Лекции по "Слесарь-ремонтник"

2.1.4. Муфты их разновидности.

Это устройства для соединения валов  и передачи между ними вращающего момента.

Муфты могут передавать вращающий  момент и валам, и другим деталям (колёсам, шкивам и т.д.). Соединяют  соосные и несоосные валы.

Группы муфт различают по их физической природе.

• Муфты механического действия.
• Муфты электрического (электромагнитного) действия.
• Муфты гидравлического или пневматического действия.

Классы муфт различают по режиму соединения валов.

• Нерасцепляемые (постоянные, соединительные) – соединяют валы постоянно, образуют длинные валы.
• Управляемые – соединяют и разъединяют валы в процессе работы, например автомобильная муфта сцепления.
• Самодействующие – срабатывают автоматически при заданном режиме работы.
• Прочие.

Муфта, рассчитанная на передачу определённого вращающего момента, выполняется в нескольких модификациях для разных диаметров валов. Муфты – автономные узлы, поэтому они легко стандартизируются.

Жесткие муфты.

Могут быть втулочными или фланцевыми.

 

 

 

 

 

 

 

 

Втулочные иногда  называются глухими.

Это самые простые  конструкции и обычно применяются  в лёгких машинах на валах диаметром до 70 мм. Требуют точной соосности, затрудняют сборку-разборку, имеют малую жёсткость на изгиб. Их работоспособность определяется прочностью в местах крепления к валам.

Чаще применяются фланцевые  жёсткие муфты, т.к. они допускают лёгкую сборку-разборку.  Такие конструкции имеют две полумуфты в виде фланцев, устанавливаемых на концах валов с натягом и стянутых болтами. Вращающий момент передаётся за счёт сил трения между фланцами, а когда болты вставлены без зазора, то также и болтами. Фланцевые муфты стандартизованы в диапазоне диаметров 12 ¸ 250 мм и передают моменты 0,8 ¸ 4500 кГм. В тяжёлых машинах фланцы приваривают к валам.

 

Подвижные муфты.

Представителем этого семейства являются шарнирные муфты.  Идея муфты впервые предложена Джероламо Кардано в 1570 г. и доведена до инженерного решения Робертом Гуком в 1770 г.  Поэтому иногда в литературе они называются карданными муфтами, а иногда – шарнирами Гука.

Шарнирные муфты соединяют валы под углом до 45^о,  позволяют создавать цепные валы с передачей вращения в самые недоступные места. Всё это возможно потому, что крестовина является не одним шарниром, а сразу двумя с перпендикулярными осями.

Прочность карданной муфты ограничена прочностью крестовины, в особенности мест крепления пальцев крестовины в отверстиях вилок.

Муфты выбираются по каталогу. Проверочный расчёт ведётся для  рабочих поверхностей шарниров на смятие, проверяется   прочность вилок  и крестовины.

Малогабаритные шарнирные муфты  стандартизованы в диапазоне  диаметров  8 ¸ 40 мм. Крестовина выполнена в виде параллелепипеда. Шарнир образуется с помощью вставных осей, одна из которых длинная, а другая состоит их двух коротких втулок, стянутых заклёпкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упругие муфты.

Предназначены главным образом  для смягчения (амортизации) ударов, толчков и вибрации. Кроме того, допускают некоторую компенсацию  смещений валов.

Главная особенность таких муфт – наличие металлического или  неметаллического упругого элемента. Способность упругих муфт противостоять ударам и вибрации значительно повышает долговечность машин.

Муфта с упругой торообразной оболочкой  может, фактически, рассматриваться, как упругий шарнир Гука. Она способна компенсировать значительные неточности монтажа валов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лёгок монтаж, демонтаж и замена упругого элемента. Допускаются радиальные смещения 1 ¸ 5 мм, осевые 2 ¸ 6 мм, угловые 1,5 ¸ 2^о, угол закручивания  5 ¸ 30^о.

Несущая способность (и прочность)  муфт зависит от крепления оболочки к фланцам.

Широкое применение находит упругая  втулочно-пальцевая муфта ("МУВП"). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь нет необходимости  крепить резину к металлу, легко  заменять упругие элементы при износе.

В этих муфтах момент передаётся через  пальцы и насаженные на них упругие элементы в форме колец или гофрированных втулок. Такие муфты легки в изготовлении, просты в конструкции, удобны в эксплуатации и поэтому получили широкое применение, особенно для передачи вращения от электродвигателя.

Муфты нормализованы в размерах  16 ¸ 150 мм.

Радиальные и угловые смещения существенно снижают срок службы упругих элементов и повышают нагрузки на валы и опоры.

