Міцність пальців визначається за напруженням згину

 

, (2.1.4)

 

де , (2.1.5)

 

де D – зазор між напівмуфтами, мм;

[s] =(0,4...0,5) sТ – допустиме напруження згину для матеріалу пальців, МПа;

sТ – границя текучості матеріалу пальців, МПа.

 

Таблиця 2.1.

Значення коефіцієнта запасу Кк крутного момента для пружних компенсуючих муфт (привод від електродвигуна).

Назва машини Кк
Динамомашина (електричний генератор) 1...2
Повітродувна машина (вентилятор) 1,25...2  
Відцентрові і поршневі насоси, поршневі компресори 1,75...3,5  
Металоріжучі верстати: з безперервним рухом   1,25...1,5  
із зворотно-поступальним рухом 1,5...2,5  
Стрічкові та ланцюгові транспортери, деревообробні верстати 1,5...2  
Рольганги  
Крани підйомні, елеватори 3...5  
       

 

Примітка. Для приводів від поршневих двигунів значення коефіцієнту запасу Кк необхідно збільшити на 50...70%.

При передачі муфтою крутного моменту колове зусилля на пальцях деформує пружні кільця на величину d і викликає відносне провертання напівмуфт на кут j . Залежність між силою F1, що діє на палець та пружним переміщенням стиску d гумової втулки або комплекту кілець стандартної муфти визначається ступеневою функцією:

 

F1=C×dm, (2.1.6)

 

де С=1500...3000 Н – коефіцієнт, що залежить від розміру муфти;

m=1...1,5 – показник степеня, для розрахунків звичайно приймають m=1,5.

Повна характеристика жорсткості пружної втулково-пальцевої муфти зображена кривою 1 на рис.2.1.2.

 

Т – крутний момент, що передається муфтою;

j - кут зміщення напівмуфт;

А – робота, що затрачується на деформацію пружних елементів при навантаженні до момента Тгран.

Збільшення жорсткості муфти можна досягти при встановленні замість пружних кілець суцільних гумових або шкіряних втулок при повному числі пальців (пунктирна лінія 2, що розміщена над лінією 1). Зниження жорсткості муфти досягається зменшеним числом пальців (без порушення симетричності розміщення пальців), а також за рахунок зменшення числа гумових кілець трапецієвидної форми перерізу (крива пунктирна лінія 3, що розміщена під лінією 1).

Теоретично визначити жорсткість пружної компенсуючої втулково-пальцевої муфти та її енергоємність досить важко тому, що при збільшенні навантаження змінюється схема напруженого стану матеріалу втулки, а також тому, що деформація матеріалу втулки (гуми або шкіри) не відповідає закону Гука. (Деформація гумових кілець або втулок на початку навантаження протікає за схемою, наближеною до одновісного напруженого стану. Деформація втулок або гумових кілець при граничних навантаженнях, які протікають за схемою, наближеною до схеми об’ємного пружного стану). У зв’язку з цим визначення жорсткості пружних втулково-пальцевих муфт за моментом здійснюється експериментально.

 

2.2.МУФТА З ПРУЖНОЮ ТОРОПОДІБНОЮ ОБОЛОНКОЮ ГОСТ 20884-82

 

У цій муфті пружний елемент, що нагадує автомобільну шину, працює на кручення. Порівняно з пружною втулково-пальцевою муфтою вищезгадана муфта має більшу енергоємність, високі пружні та компенсуючі властивості (Dr»2...6 мм; Da»2...6°, а кут зміщення напівмуфт j =5...30°).

 

 

Рис. 2.2.1. Муфта з пружною тороподібною оболонкою.

Ця муфта має здатність демпфувати поштовхи та вібрації, зручність монтажу, демонтажу та заміни пружних елементів. Пружну оболонку виготовляють з гуми, що армована кордом або з чистої гуми. Навантажувальна здатність муфти обмежена стійкістю оболонки та міцністю кріплення її до фланців.

Муфти цього типу виготовляються в двох виконаннях: з розрізаною оболонкою та з нерозрізаною.

Складається муфта (рис. 2.2.1.) з пружного елементу 1 та напівмуфт 2, до яких гвинтами 3 притягуються кільця 4 (у муфті з розрізаною оболонкою). У муфті з нерозрізаною оболонкою гвинтами 3 через кільця 4 притискуються напівкільця 5 до пружного елемента 1. При складанні муфти напівкільця 5 з’єднують з кільцем 4 гвинтами 6, які розміщені між гвинтами 3.

Міцність прогумованої оболонки перевіряють за напруженнями зсуву в перерізі біля місць затискання ( по D1).

 

, (2.2.1)

 

де [t]зс – допустиме напруження зсуву за даними [5], [6] [t]зс=0,4 МПа (для оболонок з гуми при D£300 мм); [t]зс=0,7 МПа (для оболонок армованих кордом при D>300 мм).

d – товщина прогумованої оболонки, мм;

Кк – коефіцієнт запасу крутного моменту (значення вибирають із таблиці 2.1.);

Тном – номінальний крутний момент на з’єднуваному валу, Нм;

D1 – діаметр прогумованої оболонки у місці затискання (зовнішній діаметр затискних кілець), мм.