Acoplamientos para conectar ejes con pequeños diámetros. Ejes y ejes


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Acoplamientos para conectar dos ejes. Acoplamiento ciego.

Embrague de embrague. Embrague de leva. Embrague de fricción. Embrague de disco de leva cruzada (embrague Oldtem).

Acoplamiento de dos ejes quizás sordo, cuando el eje largo, de acuerdo con las condiciones de fabricación y funcionamiento de la máquina, es de material compuesto, y el eje de material compuesto debe funcionar como un todo. Tal conexión se muestra en la Fig. 234. Se trata de un manguito provisto de un ajuste de interferencia en los extremos de los ejes que se van a conectar. El casquillo se fija a los ejes y transmite el par mediante chavetas paralelas, chavetas de segmento o pasadores cónicos.

Arroz. 234 : 1 - acoplamiento, 2 - chaveta, 3 - eje

Embragues diseñado para conectar y desconectar ejes. Estos incluyen embragues y embragues de fricción.

Embrague de leva(fig. 235) consta de dos partes, montadas en los extremos del eje a conectar. La mitad del acoplamiento se ajusta firmemente, la segunda se puede mover a lo largo del eje a lo largo de la chaveta de guía con una palanca especial. Al moverse, las levas se acoplan, lo que asegura la transmisión del par.

Arroz. 235. Embrague de leva

Embragues de fricción(fig. 236) proporcionan un arranque más suave (debido al deslizamiento) del eje impulsado. El momento se transmite debido a la fuerza de fricción entre las partes motriz y accionada del embrague. Los embragues de fricción se dividen en disco, cónico, tambor (con almohadillas, anillos expandibles, bandas de apriete o resortes).

Arroz. 236 Embrague de fricción

Una variedad de acoplamientos móviles incluyen acoplamientos elásticos... Estos acoplamientos se utilizan para compensar errores en la posición relativa de los ejes a conectar: ​​desplazamiento central, inclinación mutua del eje, desplazamiento axial. La capacidad de compensar este o aquel tipo de error depende del diseño de los acoplamientos. Por ejemplo, un manguito de expansión de leva solo compensa el movimiento axial que se produce, por ejemplo, como resultado de una deformación térmica.

Para compensar el desplazamiento de los ejes de los ejes en la dirección perpendicular al eje, así como pequeños desplazamientos axiales, se utiliza un acoplamiento transversal (acoplamiento Oldgem) (Fig. 237). Consta de dos semiacoplamientos con una ranura en la superficie del extremo y un disco intermedio con dos protuberancias mutuamente perpendiculares que entran en las ranuras de los semiacoplamientos. Al girar los ejes conectados por el acoplamiento, cuyos ejes están desplazados, pero paralelos, las protuberancias del disco intermedio se deslizan a lo largo de las cavidades de los semiacoplamientos. El disco medio, además de la rotación, se mueve en un plano perpendicular al eje ("flota").

En la Fig. 2.1, donde a, d, i - conexiones de eje a eje, b, f, k - acoplamiento de compensación, c, g, l - conexiones de engranajes, g, h, m - transmisión por correa trapezoidal.

La conexión de eje a eje se utiliza: cuando se intenta reducir las dimensiones y el peso totales; si es necesario, una conexión rígida para obtener un posicionamiento preciso y una velocidad de movimiento precisa; cuando se tiende a disminuir el momento de inercia reducido

conducir. Esta conexión es compacta pero extremadamente susceptible a errores de fabricación y montaje. Con un aumento de estos errores, aumentan las fuerzas en los cojinetes de los ejes conectados del motor y la caja de cambios, y también surge la posibilidad de fricción en la articulación. Como usted sabe, preocuparse por las articulaciones fijas

Es un tipo de daño que ocurre cuando dos superficies, en contacto y nominalmente estacionarias entre sí, experimentan pequeños desplazamientos relativos periódicos locales.

Al conectar los ejes del motor y la caja de cambios mediante un acoplamiento de compensación, es posible compensar errores suficientemente grandes en el montaje del accionamiento. En este caso, la longitud del disco aumenta ligeramente. La carga radial en voladizo en los ejes conectados es aproximadamente 0,2 de la fuerza circunferencial en el acoplamiento.

Si los ejes del motor y la caja de engranajes están conectados por engranajes, entonces el tamaño total del motorreductor sinfín o cilíndrico cónico aumenta ligeramente en longitud. En este caso, el motorreductor pasa a ser, respectivamente, cilíndrico-helicoidal o cilíndrico-bisel-cilíndrico. Los ejes a conectar se cargan mediante fuerzas que actúan sobre los dientes del engranaje.

La conexión mediante una transmisión por correa trapezoidal aumenta la altura total del motorreductor. La carga en los ejes conectados está determinada por la fuerza radial en voladizo del pretensado de las correas.