ФРИКЦИОННЫЕ МУФТЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передают вращающий момент благодаря силам трения, возникающим в контакте между элементами муфты. Силы трения легко регулируются изменением силы сжатия трущихся поверхностей. Поэтому фрикционные муфты допускают плавное сцепление при любой скорости, что успешно используется, например, в конструкции автомобильного сцепления.

Фрикционная муфта не может передать через себя момент больший, чем момент сил трения, поскольку начинается проскальзывание контактирующих фрикционных элементов, поэтому фрикционные муфты являются эффективными неразрушающимися предохранителями для защиты машины от динамических перегрузок.

Встречаются различные формы  рабочих  поверхностей фрикционных элементов:

• дисковые, в которых трение происходит по торцевым поверхностям дисков (одно-  и многодисковые);
• конусные, в которых рабочие поверхности имеют коническую форму;
• цилиндрические, имеющие цилиндрическую поверхность контакта (колодочные, ленточные и т.д.).

 

2.1.5.  Резьбовые  соединения

2.1.2. ОБОЗНАЧЕНИЕ РЕЗЬБЫ

В общем случае в обозначение  резьбы входят ^*:

1. буквенный знак резьбы;
2. номинальный размер в миллиметрах или дюймах;
3. размер шага;
4. для многозаходной резьбы – значение хода с указанием шага;
5. буквы LH для левой резьбы;
6. буквенно-цифровое обозначение поля допуска или буквенное обозначение класса точности;
7. цифровое значение или буквенное обозначение длины свинчивания, если она отличается от нормальной.

 

Условное обозначение  метрической резьбы регламентирует ГОСТ 8724-81. Оно состоит из буквы М (символа метрической резьбы), номинального диаметра резьбы, шага и направления резьбы (если она левая). Многозаходные метрические резьбы обозначают (после номинального диаметра) буквами Рh, значением хода резьбы, буквой Р и числовым значением шага. Пример обозначения трехзаходной левой метрической резьбы с номинальным диаметром 24 мм, с шагом 1 мм и значением хода 3 мм: М24´Рh3Р1-LH.

Примеры обозначения  метрической резьбы и варианты его  нанесения на чертеже приведены  на рис. 2.14. Варианты нанесения обозначений  на рис. 2.14, а и 2.14, в предпочтительней.

 

 

Условное обозначения  метрической конической резьбы (ГОСТ 25229-82) включает буквенное обозначение (МК), диаметр резьбы в основной плоскости, шаг и направление (если оно левое). Обозначение наносят, как показано на рис. 2.15, 2.16 . Варианты нанесения обозначения на рис. 2.15, а и 2.16, а предпочтительней.

 

 

Условное обозначение трубной цилиндрической резьбы регламентирует ГОСТ 6357-81. Оно состоит из буквы G и условного размера – внутреннего диаметра трубы в дюймах. Обозначение наносится на изображение, как показано на рис. 2.17, 2.18. Варианты нанесения обозначения на рис. 2.17, а и 2.18, а предпочтительней.

 

 

 

Условное обозначение  трубной конической резьбы (ГОСТ 6211-81) состоит из буквенного обозначения R (наружная резьба) и Rс (внутренняя резьба), диаметра резьбы в основной плоскости в дюймах (рис. 2.19 и 2.20). Варианты нанесения обозначения на рис. 2.19, а и 2.20, а предпочтительней.

 

 

Условное обозначение  трапецеидальной резьбы. Обозначение однозаходной трапецеидальной резьбы (ГОСТ 9484-81) состоит из букв Tr, наружного диаметра и шага (рис. 2.21 и 2.22). Варианты нанесения обозначения на рис. 2.21, а и 2.22, а предпочтительней.

 

 

 

Обозначение многозаходной трапецеидальной  резьбы (ГОСТ 24739-81) состоит из букв Tr, наружного диаметра, хода и шага (рис. 2.23 и 2.24). Варианты нанесения обозначения на рис. 2.23, а и 2.24, а предпочтительней.

 

 

 

Условное обозначение  упорной резьбы (ГОСТ 10177-82) состоит из буквы S, наружного диаметра и шага резьбы: S28×5. Для многозаходной резьбы  обозначение состоит из буквы S, наружного диаметра, хода и шага: S28×10(Р5)LH. Варианты нанесения обозначения на рис. 2.25, а и 2.26, а предпочтительней.

 

 

 

Условное обозначение  круглой резьбы для электротехнической арматуры по ГОСТ 28108-89 состоит из букв Е (серия) и наружного диаметра, например, Е27 (рис. 2.27).

 

 

Резьба прямоугольная не стандартизованная на чертежах задается всеми конструктивными размерами: наружным и внутренним димаметрами, шагом, шириной зуба. Варианты нанесения размеров резьбы с прямоугольным профилем показаны на рис. 2.28, а, б, в. Рекомендуется показывать в масштабе увеличения профиль данной резьбы и все ее размеры.

