменяемыми элементами, поскольку внутренние и наружные размеры у них одинаковые. Вместо одной втулки, на палец можно одеть несколько колец МУВП. Кольца образуют сплошную конструкцию, которая по свойствам не уступает цельной втулке МУВП.

Кольца, по сравнению с втулкой, имеют ряд достоинств. Кольца намного легче. И кольца и втулки одеваются на пальцы «с натягом» для чего приходится прикладывать усилие. Так как толщина кольца меньше толщины втулки в четыре раза, то и усилие, применяемое при монтаже кольца МУВП, будет в четыре раза меньше.

Еще одно преимущество состоит в том, что длина пальцев некоторых муфт отличается от стандартных. На такой палец может быть установлено от трех до шести колец МУВП. За неимением колец, приходилось резать втулки, в то время как кольца просто набираются в необходимом количестве.

К преимуществу колец можно отнести и их более низкую стоимость, так как и пресс-форма, и сам процесс их изготовления оказывается проще.

Конструкция муфты

Рассматриваемая деталь характеризуется достаточно большим количеством особенностей, которые определяют основные эксплуатационные качества. Среди конструктивных особенностей отметим:

1. Изделие состоит из двух полумуфт. Одна из них выполняет роль компенсатора, другая предохранительного элемента. При этом упругий элемент муфты выступает в качестве промежуточного элемента. Соединение резиновой звездочкой позволяет компенсировать смещение валов.
2. Конструктивно изделие напоминает фланцевые варианты исполнения, однако разница заключается в использовании эластичной втулки.
3. Втулка может компенсировать смещение оси вала до 5 мм. Варианты исполнения с большими размерами способны проводить более существенную компенсацию смещения, так как их диаметральный размер также внушительный.

При соединении с промежуточным валом существенно увеличивается эксплуатационный срок изделия, так как вибрация или незначительное смещение валов компенсируется.