Análisis comparativo (figura 2.2) de la prevalencia de varias conexiones del eje del motor y

Ivanov A.S., Murkin S.V. "Diseño de motorreductores modernos"

reductores en motorreductores para uso industrial general 72 empresas de 17 países demostraron que tres tipos de conexiones: "eje a eje" (relleno blanco), un acoplamiento de compensación (relleno negro), utilizando un engranaje (relleno gris) son bastante comunes en motores modernos, cajas de cambios fabricadas tanto en países occidentales como en Rusia. Las transmisiones por correa no se incluyeron en este análisis, ya que solo las utilizan unos pocos fabricantes de motorreductores.

Bockwoldt (Alemania) utiliza la conexión eje a eje en un motorreductor cilíndrico-cónico-cilíndrico. Firms Rotor (Países Bajos), Renold (Gran Bretaña), Innovari (Italia) utilizan dicha conexión en cajas de engranajes de motor de engranajes cilíndricos de una, dos y tres etapas. La conexión de acoplamiento es característica

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para motorreductores fabricados por Stöber, Bauer (Alemania), etc. Se realiza mediante embrague dentado, embrague con asterisco, MUVP, etc. La conexión de engranajes es común en Alemania (SEW, Bauer, Nord), Gran Bretaña (Renold) , EE.UU. (Baldor Dodge), Italia (Innovari, Rossi) y otros países.

2.1 Conexión de eje a eje

V motorreductores Se utilizan tres tipos de conexión de eje a eje: 1) tanto el eje del motor como el eje de la caja de cambios están montados sobre dos soportes, el par se transmite mediante la conexión enchavetada; 2) tanto el eje del motor como el eje de la caja de cambios están instalados sobre dos soportes, el par se transmite mediante estrías cortas; 3) el eje del motor está montado en dos soportes, y el eje de entrada de la caja de cambios está montado en uno, el par se transmite por la conexión con una interferencia creada al apretar los tornillos de la conexión del terminal.

En la Fig. 2.3 muestra este tipo de conexiones en relación con un motorreductor cilíndrico-cónico-cilíndrico: el primero (a) - un motorreductor fabricado por Pujol Muntala (España); el segundo (b) - motorreductor fabricado por ZAE (Alemania); el tercero (c) es un motorreductor de Bauer (Alemania). El primer tipo de conexión también lo utilizan las empresas.

GFC y Bockwoldt (Alemania), Renold (Reino Unido), Rossi

(Italia), LLC Mozhga-reduktor, OJSC Reductor, Barysh, OJSC Reductor, Izhevsk (Rusia), etc. La conexión del segundo tipo, además, está muy extendida entre las empresas Swedrive (Suecia), Bonfiglioli (Italia), etc. El tercer tipo de conexión también lo utilizan KEB (Gran Bretaña) y otros.

Ivanov A.S., Murkin S.V. "Diseño de motorreductores modernos"

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Un ejemplo de una conexión del tercer tipo en relación con un motor de engranajes planetarios fabricado por ZF (Alemania) se muestra en la Fig. 2.4 (el motor no se muestra en la figura).

Como sabe, una varilla, fijada en un soporte (Fig. 2.5, a), forma un mecanismo. Para fijar la varilla en el espacio, basta con instalarla sobre dos soportes (Figura 2.5, b). Si se incrementa el número de apoyos, entonces el sistema se vuelve estáticamente indeterminado y para determinar las reacciones en los apoyos es necesario, además de las ecuaciones de equilibrio, establecer condiciones para la compatibilidad de los desplazamientos. Cuando los ejes están desalineados o sesgados, los soportes ubicados cerca de la junta se cargan con fuerzas que pueden superar las reacciones en los soportes del proceso de trabajo. Un eje de cuatro cojinetes sin bisagra (Fig. 2.5, c) es un diagrama de diseño de la conexión "eje a eje" del primer tipo, un eje de cuatro cojinetes con bisagra

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(Fig. 2.5, d) - diagrama de diseño de la conexión de eje a eje del segundo tipo, eje de tres cojinetes (Fig. 2.5, d) - diagrama de diseño de la conexión de eje a eje del tercer tipo.

Dado que la conexión de eje a eje forma un esquema de diseño estáticamente indeterminado de los ejes a conectar, los errores de fabricación y montaje pueden generar fuerzas significativas en los soportes. Para limitar la magnitud de estas fuerzas, es necesario tener en cuenta la relación de reacciones en apoyos con errores en la ubicación de las superficies de las piezas, rigidez a la flexión de los ejes, rigidez de contacto de los rodamientos, holguras radiales en los rodamientos y asignación de ubicación. tolerancias basadas en el sistema considerado estáticamente indeterminado.

Además de un aumento de las reacciones en los cojinetes, lo que reduce la vida útil del cojinete, en la conexión de eje a eje, pueden producirse fricciones en la conjugación de las superficies de contacto del extremo de salida del eje del motor y el orificio en el eje de la caja de engranajes. Para eliminar la apariencia de desgaste, SEW (Alemania) recomienda aplicar pasta antiadherente NOCO a las superficies de contacto durante el montaje, empresas italianas - pegar "Klűberpaste-46MR401", empresa

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Ejes y ejes

Las partes giratorias de las máquinas están montadas sobre ejes o ejes. Los ejes siempre giran con las piezas y transmiten el par; los ejes, tanto si giran con las piezas como si permanecen estacionarios, no transmiten momento y solo soportan las piezas. Por lo tanto, los ejes se cargan solo mediante fuerzas de flexión y los ejes, además de ellos, se cargan con pares.

Los ejes son rectos, acodados y flexibles (Figura 3.8). Cuando el diámetro del tornillo sin fin o del engranaje está cerca del diámetro del eje, se fabrican como una sola pieza, por ejemplo, un eje con un tornillo sin fin, un eje con una rueda dentada.

Ejes

a - líneas rectas; b - manivela; c - flexible.

Figura 3.8.

Los ejes y ejes giratorios están soportados por cojinetes (muñones). Los muñones que soportan carga axial se denominan talones.

Aspectos

Los ejes y las piezas que giran a su alrededor se apoyan sobre cojinetes. Se hace una distinción entre cojinetes lisos y rodamientos.

Cojinetes lisos(Figura 3.9). Dependiendo de la magnitud y dirección de las cargas que ocurren en los ejes soportados por cojinetes lisos, se hace una distinción entre cojinetes radiales, que pueden absorber cargas radiales, y cojinetes de empuje, que pueden soportar fuerzas axiales y radiales.

La superficie del muñón en los cojinetes radiales se desliza con relación a su superficie interior. Una capa de lubricante crea una disminución de las fuerzas de fricción entre las superficies de fricción. Durante el funcionamiento, el muñón toma una posición excéntrica en el rodamiento y, por lo tanto, la grasa entre las superficies del rodamiento y el muñón toma la forma de una cuña. El muñón, girando, lleva la grasa a un espacio estrecho, donde un cojín de aceite se crea que soporta la revista. También se crea una capa de aceite que separa el muñón y el cojinete si se introduce aceite en el espacio mediante una bomba de aceite.

Los cojinetes lisos se instalan para ejes pesados ​​cuando se requiere el desmontaje del cojinete, o cuando este último funciona en entornos corrosivos o en caso de fuerte contaminación.

Cojinete liso de carcasa partida


1 - cubierta; 2 - tornillos; 3 - inserciones; 4 - cuerpo; Engrasador de 5 tapones.

Figura 3.9.

Cojinete de fricción(Figura 3.10) consta de anillos exteriores e interiores con pistas de rodadura. Las bolas o rodillos se instalan entre los anillos en las pistas de rodadura y ruedan a lo largo de las pistas. Para que los rodillos o bolas estén a la misma distancia entre sí, se proporcionan jaulas en los cojinetes, que son anillos prensados ​​con orificios para rodillos o bolas.

Los principales tipos de rodamientos.

Figura 3.10.

Los rodamientos de rodillos se utilizan ampliamente (para diámetros pequeños de rodillos, se denominan rodamientos de agujas).

Los rodamientos se pueden dividir en tres tipos: radiales, que soportan cargas radiales y que permiten pequeñas cargas axiales; empuje radial, percibiendo cargas radiales y axiales, pero el valor de este último no debe exceder 0,7 de la diferencia entre las cargas radiales permisibles y efectivas; persistente, tomando solo cargas axiales.

Acoplamientos

Para conectar ejes que son una continuación entre sí, o ubicados en ángulo, así como para transferir el par entre el eje y las partes que se asientan sobre él, se utilizan acoplamientos.

Según su finalidad, se dividen en embragues continuos (no controlados) y embragues de acoplamiento (controlados).

Acoplamientos que conectan ejes rígidamente, se distinguen los siguientes tipos:

- Acoplamientos de manguito diseño simple, tamaño pequeño (Figura 3.11). Su desventaja es que para conectar los ejes, estos últimos deben separarse. Los acoplamientos se utilizan para diámetros de eje que no superan los 120 mm.

Acoplamientos de manguito:


a - con teclas paralelas; b - con claves de segmento; c - con alfileres; d - con ranuras.

Figura 3.11.

- Acoplamientos de brida(Figura 3.12) generalmente constan de dos semiacoplamientos y son de dos tipos. En un tipo de acoplamientos, los pernos se instalan sin juego mientras se cortan los pernos. En otro tipo de acoplamientos, los pernos se instalan con un espacio. En este caso, el par se transmite por el momento de fricción creado por el apriete de los tornillos.

Los acoplamientos que conectan ejes con algún desplazamiento mutuo o desalineación como resultado de imprecisiones en la fabricación, instalación o deformación durante el funcionamiento se denominan compensar.

Hay varios tipos de acoplamientos de expansión:

El acoplamiento más simple consta de dos semiacoplamientos, al igual que para los acoplamientos rígidos, solo el perno de uno de los semiacoplamientos se apoya contra las juntas de goma, lo que permite compensar imprecisiones en la posición de los ejes.

- Acoplamientos cruzados se utiliza para conectar ejes cuando puede haber grandes desplazamientos de eje. Constan de dos semiacoplamientos con ranuras en sus extremos. Se coloca un disco entre los semiacoplamientos, en cuyos extremos hay proyecciones perpendiculares entre sí. La desventaja de estos acoplamientos es el alto desgaste de las ranuras, ya que durante el funcionamiento el disco intermedio se mueve con respecto a la mitad de los acoplamientos. Las fuerzas de fricción surgen entre el disco y las mitades del acoplamiento, lo que provoca fuerzas radiales que se transmiten al eje.

- Acoplamientos giratorios(Figura 3.13) se utiliza para transferir movimiento entre ejes ubicados en ángulo. La posibilidad de transmitir la rotación en un ángulo de hasta 45 ° está garantizada por el hecho de que el acoplamiento tiene dos juntas ubicadas mutuamente perpendiculares.

CONEXIONES DE ACOPLAMIENTO
dispositivos que conectan los extremos de dos ejes para transmitir la rotación.
ACOPLAMIENTOS MECANICOS
Los acoplamientos mecánicos son conexiones desmontables permanentes. Los ejes muy largos, como los ejes de hélice de los barcos, se dividen en secciones que están conectadas por acoplamientos, ya que dicha estructura es más conveniente de fabricar y transportar. Los acoplamientos pueden ser rígidos no compensadores (ciegos) y elásticos.
Acoplamientos ciegos. Los acoplamientos ciegos conectan ejes sin posibilidad de su movimiento relativo. Dichos acoplamientos incluyen acoplamientos de manguito (Fig. 1), acoplamientos con brida (Fig. 2) y con un elemento de conexión intermedio (Fig. 3).





Acoplamientos flexibles. Debido al desgaste, errores de instalación o deflexión de ejes pesados ​​debido a su propio peso, la desalineación del eje es casi inevitable. Para evitar que los ejes golpeen debido a la desalineación, se han desarrollado acoplamientos con dispositivos de compensación, llamados acoplamientos elásticos. Estos acoplamientos incluyen acoplamientos de brida elástica (Fig. 4) y de correa elástica (Fig. 5).





Junta universal (cardán). Una junta universal (Fig. 6) conecta ejes no paralelos con ejes de intersección en el caso de que el ángulo entre los ejes de los ejes sea grande y pueda variar. Una junta universal doble se usa generalmente para conectar ejes paralelos que están desplazados entre sí.



ACOPLAMIENTOS MECANICOS
Los acoplamientos, con los que puede separar fácilmente los ejes (a menudo durante el funcionamiento), se denominan embrague. Dichos acoplamientos incluyen acoplamientos de ajuste de forma y de bloqueo por fuerza (incluidos los de fricción). Acoplamientos de ajuste de forma. Los acoplamientos de ajuste de forma se clasifican según la forma de los elementos de acoplamiento.
Acoplamientos de engranajes. El embrague de dientes rectangulares (fig. 7) puede transmitir par en ambas direcciones. Su lado izquierdo está rígidamente unido (enchavetado) al eje. El lado derecho se une al otro eje con una llave deslizante y se engancha o desengancha del lado izquierdo moviendo una palanca en la ranura. La principal desventaja de dicho embrague es la dificultad de acoplamiento. En la fig. ocho.





Embragues de fricción. El embrague de fricción funciona de tal manera que una parte de él es presionada contra la otra por un resorte, y las fuerzas de fricción sobre la superficie de contacto transfieren la rotación de la parte accionada. Si se desea, el embrague con dicho embrague se puede realizar sin sacudidas cuando un eje gira y el otro está parado, o ambos giran a diferentes velocidades, o cuando el embrague se realiza bajo carga, como, por ejemplo, en un automóvil que arranca en primer lugar. engranaje.
Acoplamiento cónico. En un embrague cónico (fig. 9), el ángulo cónico suele ser de 12 o 13 °. La superficie de contacto cónica está cubierta con material de fricción a base de amianto o cuero. Los acoplamientos cónicos son simples pero voluminosos y son reemplazados en gran medida por acoplamientos de disco, que tienen superficies de contacto de disco.



Embrague magnético. Los acoplamientos de disco, cerrados por atracción magnética y no por resortes, también han encontrado aplicación.
EMBRAGUE HIDRODINAMICO
El acoplamiento hidrodinámico realiza una conexión no mecánica de los ejes: el par se transmite de un eje a otro a través del movimiento del fluido. Como se muestra en la fig. 10, el impulsor del impulsor de la bomba tipo 1 en el extremo del eje de transmisión 2 forma una carcasa sellada 3 que contiene una rueda coaxial 4 conectada al eje de transmisión 5. La forma de las palas de las ruedas motrices y motrices es cercana a una semicírculo; las palas están ubicadas radialmente. La cavidad toroidal (caracol), común para las ruedas motrices y motrices, está llena de aceite. Cuando la rueda motriz comienza a girar, empuja el aceite a presión hacia la periferia. Si la velocidad de rotación es lo suficientemente alta, el flujo de aceite comienza a circular (Fig. 10, flechas) e impulsa la rueda motriz, ejerciendo presión sobre ella. En el modo de funcionamiento, la diferencia entre las velocidades de las ruedas motrices y motrices puede ser pequeña (CONEXIONES DE ACOPLAMIENTO 1%). Por supuesto, la rueda motriz que gira también empuja el aceite hacia la periferia, sin embargo, la velocidad ligeramente más alta de la rueda motriz y una voluta diseñada apropiadamente asegurarán que el flujo circulante sea continuo.



El embrague hidrodinámico crea una aceleración suave del eje impulsado y el aceite amortigua las vibraciones del eje del motor, de modo que no se comunican con el eje impulsado y viceversa. Además, a bajas velocidades, la rueda motriz del embrague puede funcionar al ralentí sin accionar la rueda motriz. Los acoplamientos hidráulicos modernos vienen en una gran variedad de diseños y tamaños y se utilizan ampliamente en varios campos técnicos, incluido el transporte por carretera, ferroviario y marítimo. Una de las aplicaciones originales de los acoplamientos hidráulicos fueron los barcos con motor diesel; Se instaló un acoplamiento hidráulico entre el motor y la caja de cambios.
ACOPLAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO
Un embrague de este tipo es un análogo electromagnético de un embrague hidrodinámico. Los embragues electromagnéticos suelen encontrar la misma aplicación que los hidrodinámicos, por ejemplo, se instalan entre un motor diésel marino y una caja de cambios para amortiguar las vibraciones del motor diésel. Un embrague electromagnético típico consta de dos rotores. Uno de ellos es un disco de hierro con una fina protuberancia anular en la periferia. En la superficie interior del saliente hay piezas polares orientadas radialmente equipadas con devanados, a través de los cuales pasa la corriente de excitación de una fuente externa a través de los anillos colectores del eje. El otro rotor es un eje de hierro cilíndrico con ranuras paralelas al eje. Las barras de cobre aisladas se insertan en las ranuras, conectadas en los extremos por un colector de cobre anular. Este rotor puede girar libremente dentro del primero y está completamente encerrado por sus piezas polares. Cuando la corriente de excitación se enciende y uno de los rotores, digamos el segundo (que es típico para la práctica de barcos), es girado por el motor, las líneas de fuerza del campo magnético creado por la corriente de excitación son cruzadas por los conductores de este rotor (barras de cobre) y una fuerza electromotriz se induce en ellos. Dado que las barras de cobre forman un circuito cerrado, una corriente creada por el EMF inducido fluye a través de ellas y esta corriente genera su propio campo magnético. La interacción de los campos de los rotores es tal que el rotor impulsado es arrastrado por detrás del delantero, aunque con un ligero retraso. El principio de funcionamiento descrito del embrague electromagnético es el mismo que el de un motor eléctrico asíncrono con rotor de jaula de ardilla. La eficiencia del embrague electromagnético es alta, pero ligeramente inferior a la de un acoplamiento hidráulico de potencia comparable.
ver también
ENGRANAJE ;
PASAJERO DE COCHE;
BUQUES PLANTAS DE ENERGÍA Y MOTORES.
LITERATURA
Polyakov V.S., Barabash I.D. Acoplamientos: diseño y cálculo. L., 1973 Polyakov V.S. y otro Manual de acoplamientos. L., 1979

Enciclopedia de Collier. - Sociedad Abierta. 2000 .

Acoplamientos ciegos. Los ejes largos a veces se fabrican de material compuesto según las condiciones de fabricación, montaje y transporte. En este caso, las partes separadas del eje están conectadas con acoplamientos ciegos. En algunos casos, estos acoplamientos se utilizan para asegurar la alineación de los ejes de la unidad.

El acoplamiento de manguito (fig. 10.1) es un manguito que encaja con un espacio en los extremos del eje. El acoplamiento se caracteriza por pequeñas dimensiones de diámetro, pero complica la instalación debido a la necesidad de grandes desplazamientos axiales de las unidades conectadas. El material de los casquillos es acero estructural (art. 5, art. 3). Los acoplamientos de manguito se utilizan para conectar ejes con un diámetro de hasta 70 mm.

Acoplamientos de brida. El acoplamiento de brida (Fig. 10.2) consta de dos semiacoplamientos idénticos, realizados en forma de cubo con brida. Las bridas están atornilladas. Hay dos diseños:

1. La mitad de los pernos se instalan en las bridas de los medios acoplamientos sin un espacio. En este caso, el centrado de las mitades del acoplamiento se realiza mediante estos tornillos. Como resultado de atornillar las tuercas, las bridas son presionadas por las fuerzas de apriete de los pernos y surge un momento de fricción en los extremos de las bridas. El par de una mitad de acoplamiento a la otra se transmite por los pernos suministrados sin holgura y por las fuerzas de fricción en las bridas.

2. Todos los pernos en las bridas de las mitades del acoplamiento se instalan con un espacio. Al mismo tiempo, no

es necesario prever el centrado de los semiacoplamientos. En este caso, todo el par de una mitad de acoplamiento a la otra se transfiere mediante fuerzas de fricción en las bridas.

Acoplamientos compensadores.

Por razones económicas y tecnológicas, las máquinas suelen estar hechas de unidades separadas (conjuntos), que están conectadas por acoplamientos. Sin embargo, la instalación precisa de los ejes de tales unidades es imposible debido a: errores de fabricación e instalación; instalación de unidades sobre una base deformable (no rígida); Desalineación de ejes como consecuencia de deformaciones térmicas de las carcasas de las unidades durante su funcionamiento, así como por deformaciones elásticas de los ejes bajo carga.

Los acoplamientos de compensación se utilizan para conectar ejes con ejes no coincidentes. Por su diseño, estos acoplamientos aseguran la operatividad de la máquina incluso con desplazamientos mutuos de los ejes.

Acoplamientos de engranajes. Un acoplamiento de doble dentado (Fig. 10.3) consta de dos cubos idénticos 1 (casquillos) con llantas dentadas externas y dos idénticos a ambos 2 con llantas dentadas internas. Los clips se aprietan con pernos 3 espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia. En las cubiertas 4, que cubren la cavidad interior del acoplamiento, hay sellos de goma especiales que retienen el lubricante líquido dentro del acoplamiento. El tapón 5 se usa para llenar el embrague con aceite. Las correas 6 de los casquillos se utilizan para controlar la alineación de los ejes y los orificios roscados se utilizan para sujetar los soportes indicadores. El número de dientes y sus tamaños se seleccionan de manera que los dientes del borde del manguito estén ubicados con un cierto espacio entre los dientes de la jaula, formando conexiones dentadas.

Para reducir la intensidad del desgaste de los dientes, los espacios en blanco de los casquillos y los clips se hacen forjados o fundidos (para tamaños grandes). Las piezas de trabajo forjadas están hechas de aceros de grados 35XM, 40, 45 y fundidas de aceros de grados 40L, 45L. La dureza de las superficies de los dientes de los casquillos y clips debe ser de 42 - 50 HRC e.

Acoplamientos articulados. Los acoplamientos de bisagra utilizan el principio de la bisagra Hooke. Estos acoplamientos se utilizan para transmitir par entre ejes con grandes ángulos de inclinación de hasta 40-45 °, que cambian durante el funcionamiento.

El acoplamiento (Fig. 10.4) consta de dos semiacoplamientos idénticos en forma de cubo con horquilla (las horquillas de los semiacoplamientos se giran 90 °) y una cruz que conecta los semiacoplamientos. El travesaño está unido a las horquillas de los semiacoplamientos mediante bisagras. Esto asegura la libertad de rotación de cada mitad de acoplamiento con respecto al travesaño.

Acoplamientos elásticos.

Los acoplamientos elásticos se distinguen por la presencia de un elemento elástico y son universales en el sentido de que, al tener cierta flexibilidad a la torsión, estos acoplamientos también son compensadores.

Los acoplamientos flexibles son capaces de:

· Mitigar los golpes y los golpes de par provocados por el proceso tecnológico o la elección del hueco al arrancar y parar la máquina. En este caso, la energía cinética del impacto es acumulada por el embrague durante la deformación del elemento elástico, convirtiéndose en energía potencial de deformación.

· Proteja la transmisión de la máquina de vibraciones torsionales dañinas;

· Conectar ejes con desplazamientos mutuos. En este caso, deforma

El elemento elástico del acoplamiento gira y el acoplamiento funciona como compensador.

Acoplamientos con elementos elásticos no metálicos (caucho). Hasta-

Otros acoplamientos con cordón de goma y elementos elásticos de goma recibidos

si está muy extendido debido a la simplicidad de las estructuras, bajo costo de fabricación, facilidad de operación (no requiere mantenimiento), alta flexibilidad torsional y buena capacidad de amortiguación. Las dos últimas propiedades importantes están determinadas por las propiedades del caucho del que está hecho el elemento elástico del acoplamiento.

En la Fig. 10.5.

Los elementos elásticos son casquillos de cordón de goma colocados en los pasadores de conexión.

En la fig. Se muestra un acoplamiento elástico con una estrella de goma. 10,6

En la Fig. 10.7 representado manga flexible en forma de toro interior. Dos semiacoplamientos idénticos 2 están unidos por un elemento elástico toroidal 1, cuyos bordes se presionan contra los semiacoplamientos mediante anillos de presión 3 y tornillos 4, uniformemente espaciados alrededor de la circunferencia.

Acoplamiento de arandela cónica de goma mostrado en la Fig. 10,8. El elemento elástico 6 de caucho-metal se fija a los semiacoplamientos 1 y 2 con tornillos 5 espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia. Los métodos modernos de vulcanización de caucho a metal permiten obtener una fuerza de unión que no es inferior a la del caucho en sí. El acoplamiento no tiene propiedades compensatorias elevadas. Sin embargo, se utiliza con éxito en accionamientos de máquinas para amortiguar vibraciones torsionales dañinas. Variando el ángulo del cono, se puede obtener la rigidez torsional requerida del acoplamiento.

