МУФТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Муфты предназначены для соединения ведущих и ведомых вра­щающихся валов механизмов, расположенных по одной оси, и для разобщения их как на ходу, так и во время остановок. По характеру муфты различаются на соединительные и сцеп­ные. Соединительные муфты применяют в тех случаях, когда в процессе работы валы не разъединяются. Для разобщения валов с целью отключения во время работы двигателя или ис­полнительного механизма от общей трансмиссии применяют сцепные муфты.

Соединительные муфты подразделяются на жесткие и упру­гие— эластичные. Эти муфты изготовляют поперечно-свертными и продольно-свертными. Плоскость соединения поперечно-свертных муфт расположена перпендикулярно к оси валов, а продольно-свертных совпадает с осью валов.

Наиболее широко применяют поперечно-свертные муфты. Они состоят из двух полумуфт дискообразной формы, каждую из которых насаживают на конец соединяемых валов с гаран­тированным натягом и крепят на них призматическими шпон­ками. В жестких муфтах (рис. 122, а) полумуфты между собой соединяют болтами, а в упругих муфтах (рис. 122,б) между болтами и одной из полумуфт устанавливают резиновые про­кладки в виде втулок, набранных из колец. Центрируют полу­муфты между собой по имеющимся на них буртику и проточке. Жесткие полумуфты могут выполняться в виде двух цепных колес, соединенных цепью.

При сборке соединительных муфт выверяют соосность валов. Муфты быстроходных валов тщательно балансируют.

В качестве жестких продольно-свертных муфт применяют зубчатые муфты (рис. 122, в).

Муфта состоит из двух зубчатых полумуфт, устанавливаемых на валы, и двух зубчатых втулок, которые устанавливают на зубчатые полумуфты. Между собой
они соединяются болтами. Такая муфта допускает перекос ва­лов до 1° и радиальное их смещение до 0,3 мм; чтй упрощает центрование валов при монтаже.

Рис. 122. Соединительные муфты

Сцепные муфты разделяются на кулачковые и фрикционные. Фрикционные муфты подразделяются на конусные, шинно-пневматические (ШПМ) и дисковые (рис. 122, г). Кулачковые муф­ты состоят из двух полумуфт с кулачками, которыми произво­дится их сцепление. Каждую полумуфту насаживают на концы соединяемых валов: одну с гарантированным натягом, а вто­рую—подвижно для перемещения ее на валу и соединения с первой полумуфтой. Крепят полумуфты к валам при помощи шпонок или шлицов. Подвижная полумуфта на ступице имеет выточку для рычага, которым включают муфту. Кулачковыми муфтами соединяют барабанный вал лебедки с гидротормозом, цепные колеса трансмиссий и др.

Фрикционные муфты в отличие от кулачковых имеют плавное включение и сцепление их производится за счет сил трения.

В буровых установках наиболее широко распространены шинно-пневматические муфты, служащие для дистанционного включения и выключения силовых агрегатов и исполнительных механизмов — насосав, компрессоров, лебедок, роторов. Такие муфты выпускают следующих диаметров (по шкиву): 300, 500, 700 и 1070 мм.

Для передачи большого крутящего момента шинно-пневматические муфты могут быть опареиными. В этом случае они состоят из двух, соединенных между собой болтами, ободов с баллонами и удлиненного на два обода шкива. Техническая характеристика шинно-пневматических муфт приведена в табл. 33.

При монтаже муфт соединяемые валы центрируют при помо­щи специального приспособления (рис. 123), которое состоит да двух угольников — горизонтального 1, вертикального 3 и установочных винтов 2. Горизонтальный угольник крепят к обо­ду муфты, а вертикальный к шкиву. При центрировании про­веряют радиальный и торцовой зазоры между установочными винтами и горизонтальным угольником при повороте муфты через каждые 90°. По зазору А проверяют угол смещения осей валов, а по зазору Б — смещение осей валов относительно друг друга. Разность между наибольшими и наименьшими зазорами не должна превышать 0,8 мм. Минимально допустимые зазоры между фрикционными колодками и шкивами муфт следующие0 ШПМ-300— 1 мм, ШПМ-500 — 2 мм, ШПМ-700 — 3 мм, ШПМ-1070 — 4 мм.