 

     

 

 

 

 

Широкое применение резьбовых соединений в машинах, механизмах объясняется  простотой и надежностью этого вида креплений, удобством регулирования затяжки, а также возможностью разборки и повторной сборки без замены детали.

Болт длинный цилиндр с головкой и наружной резьбой. Проходит сквозь соединяемые детали и затягивается гайкой (а) деталью с резьбовым отверстием. Винт внешне не отличается от болта, но завинчивается в резьбу одной из соединяемых деталей (б). Шпилька – винт без головки с резьбой на обоих концах (в).

 

 

Основные детали соединения имеют  наружную либо внутреннюю винтовую нарезку (резьбу) и  снабжены огранёнными поверхностями для захвата гаечным ключом.

У резьбы различают следующие основные элементы профиль, угол профиля, шаг, высоту профиля, основание резьбы, глубину, наружный, средний  и внутренний диаметры. Профилем резьбы называются очертания впадин и выступов (в продольном сечении).

Профиль резьбы зависит от формы  режущей части инструмента, при  помощи которого нарезается резьба. Чаще всего применяется цилиндрическая треугольная резьба (ГОСТ 11708—66) (рис. 341, а), обычно ее называют крепежной; такую резьбу нарезают на крепежных деталях, например на шпильках, болтах и гайках.

 Метрическая резьба (ГОСТ 9150—59) (рис. 341, а) имеет треугольный профиль и характеризуется следующими элементами: угол Профиля у нее 60° (см. рис. 341, а), диаметры и шаг резьбы выражаются в метрической системе мер — миллиметрах, профиль резьбы плоскосрезанный. Все метрические резьбы делятся на резьбы с крупным шагом (для диаметров 1—68 мм) и резьбы с мелким шагом (диаметры 1— 600 мм). Шаг резьбы 0,25—6 мм. Резьбы с крупным шагом применяются в тех случаях, когда на соединение действуют значительные нагрузки. При небольших нагрузках применяются резьбы с мелким шагом. Эти резьбы имеют меньшую высоту витков, следовательно, их легче нарезать и они меньше ослабляют сечение болта. Метрические резьбы с крупным шагом обозначают: М20, где М указывает, что Резьба метрическая, цифра 20 — диаметр резьбы. Для резьб с мелким шагом после указания диаметра ставится знак умножения (X), затем ставят цифру, обозначающую шаг резьбы например М20 х 1,5.

Обозначения и стандарты на дюймовые и трубные резьбы

Наименование	Российский  стандарт	Российское  обозначение	Зарубежные  обозначения	Параметры резьбы
				Угол профиля	Kонусность   (2 tg f)	Условный  проход	Число  ниток на 1"
Трубная    цилиндрическая   резьба	ГОСТ 6357-81	G 1/2”	G 1/2”  1/2” BSP  PF 1/2” (Япония)   R 1/2” Tr    (Великобритания)	55°	–	1/8”	28
						1/4”	19
						3/8”
						1/2”	14
						3/4”
						1”	11
						1 1/4”
						1 1/2”
						2”
						2 1/2”
						3”
						3 1/2”
						4”
						5”
						6”
Трубная     коническая    резьба	ГОСТ 6211-81	R 1/2” (наружная)   Rc 1/2” (внутренняя     коническая)  Rp 1/2” (внутренняя     цилиндрическая1))	R 1/2”   1/2” BSPT  PT 1/2” (Япония)	55°	1:16	1/8”	28
						1/4”	19
						3/8”
						1/2”	14
						3/4”
						1”	11
						1 1/4”
						1 1/2”
						2”
						2 1/2”
						3”
						3 1/2”
						4”
						5”
						6”
Kоническая     дюймовая резьба   с углом профиля    60°	ГОСТ 6111-52	K 1/2”	1/2” NPT	60°	1:16	1/16”	27
						1/8”	18
						1/4”
						3/8”	14
						1/2”
						3/4”	11,5
						1”
						1 1/4”
						1 1/2”
Унифицированная   цилиндрическая    дюймовая резьба   с крупным шагом	–	–	1/2” UNC	60°	–	1/4”	20
						5/16”	18
						3/8”	16
						7/16”	14
						1/2”	13
						9/16”	12
						5/8”	11
						3/4”	10
						7/8”	9
						1”	8
Унифицированная   цилиндрическая    дюймовая резьба   с мелким шагом			1/2” UNF	60°	–	1/4”	28
						5/16”	24
						3/8”
						7/16”	20
						1/2”
						9/16”	18
						5/8”
						3/4”	16
						7/8”	14
						1”	12