En la Fig. 10.9 muestra un acoplamiento con elementos elásticos en forma de varillas de acero, trabajando en flexión bajo la acción de un par.

Los semiacoplamientos 1 y 7 están conectados por varillas de acero cilíndricas (resortes) 5, uniformemente espaciadas alrededor de la circunferencia. La tapa 3 y la carcasa 4 evitan que las varillas se caigan y mantienen el lubricante en el acoplamiento gracias a las juntas 2 y 8. Para reducir el desgaste de los resortes y sus asientos, el acoplamiento se llena con aceite EP a través del engrasador 6.

Los semiacoplamientos están hechos de aceros 45, 40X, las varillas están hechas de aceros para resortes de alta aleación, las cubiertas y carcasas están hechas de hierro fundido Сч12.

Embragues mecánicos

Los acoplamientos, con los que puede separar fácilmente los ejes (a menudo durante el funcionamiento), se denominan embrague. Estos acoplamientos incluyen acoplamientos de ajuste de forma y acoplamientos.

Acoplamientos de ajuste de forma. Los acoplamientos de ajuste de forma se clasifican según la forma de los elementos de acoplamiento.

Un acoplamiento con dientes rectangulares (figura 10.10, a) puede transmitir torque en ambas direcciones. Su lado izquierdo está rígidamente unido (enchavetado) al eje. El lado derecho se une al otro eje con una llave deslizante y se engancha o desengancha del lado izquierdo moviendo una palanca en la ranura. La principal desventaja de dicho embrague es la dificultad de acoplamiento. En la figura 10.10 se muestra un embrague dentado, que se acopla más fácilmente, pero transmite el par en una sola dirección. B.

El material de los embragues de las levas debe garantizar una alta dureza de las superficies de trabajo de las levas. Se utilizan grados de acero: 20X, 12XH3A con cementación y temple a una dureza de 54 - 60 HRc. Con inclusiones frecuentes, se utilizan aceros: 40X, 40XH, 35XGSA con endurecimiento de las superficies de trabajo de los dientes a una dureza de 40 - 45 HRc.

Embragues de rueda libre



Estos acoplamientos sirven para transmitir el par en una sola dirección, cuando las velocidades angulares de la mitad motriz y conducida de los acoplamientos son iguales. Si la velocidad angular de la mitad del acoplamiento impulsado excede la velocidad angular de la mitad del acoplamiento impulsor, el acoplamiento desconectará automáticamente las unidades acopladas.

Embrague de rueda libre se muestra en la Fig. 10.11. El embrague consta de una jaula 1 y una rueda dentada 2, que son semiacoplamientos, rodillos 3 espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia y dispositivos de presión formados por un pistón y un resorte 7. Los rodillos sujetan las cubiertas laterales 4, que fijan los anillos elásticos . La llave 5 evita que la jaula gire. El eslabón impulsor del embrague puede ser un asterisco o una jaula. Cuando la jaula comienza a adelantar al piñón, las fuerzas de fricción del rodillo contra el piñón y la jaula se desplazan a la parte más ancha del espacio de la cuña y los semiacoplamientos se abren.

Acoplamientos de límite de par

En la Fig. 10.12 muestra un embrague de fricción utilizado en mecanismos de rotación de grúas y en cabrestantes giratorios. Esta manga es al mismo tiempo una pieza de conexión. Conecta el eje del motor a la caja de cambios. El embrague está equipado con una polea de freno, la conexión entre el motor y el mecanismo es a través de discos. Algunos de los discos se fijan a través de las estrías en un casquillo conectado rígidamente al eje de la caja de cambios, la otra parte de los discos se fija en el disco. Conectado rígidamente al motor eléctrico. Los discos se presionan entre sí mediante una fuerza constante desarrollada por resortes comprimidos La cantidad de compresión de los resortes, que determina la cantidad de torque transmitido por el acoplamiento, es regulada por el anillo roscado.


10.2. Aspectos

Los cojinetes son las piezas más comunes en la ingeniería mecánica. No-

Es posible imaginar cualquier mecanismo moderno sin rodamiento, cuyas funciones son, por un lado, en una reducción significativa de la fricción entre las partes giratorias y estacionarias del mecanismo, y por otro, en la capacidad de llevar un cierta carga. El sello también juega un papel importante en la protección del rodamiento de influencias externas y en la retención del lubricante en él.

La durabilidad y confiabilidad de cualquier mecanismo depende en gran medida de la elección correcta y la calidad de los cojinetes, sellos y lubricantes utilizados. Los rodamientos por el tipo de piezas que se utilizan en ellos y sus interacciones durante el funcionamiento se subdividen en rodamientos y cojinetes lisos. Los rodamientos más comunes, que, a su vez, se clasifican según la dirección de la carga percibida relativa al eje (radial, radial de empuje, de empuje radial y de empuje); la forma de los cuerpos rodantes: bola, rodillo; el número de elementos rodantes: de una sola fila, de dos filas, etc. (ver tabla 10.1).