Особое внимание при монтаже обращают на подсоединение к ниппелю муфты воздухопровода, так как утечка воздуха при­ведет к понижению давления в баллоне и будет происходить пробуксовка колодок, их перегрев и подгорание. Поэтому после установки муфт проверяют герметичность воздухопровода на давление 0,7—0,85 МПа.

КАРДАННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Карданные передачи предназначены для соединения и передачи вращения от ведущего к ведомому валу агрегатов и механизмов, оси которых могут быть несколько смещены по отношению друг к другу. Такие передачи не требуют точного центрирования соединяемых агрегатов, в связи с чем упрощается их монтаж.

Рис. 123. Специальное при­способление для центриро­вания валов

Карданные передачи широко при­меняются в буровых установках. Ими соединяют валы силовых агрегатов с цепным редуктором, коробки пере­мены передач с лебедкой и ротором и др.

Карданная передача (рис. 124) со­стоит из двух карданных шарниров и карданного вала 6. Каждый шарнир имеет переднюю 3 и заднюю 5вилки, соединенные между собой крестови­ной 4. Между крестовиной и вилками установлены игольчатые подшипники. Переднюю вилку соединяют болтами 2 с полумуфтой 1, посаженной на вал механизма, а заднюю—с карданным валом передачи при помощи шлицевого соединения. Оба кар­данных шарнира имеют одинаковую конструкцию. Задняя вилка второго шарнира выполнена вместе с карданным валом.

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Зубчатые передачи служат для передачи вращательного движе­ния зубчатыми колесами с одного вала на другой, а также для преобразования вращательного движения в поступательное или поступательного во вращательное при помощи зубчатых колес и реек. Зубчатое колесо, которое передает усилие, называется ведущим, а воспринимающее усилие — ведомым. Зубчатые пере­дачи применяют для изменения числа оборотов ведомого вала по отношению к ведущему, а также для изменения осей соеди­няемых валов по отношению друг к другу.

Величина изменения угловых скоростей парой зубчатых ко­лес ведущего и ведомого валов называется передаточным отно­шением. В зависимости от относительного расположения соеди­няемых валов зубчатые передачи разделяются на цилиндриче­ские, конические и винтовые.

Цилиндрические зубчатые передачи применяют для переда­чи вращательного движения при параллельном расположении валов при помощи прямозубых с внутренним или внешним за­цеплением, косозубых и шевронных зубчатых колес.

Конические зубчатые передачи используют для передачи вращательного движения коническими зубчатыми колесами при пересекающихся валах, оси которых расположены в одной плос­кости.

Рис. 124. Карданная передача

Для передачи вращательного движения при пересекающихся валах применяют также винтовые и червячные зубчатые пере­дачи. Оси валов таких передач расположены в различных пло­скостях. Типы зубчатых передач показаны на рис. 125.

Зубчатые передачи используют в коробках перемены пере­дач, лебедках, роторах и редукторах. В зависимости от условий работы зубчатые передачи могут быть открытыми и закрытыми. Открытые зубчатые передачи не имеют кожуха, поэтому их пе­риодически смазывают консистентной смазкой. Такие передачи применяют при малых окружных скоростях колес. Закрытые зубчатые передачи применяют в редукторах и коробках переме­ны передач, их помещают в корпусы с масляной ванной. Для передачи больших мощностей используют в основном цилиндри­ческие зубчатые передачи. Червячные и винтовые передачи при­меняют для изменения частоты вращения валов с большим пе­редаточным отношением. Они более компактны и обеспечивают бесшумную работу.

Сборку зубчатых передач начинают с установки зубчатых колес на валы и крепления колес имеете с валами в корпусе коробки или редуктора на подшипниках. После этого регулиру­ют зацепление зубчатых колес. При этом проверяют торцовое и радиальное биение колес при помощи рейсмуса или индикатора, межцентровое расстояние и боковой зазор. Межцентровое рас­стояние проверяют путем замера радиального зазора у зубьев, расположенных на линии, которая проходит через центры ко­лес. Замер производят с торца колес щупом или измерительным клином. Боковой зазор проверяют щупом или индикатором.

При сборке зубчатых передач с модулем более 6 мм боко­вые зазоры должны находиться в пределах 0,4—0,5 мм. В этом случае величину зазора можно определить при помощи про­катывания между зубьями трех-четырех отрезков свинцовой проволоки и замера ее по толщине сплющивания.

