Соединительная муфта

Соединительная муфта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

61> 4 F 16 D 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сп

CO 4

М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 3605586/25-27 (22) 15.06.83 (46) !5,08.86. Бюл. У 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтномеханических работ (72) А.П. Волков, В.Ф. Челенко, А.А. Гостев, Ю.Л. Урин, Г.Я, Алексеенко и И.Б. Свирский (53) 621.825.2(088.8) (56).Авторское свидетельство СССР

Ф 621409, кл. F 16 D !/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 641194, кл. F 16 D 1/04, 1976. (54)(57) СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая вал с диаметрально распо„„SU„„1250752 A 1 ложенными лысками на конце, смонтированную на нем обойму с расположенными против лысок вала выемками, образованными поверхностями вращения, и расположенные в них вставки, контактирующие с лысками вала, форма которых соответствует контактирующим с ними поверхностям обоймы и вала, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности муфты пугем выравнивания нагрузок в зоне контакта сопрягаемых поверхностей, поверхности выемок и вставок в плоскости осевых сечений очерчены окружностью радиусом 2 0-20,0 максимального радиуса выемок и вставок в плоскости перпендикулярных оси сечений.

1250752

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения в тяжело нагруженных передачах прокатных станов.

Цель изобретения — повьппение на- 5 дежности муфты путем. выравнивания нагрузки в зоне контакта сопрягаемых поверхностей.

На фиг. 1 показана соединительная муфта, продольный разрез; на

1О фиг. 2 — вид ио стрелке А на фиг.1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — схема силовых взаимодействий элементов муфты; на фиг. 5 схема нагрузки вставки; на фиг ° 6 схема образования криволинейной поверхности вставки; на фиг. 7 — элемент схемы на фиг. 6; на фиг. 8 осевое сечение цилиндрической вставки; на фиг. 9 — распределение сил при осевом перекосе цилиндрической вставки; иа фиг ° 10 — осевое сечение бочкообразной вставки; на фиг. 11 распределение сил при осевом перекосе бочкообразной вставки.

Соединительная муфта содержит обойму 1 с внутренней расточкой диаметром D,для надевания на хвостовик нала 2 и с диаметрально выполненными расточками К, в которых установлены вставки 3 с выпуклой и плоской рабочими поверхностями. Поверхности контакта вставок 3 и выточек обоймы 1 выполнены в виде бочкообразных поверхностей вращения с осями, парал- 35 лельными оси обоймы и отстоящими от нее на величину эксцентриситета е, образующими в виде дуг окружности радиуса Б и максимальным радиусом бочкообразной поверхности в плоскос- 40 ти поперечного сечения г, причем

2,0- B/гс20,0.

Вставки 3 взаимодействуют своими плоскими поверхностями с лысками хвостовика вала 2. При вынутом вале

2 вставка 3 удерживается в выемке обоймы, например, при помощи стержня 4, жестко закрепленного в обойме и взаимодействующего своей головкой

5 с буртами кольцевой проточки Т-об- 50 разного сечения, выполненной во вставке 3. Благодаря этой кольцевой проточке удержание вставки 3 стержнем

4 не препятствует повороту вставки 3 относительно обоймы 1 в плоскости 55 ее поперечного сечения, необходимому для выбора монтажного зазора А между вставками 3 и хвостовиком вала 2.

Ширина кольцевой проточки выполнена большей диаметра 5 стержня 4 на величину, достаточную для поворота вставки 3 в осевой плоскости муфты и на малый угол (до 1 1, обеспечивающий достижение плотного контакта между хвостовиком вала 2 и вставками 3 ио всей их длине.

При соединении муфты с хвостовиком вала 2 он вводится внутрь обоймы

1 между вставками 3, удерживаемыми в обойме 1 стержнями 4 с головками 5.

При этом имеется начальный монтажный зазор И между плоскостями лысок хвостовика вала 2 и вставок 3. Затем при нагружении соединительной муфты крутящим моментом,хвостовик вала 2, проворачиваясь в обойме 1 муфты, заставляет поворачиваться в плоскости передачи крутящего момента (т.е. в плоскости, перпендикулярной оси муфты и вставки 3, плоские поверхности которых сблюкаются, выбирая постепенно монтажный зазор Д . При этом в случае неодновременного входа в контакт плоской поверхности вставки 3 с плоскостью лыски хвостовика вала 2 ио ее длине, т. е. при начальном контакте между ними вблизи края вставки

3 (фиг. 4) контактное усилие Рд, действующее со стороны вала 2 на вставку 3, и соответственно Р действующее со стороны вставки 3 на обойму 1, составят с нормалью N-N к бочкообразной поверхности контакта втулки 3 и обоймы 1 некоторый угол х.. Геометрические параметры муфты, прежде всего радиус Я дуговой образующей бочкообразной поверхности выбраны так, чтобы обеспечить с >f где ) — угол трения между бочкообразными поверхностями вставок 3 и обоймы 1. При этом, обеспечивается скольжение вставки 3 по обойме 1 в сторону отклонения силы Pg< от нормали N-N, т.е. происходит доворот вставки 3 в плоскости осевого сечения муфты до достижения одновременного контакта на обоих краях вставки

3 и, следовательно, по всей ее длине, что приводит к уменьшению контактных давлений благодаря их распределению по всей длине контактных поверхностей и в конечном счете к уменьшению износа последних. При реверсе, либо остановке вращения муфты хвостовик вала 2 поворачивается относительно обоймы 1 вокруг ее оси

1250752 (3) личных по твердостии шероховатости в направлении исходного положения, при этом раскрывается монтажный зазор А и обеспечинаВтся возможность быстрого демонтажа и поворотного монтажа муфты.

Оговоренный выше диапазон значений R/ã выбран из следующих соображений. Верхний предел с тн< шения R/ã назначен из необходимости выполнения условия отсутствия самоторможе- 10 ния вставок 3 при их пов< оте в плоскости осевого сечения муфты о(,1, (1) или с учетом очевидного из фиг. 2

sin4 = — —

0 51 (2) 15

R и того, что для малых углов in <

) Я ()

Из (1 ) получаем

26

R i.

21 г 2rg

Соотношение a/D составляет для муфт, как правило, 0,5-1,4, причем для хвостовика прокатных валков величины этого отношения ближе к верхнему пределу, соотношение,/г может находиться в пределах 2,1-2,6 из геометрических условий реализации эксцентричных выемок в обойме, отсюда входящее в (3) отношение Е/г может составить

2/r= 2/D Р/r=l 05-3,64, (4)

С учетом (4), а также того, что угол трения стали по стали для разповерхностей и разных условий эксплу,i.òàöèè не ниже 1".=0,10-0,15, условие (3) отсутствия самоторможения может быть записано следующим образом: (— ),. =(, R Д 3 64

r "" " 2) 1 "+"r 2 0,10

=18,2 (5)

11оэтому принято R/rL20.

Нижняя граница отношения В/г обусловлена тем, что даже при относительно коротких вставках величине R/r=2 соответствует значительное утолщение вставок 3 в их центральной части, что приводит либо к недопустимому ослаблению сечений обоймы 1 при сохранении ее наружного диаметра, либо к неоправданному увеличению радиальных габаритов муфты.

Для спроектированной муфты, реа:шзующей предлагаемое изобретение, было принято

R ll00 г 205 — — 5,37.

Таким образом, преимуществом предлагаемой муфты по сравнению с известной является устранение ударов, связанных с зазорами в соединении валковой муфты с рабочим валком прокатной клети, обеспечение плотного контакта по всей площади контактных поверхностей элементов соединительной муфты и хвостовика валка, а, следовательно, уменьшение выработки элементов муфты и повышение ее надежности, 1250752

1250752

1 2507 S 2

1)

Мг

М1

У )

Фиг. 7

1250752

Составитель И. Яцунов

Редактор Ю. Середа Техред Q.Гортвай Корректор М. Поко

Заказ 4390/29 Тираж 880 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4