Cuadro 10.1
Rodamientos de rodillos
Característica Vista Característica Vista
Rodamiento de rodillos radiales de una hilera Rodamiento radial esférico de una hilera
Rodamiento de rodillos radiales de dos hileras Rodamiento de rodillos esféricos de doble hilera
Rodamiento de rodillos de contacto angular Cojinete de empuje de rodillos esféricos
Continuación de la tabla 10.1
Rodamiento de rodillos cónicos Rodamiento de rodillos radial axial
Rodamientos de bolas
Rodamiento rígido de bolas, una hilera Rodamiento rígido de bolas esférico de dos hileras
Rodamiento de bolas de ranura profunda partida Rodamiento de bolas de empuje de una hilera
Cojinete de bolas de contacto angular Rodamiento de bolas de doble empuje
Rodamiento de bolas de contacto angular de doble hilera Cojinete de bolas de contacto angular
Rodamientos de agujas
Cojinete de agujas con jaula sin aros Rodamiento de agujas de doble hilera
Cojinete de agujas con jaula sin aros, doble hilera Rodamiento de agujas con anillo exterior extruido y extremo abierto
Rodamiento de agujas de una hilera Rodamiento de agujas con anillo exterior extruido y extremo cerrado
El final de la mesa. 10.1
Rodamientos combinados
Rodamiento combinado (aguja radial y bola de contacto angular) Rodamiento combinado (aguja radial
Insertar rodamientos

Fijación de conexiones

En ingeniería mecánica, se utilizan cuatro tipos principales de sujetadores roscados: pernos con tuercas (Figura 10.13, a), pernos roscados (tornillos) (Figura 10.13, B ), pasadores (fig. 10.13, v ) intermedio (Fig.10.13, GRAMO).

1. El atornillado solo es aplicable si es posible hacer orificios pasantes en las piezas de acoplamiento.



2. La conexión con pernos atornillados se usa con orificios roscados ciegos (Figura 10.13, d), cuando es imposible usar un perno con una tuerca, o con un orificio roscado pasante, cuando es posible instalar el perno solo en un lado de la conexión.

Las piezas con orificio roscado están hechas de acero, hierro dúctil y dúctil, aleación de titanio, bronce. En las piezas de aleación blanda (aluminio, magnesio, zinc, etc.), se requieren casquillos intermedios roscados de un metal más duro.

3. La conexión de espárragos se utiliza para piezas fabricadas con materiales blandos (aleaciones de aluminio y magnesio) o quebradizos (fundición gris), así como para orificios ciegos o roscados en los casos en los que no es deseable la torsión frecuente de los espárragos.

4. Además de los tipos básicos de compuestos descritos, también se utilizan compuestos intermedios. Estos incluyen, por ejemplo, la conexión utilizada, que se muestra en la Figura 10.13, F ... El perno se fija con una tuerca en un orificio liso de una sola pieza; la otra parte se aprieta con una tuerca enroscada en el extremo libre del perno.

Los sujetadores de uso general se fabrican con mayor frecuencia de acero 35, piezas críticas (pernos de biela, pasadores de potencia, etc.): de aceros al cromo de tipo 40X, acero al cromo de tipo 30HGS, aceros resistentes al calor de tipo 30XM, 50XFA, 25X12M1F , de aceros resistentes a la corrosión tipo 30X13, 40X13.
En la producción en serie y en masa, las roscas se cortan utilizando los métodos de fresado y corte en vórtice. El método más productivo y, al mismo tiempo, que proporciona la mayor resistencia del hilo es el método de laminado de hilo.

Estándares de la industria

Se compilan para productos utilizados solo en una industria específica.

Cada planta de ingeniería o grupo de plantas en cualquier industria tiene sus propios estándares y normas. Estos son documentos técnicos que prescriben el uso de solo ciertos perfiles metálicos, tamaños de troquel y métodos de procesamiento. También establecen las dimensiones de los sujetadores: tuercas, pernos, arandelas, etc. Y cuando un diseñador desarrolla una máquina, está obligado a adherirse a los estándares y normas que se aceptan en las plantas de fabricación. Cuantos más dispositivos, aparatos y piezas estándar haya en la nueva máquina, más fácil será su fabricación y más fiable será su funcionamiento. Después de todo, tales piezas se producen en grandes cantidades y, por lo tanto, son más baratas, se pueden reemplazar fácilmente en caso de daños.

Las normas estatales y de la industria regulan los datos técnicos de los productos, los tipos obligatorios y los métodos de su prueba y verificación. El fabricante está obligado a observar estrictamente todo esto y no tiene derecho a producir productos con una desviación de GOST u OST.

Para los productos que se producen en pequeñas cantidades, no se desarrollan estándares. En cambio, las fábricas elaboran especificaciones técnicas, que también determinan todos los parámetros del producto y son estrictamente adheridas por los fabricantes.

En los casos en que las normas estatales cubren inmediatamente un grupo de máquinas con el mismo propósito, también se elaboran condiciones técnicas separadas para cada tipo de máquina por separado para aclarar la norma.



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