Правильность касания зубьев колес собранной зубчатой пе­редачи проверяют обычно при помощи краски. Для этого на поверхность зубьев меньшего колеса наносят тонкий слой крас­ки и проворачивают колеса. По отпечаткам краски на зубьях большого колеса определяют правильность зацепления зубьев. На рис. 126 показаны различные случаи правильного и непра­вильного зацепления зубчатых колес, проверенных по отпечат­кам краски.

При правильном касании зубьев колес отпечатки краски рас­полагаются в средней части боковой поверхности зубьев (рис. 126,а). В зависимости от степени точности передач длина отпечатка должна находиться в пределах 0,5—0,7 длины зуба, а высота — в пределах 0,4—0,5 высоты зуба. В случае перекоса колеса получается односторонний отпечаток на зубьях (рис. 126,б). При перекосе колес и уменьшении межцентрового расстояния получается односторонний отпечаток, смещенный ближе к ножкам зубьев (рис. 126. в), а при увеличении меж­центрового расстояния односторонний отпечаток смещен ближе к головкам зубьев (рис. 126. г). При увеличении или уменьше­нии межцентрового расстояния без перекоса колес отпечатки смещаются к головкам или ножкам зубьев (рис. 126, д, е).

Рис. 125. Типы зубчатых зацеплений:

а — цилиндрическая прямозубая с внешним зацеплением; б — цилиндрическая прямозу­бая с внутренним зацеплением; в — цилиндрическая косозубая; г — цилиндрическая шев­ронная; д — коническая; е — винтовая; ж — червячная; з—реечная

Рис. 126. Отпечатки краски на зубчатых цилиндрических колесах при их про­верке

При сборке конических зубчатых передач проверяют пра­вильность пересечения осей валов, точность угла между их ося­ми, а также боковой зазор и правильность касания зубьев. Про­верку осей конических передач делают при сборке подшипников и корпусных деталей. Конические передачи, как и цилиндриче­ские, работают нормально, если правильно установлен боковой зазор 'между находящимися в зацеплении зубьями.

Правильность зацепления зубьев конусных колес проверяют также при помощи краски..

При сборке червячной передачи проверяют точность расстоя­ния между осями червячного колеса и червяка (межцентровое расстояние), их перпендикулярность, правильность бокового за­зора и касания зубьев червяка и колеса. Межцентровое расстоя­ние определяют при помощи контрольных валов, эталонного ко­леса и мерительного червяка.

Правильность установки червячного колеса по отношению к червяку проверяют при помощи шаблонов и щупов, отвесов и уровня, а полноту касания зубьев червяка и колеса — при помощи краски, которую наносят на винтовую поверхность чер­вяка. При правильной сборке краска покрывает зубья колеса не менее чем на 50—60% по их длине и высоте. Если червяк сме­щен по отношению к колесу, то отпечатки получаются неполны­ми. В таких случаях колесо сдвигают на валу в соответствую­щую сторону до полного касания зубьев.

ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Рис. 127. Приводная роликовая цепь двухрядная

Цепные передачи применяют для передачи вращения -между параллельными валами При помощи цепных зубчатых ко­лес, насаженных 'на валы, и надетой на колеса замкнутой цепи.

В буровых установках цеп­ные -передачи.применяют в ле­бедках, цепных редукторах, трансмиссиях, коробках пере­мены передач, а также в приводах. вспомогательных механизмов. Лля этого используют приводные роликовые цепи следующих ти­пов: однорядные усиленные (ПРУ), однорядные тяжелого типа (ПРТ), двухрядные (2ПР), двухрядные тяжелого типа (2ПРТ), трехрядные (ЗПР), тяжелого типа (ЗПРТ), четырехрядные (4ПР), четырехрядные тяжелого типа (4ПРТ), шестирядные (6ПР) и шестирядные тяжелого типа (6ПРТ).

Краткое обозначение цепи по ГОСТ 10974—64 состоит из пи­ла, шага (мм) и разрушающей нагрузки (кН). Например, цепь приводная, роликовая, шестирядная, тяжелого типа с шагом 31,75 мм и разрушающей нагрузкой 600 кН обозначается сле­дующим образом: 6ПРТ-31, 75-600.

В оборудовании буровых установок применяют цепи с ша­гом 12,7; 25,4; 31,75; 38,1; 44,45; 50,8 мм.

Приводная роликовая цепь (рис. 127) выполнена в виде втулочных (внутренних) и шликовых (внешних) звеньев. Вту­лочное звено состоит из двух пластин 1, в отверстия которых за­прессованы втулки 2 со свободно посаженными на них ролика­ми 3. Валиковое звено выполнено из двух внешних пластин 4 с двумя запрессованными в них валиками 5. С торцов валики раскатаны, что исключает возможность их выпадения. В много­рядных цепях валиковое звено имеет дополнительно по две пластины 6 в каждом промежутке между рядами, которые сво­бодно надеты на валики.

Для соединения концов цепи при надевании ее на колеса применяют соединительное звено 7 или специальные переход­ные звенья при нечетном числе звеньев в цепи. Этими звеньями регулируют натяжения цепи. Соединительное звено, как и ва­ликовое, имеет две внешних пластины и два валика. В одну из пластин запрессовывают валики, а другую свободно надевают на них после соединения цепи и шплинтуют.

Переходное звено — сочетание втулочного и валикового звеньев. Оно имеет две гнутые переходные пластины, одну втул­ку с роликом и один валик. Втулку с надетым на нее роликом запрессовывают в пластины, а валик свободно вставляют в от­верстия пластин и шплинтуют. Переходное звено позволяет со­бирать цепь с нечетным числом звеньев, что рекомендуется при использовании цепных колес с четным числом зубьев. Кроме этого, переходное звено позволяет при необходимости укорачи­вать цепь на одно звено.

При сборке цепных передач устанавливают цепные колеса на валы, проверяют параллельность валов и взаимное располо­жение колес, которые должны находиться в одной плоскости. Допустимые отклонения, мм, (О) при несовпадении торцов зубьев цепных колес определяют по выражению:

где а — число рядов цепи; А — межцентровое расстояние, мм.

Несовпадение торцов зубьев попарно работающих цепных колес может быть вызвано осевым смещением при параллель­ных валах, непараллельностью осей валов, находящихся в одной плоскости, и перекосом их в вертикальных плоскостях. Возмож­но также торцовое биение цепных колес. Дефекты монтажа мо­гут привести к износу боковых поверхностей зубьев и резкой не­равномерности распределения нагрузки между рядами цепи, что приводит к ее преждевременному износу.

Взаимное расположение валов и колес проверяют при помо­щи уровня и жесткой линейки соответствующей длины. Линейку плотно прижимают к баковой обработанной поверхности зубча­того венца большого колеса и измеряют наибольший зазор между линейкой и боковой поверхностью венца другого колеса. Величину несовпадения торцов зубьев проверяют в нескольких положениях ведомых и ведущих колес.

Для,установки и снятия цепей применяют специальное при­способление (рис. 128), которое состоит из двух зацепов 1, вин­та 2, имеющего правую и левую резьбу, и ворота 3. При уста­новке цепи излишнее ее натяжение те допускается. Натяжение цепи проверяют по стреле ее провисания, которая должна быть в пределах 0,01—0,015% межцентрового расстояния. Стрелу провисания измеряют при помощи линейки или шнура.

Для смазки цепных передач при температуре окружающей среды ниже 5°С используют масло АОп-10, АКп-10, а при тем­пературе от 5 до 30 °С — масло индустриальное 20 и 30.

ПОДШИПНИКИ

Вращающиеся валы зубчатых, цепных и клиноременных пере­дач соединяются с неподвижными частями корпусов механиз­мов через подшипники, которые являются их опорой. По конст­рукции они разделяются на две лруппы: подшипники скольже­ния и подшипники качения.

Рис. 128. Приспособление для натя­жения цепи

Подшипники скольжения применяют в основном для вос­приятия радиальных нагрузок и состоят из разъемного или не­разъемного корпуса и заменяе­мых вкладышей. Основание и крышку разъемного корпуса соединяют между собой болта­ми или шпильками. Вкладыши предназначены для сохранения трущейся поверхности вала. Их изготовляют из более мягкого металла или специального материала, обладающего антифрикци­онными свойствами. В подшипниках с неразъемным корпусом вкладыш представляет собой 'втулку, запрессованную в корпус. В подшипниках с разъемным корпусом вкладыши обычно со­стоят из двух половин. Для предохранения от осевого смещения вкладыши имеют буртики. Трущиеся поверхности втулок и разъемных вкладышей покрывают антифрикционными материа­лами—баббитом, пластиком.

При сборке подшипников скольжения <в основном регулиру­ют радиальный зазор между вкладышами и шейкой вала при помощи прокладок. В подшипниках с разъемным корпусом ре­гулировочные прокладки устанавливают между крышкой и основанием и фиксируют штифтами. Вкладыши и втулки имеют специальные канавки для смазки.

Подшипники качения по сравнению с подшипниками сколь­жения уменьшают трение в опорах и увеличивают к. п. д. меха­низмов и машин. Подшипники качения делятся на шариковые и роликовые. По форме ролики делятся на цилиндрические, кони­ческие и бочкообразные. По способу восприятия нагрузок раз­личают подшипники качения радиальные, воспринимающие ра­диальные (поперечные) нагрузки, упорные, воспринимающие только осевые (продольные) нагрузки, и радиально-упорные, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки.

Подшипники качения (рис. 129) состоят из наружного коль­ца 7, внутреннего кольца 2, обоймы 3 и элементов качения 4. Они выполняются одно- и двухрядными. Двухрядные подшип­ники со сферичеокой внутренней поверхностью наружного коль­ца допускают некоторый перекос оси вала относительно оси его корпуса.

Установка подшипников на вал или в корпус является опе­рацией прессовых соединений. При установке подшипников в первую очередь проверяют посадочные места валов и корпу­сов, а также подготовляют сам подшипник. Запрессовку под­шипника в корпус или напрессовку его на вал производят прес­сами или оправками, 'изготовленными из мягких металлов. Для облегчения напрессовки на вал подшипник обычно нагревают в горячем минеральном масле до температуры 80—90 °С, а для запрессовки в корпус охлаждают его.

Рис. 129. Подшипники качения:

а-шариковый; б-роликовый с цилиндрическими роликами; в – ролик двухрядный со сферическими роликами; г - игольчатый; д - роликовый с коническими роликами; е — шариковый упорный

При запрессовке подшипника в корпус усилие через оправку передают на внешнее кольцо, а при напрессовке на вал — на внутреннее кольцо. В случае одновременной посадки подшипни­ков на вал и в корпус применяют специальную оправку, которая передает усилие на оба кольца..

Подшипники качения на валу крепят обычно гайками или при помощи торцовых фланцев, которые прилегают к внутреннему кольцу, а в корпусе — крышками, прилегающими к наружному кольцу. При посадке подшипников в корпус или на вал происходят некоторая деформация колец и уменьшение ради­ального зазора между кольцами и элементами качения. В связи с этим при тугой посадке могут быть защемлены элементы ка­чения, что приводит к преждевременному износу подшипников. Поэтому в собранных шариковых и в роликовых с цилиндрическими роликами подшипниках проверяют радиальный и осевой зазоры, а в конических роликовых подшипниках регулируют только осевой зазор.

В шариковых подшипниках зазор при посадке на вал умень­шаемая в пределах 0>55—0,6 величины натяга, а при посадке в корпус — в пределах 0,65—0,7. Натяг, измеряемый разностью диаметров вала и внутреннего кольца подшипника, определяет характер посадки: тугая, прессовая и легкопрессовая. Правиль­но собранный подшипниковый узел должен иметь свободное вращение.

Осевой зазор в упорных и конических подшипниках регули­руют смещением наружного кольца при помощи крышки и про­кладок. Для этого вначале крышку устанавливают без прокладок и равномерно затягивают ее до отсутствия зазора в подшипнике и прекращения свободного проворота вала. При затяжке крышки вал несколько раз проворачивают, чтобы роли­ки заняли правильное положение на беговых дорожках колец. После этого замеряют зазор между крышкой и корпусом под­шипникового узла и снимают крышку для установки прокладок. Толщину регулировочных прокладок подбирают по зазору меж­ду крышкой и корпусом с учетом необходимого осевого смеще­ния кольца для зазора подшипника, обеспечивающего легкость вращения вала.

Регулировочные прокладки изготовляют из калибровочного металла толщиной от 0,5 до 0,1 мм. Осевой зазор проверяют индикатором, ножку которого устанавливают на торец вала, а вал перемещают вдоль оси.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: