샤프트를 서로 연결하는 방법. 전기 기계의 샤프트 연결용 커플링

기어. 그러나 단일 부품은 기계가 아닙니다. 부품으로 기계를 만들려면 먼저 부품을 만드는 방법을 알아야 합니다. 기술적 수단각 특정 사례에 대해 허용되는 유일한 연결 옵션을 찾는 방법은 서로 안정적으로 연결하는 것으로 충분합니다.

오늘 우리는 롤러, 기어, 캠 및 기타 구조 요소를 샤프트 및 이동 축과 샤프트 서로 연결하는 방법에 대해 이야기하고 있습니다. 우리가 이야기할 모든 연결 방법은 집 작업장이나 차고에 최소한의 장비와 기계가 있는 경우 사용할 수 있습니다. 그리고 이러한 방법은 가장 많은 것을 구축할 때 유용할 것입니다. 다양한 메커니즘그리고 .

핵심은 작지만 매우 중요한 세부 사항입니다. 이는 한 결합 부품이 다른 부품에 대해 회전하는 것을 방지합니다. 열쇠는 제조 및 조립이 매우 간단하고 추가 치수가 필요하지 않으며 조립 장치 내부에 숨겨져 있습니다. 샤프트에 장착되는 부품과 샤프트 자체에는 홈이 만들어지며 그 치수는 키에 맞게 조심스럽게 조정됩니다 (그림 1).

열쇠는 재료를 매우 합리적으로 사용하는 예라고 볼 수 있습니다. 프릴이 없으며 모든 재료가 사용됩니다. 측면은 키의 길이와 높이를 결정하는 분쇄 변형에 저항하고 단면은 전단 변형에 저항하여 3차원인 두께를 제공합니다. 키의 크기는 표준화되어 있으며 일반적으로 계산되지 않지만 주로 샤프트 직경에 따라 기술 참고서에서 선택됩니다.

"스플라인"이라는 단어는 독일어에서 유래되었습니다. 스폰서- 은색. 분명히 풍차와 같이 우리 시대 이전에도 인간의 손으로 만든 최초의 기계 부품의 열쇠 역할을 한 것은 은색이었습니다.

기계 샤프트가 증가된 하중에서 작동하고 키가 이를 견딜 수 없는 경우 결합 부품에서 직접 만들어진 키 제품군과 같은 스플라인 연결을 사용할 수 있습니다(그림 2). 샤프트에 부품을 맞추는 것이 더 안정적이고 강력하지만 기술적으로 훨씬 더 복잡하므로 비용이 더 많이 듭니다.

그리고 강력하고 안정적인 부품 연결을 얻는 또 다른 방법, 즉 억지 끼워 맞춤이 보장되는 맞춤 방법이 있습니다. 샤프트 장착 직경은 결합 부분의 구멍 직경보다 수백분의 1mm 더 크게 만들어집니다. 부품이 제자리에 눌려지면 연결된 부품 표면 사이의 엄청난 마찰력이 상대 위치를 단단히 고정시킵니다. 더 간단한 것은 상상할 수 없을 것 같습니다. 추가 부품도 없고, 납땜도 없고, 용접도 없고, 불필요한 것도 없지만... 이런 방식으로 샤프트를 기어와 연결했는데 다음과 같이 제거해야 한다고 상상해 보세요. 메커니즘을 수리합니다. 물론 분해하는 동안 부품의 안착면이 손상되어 안정적인 장착을 복원하기가 쉽지 않습니다. 따라서 압입은 분해할 수 없는 기계 부품에만 권장됩니다.

오거 샤프트에 칼을 수동으로 설치하는 방법을 살펴보십시오. 이것은 회전 부품의 일반적인 분리 가능한 연결(정사각형 맞춤)의 예입니다. 그러나 모든 단순성, 신뢰성 및 소형성에도 불구하고 이 방법은 결합 부품의 정렬을 보장하지 않기 때문에 죄가 없는 것은 아닙니다(정렬이 필요하지 않음). 그러나 필요한 경우 이 단점을 해결할 수 있습니다. 설치된 부품의 샤프트와 허브에 추가 원통형 장착 표면 A가 제공되며, 길이는 장착 직경보다 작아야 합니다(그림 3). 착지의 이 부분은 센터링을 담당합니다. 사실, 여기 중 하나는 긍정적인 특성— 컴팩트함

정사각형 대신 부품에 시팅 콘(K = 1:10)을 제공하고 보다 안정적인 연결을 얻을 수 있으며, 또한 너트를 단단히 조이면 백래시가 제거됩니다. 때로는 부품을 샤프트에 고정하기 위해 키도 연결부(그림 4)에 삽입됩니다. 바람직하게는 구성으로 인해 설치되는 부품의 경사 홈에서 독립적으로 방향이 지정되는 세그먼트 1입니다. 그런데 세그먼트 키를 사용하여 원통형 샤프트에 부품을 맞추는 경우도 있습니다.

작은 토크를 전달하려면 부품을 샤프트 및 이동 축에 연결하는 더 간단한 방법을 사용할 수 있습니다.

부품은 롤러에 설치되고 원통형 핀으로 지정된 위치에 고정됩니다(그림 5a). 관통 구멍은 망치를 가볍게 치면 핀이 단단히 박힐 수 있도록 뚫려 있습니다. 분해하는 동안 핀은 적절한 직경의 비트나 드리프트를 사용하여 해머로 녹아웃됩니다.

원추형 핀을 사용하면 부품을 샤프트에 더 단단하고 안정적으로 고정할 수 있습니다(그림 5b). 이를 위해 핀용으로 뚫은 구멍은 작은 원추형 리머인 콜리사우루스(colosaurus)로 다듬어집니다.

그러나 부품을 연결하는 가장 간단한 방법도 주의 없이 사용할 수는 없습니다. 먼저 설치 중인 부품이 드릴링 장소는 물론 드릴뿐만 아니라 부품이 고정된 척에 대한 접근을 차단하지 않는지 확인해야 합니다. 가장 일반적인 핀 직경은 1-3mm이며 이러한 드릴은 매우 짧습니다. 핀 아래에서 수행하는 것은 권장되지 않습니다.

설치할 부품에 나사산 구멍을 만들고 나사를 조이면 그 끝이 롤러에 닿아 부품이 지정된 위치에 고정됩니다. 이 방법을 통해 고정 나사라는 용어가 탄생했습니다. 고정 나사의 몇 가지 유형을 살펴 보겠습니다.

나사로 조이면 뾰족한 고정 나사가 끼워맞춤을 밀봉하고 끝부분을 롤러 본체에 파고들어 부품을 고정합니다(그림 6a).
고정 나사의 원추형 부분이 맞는 작은 홈이 롤러 축을 따라 만들어집니다. 나사 끝과 홈의 각도는 90°입니다(그림 6b). 이 고정 방법은 이전 방법보다 다소 강력합니다. 팁뿐만 아니라 고정 나사의 거의 전체 원추형 부분이 여기에서 작동합니다.

부품이 샤프트에 맞는 플랫을 제거한 다음 평평한 끝이 있는 고정 나사를 사용해야 합니다(그림 6c).

이제 샤프트 사이의 연결에 대해 간략하게 설명합니다. 예를 들어 전기 모터 샤프트를 기어박스 샤프트에 어떻게 연결합니까? 대답은 간단합니다. 클러치입니다. 하지만 어느 것? 선택의 폭이 넓습니다. 순전히 기계식, 유압식, 전자기식, 혼합형 커플 링이 있습니다. 이는 작동 원리를 기반으로 합니다. 그리고 설계에 따라 일정하고 간헐적으로 작동할 수 있으며 고정 맞물림, 오버런 또는 단동, 자동 및 반자동, 연속 원격 제어 및 그에 따른 제어 기능이 있는 부드러운 클러치 및 기어로 마찰을 일으킬 수 있습니다. 미리 정해진 프로그램에 매우 다양한 클러치 유형을 간단히 나열하는 것은 불가능합니다.

처음 아는 사람을 위해 몇 가지 간단한 내용을 살펴 보겠습니다.

그림 7은 영구 결합 옵션을 보여줍니다. 연결된 롤러의 끝은 틈이 있는 작은 슬리브에 맞고 서로 수직으로 배치된 원추형 핀으로 고정됩니다. 간격 덕분에 회전을 전달하고 부정확한 설치로 인한 샤프트의 정렬 불량을 보상하는 카단형 연결이 이루어집니다. 마찰 부품의 손실 및 관련 마모가 감소됩니다. 이러한 커플링을 설치하려면 특히 작은 롤러의 경우 각별한 주의가 필요합니다. 롤러가 구부러지면 전체 시스템이 파손될 수 있습니다.

그림 8은 이동식 커플링을 보여줍니다. 샤프트의 끝은 연결될 때 회전축을 따라 어느 정도 자유로운 움직임을 허용하지만 샤프트의 오정렬을 허용하지 않는 텅과 홈의 형태로 만들어집니다.

직경이 12~100mm인 샤프트를 연결하려면 별표가 있는 탄성 커플링을 사용하는 것이 좋습니다(그림 9). 샤프트 끝에는 강철 커플 링 반쪽이 부착되어 있으며 단단한 고무로 만든 중간 탄성 스프로킷으로 연결되어 있습니다. 약간의 탄력성을 지닌 스프라켓은 샤프트 어긋남으로 인한 비트를 부드럽게 하고 스위치를 켜는 순간 타격을 부드럽게 합니다. 그리고 또 다른 중요한 특성은 이러한 유형의 커플링이 거의 조용하게 작동한다는 것입니다.

별표가 있는 탄성 커플링: 1 - 커플링 반쪽; 2 - 별표 3 - 설치 나사; 4 — 고정 링

작은 토크를 전달하기 위해 모델러는 종종 탄성 연결의 단순화된 버전인 디스크 커플링을 사용합니다. 여기서 스프로킷의 역할은 고무 디스크로 이루어지며, 거대한 커플링 반쪽은 단순한 리드로 대체됩니다(그림 10).

대화를 마무리하기 위해 기어 변속 및 제동 중에 자동차의 동력 전달에서 엔진 크랭크 샤프트를 분리하는 역할을 하는 자동차 클러치의 예를 사용하여 마찰 클러치의 작동 원리에 대해 알아 보겠습니다. 또한 클러치를 사용하면 정지 상태에서도 차량을 원활하게 이동할 수 있습니다(그림 11).

자동차 클러치 메커니즘 다이어그램: a - 클러치 작동, b - 비활성화

클러치 디스크(2)는 스프링(5)의 압력을 받아 회전하는 플라이휠(1)에 대해 눌려지며, 플라이휠의 허브(7)는 구동 샤프트(6)의 스플라인에 안착됩니다. 마찰이 충분하면 플라이휠과 클러치 디스크가 하나의 단위로 회전하여 엔진에서 변속기로 토크를 전달합니다.

페달 3을 밟으면 클러치 디스크 허브 7의 탭 4를 통해 작용하는 구동력으로 인해 샤프트 6의 스플라인을 따라 이동하게 됩니다. 플라이휠과 클러치 디스크 사이에 틈이 생겨 클러치가 분리됩니다. 클러치 페달을 부드럽게 놓으면 스프링 5가 클러치 디스크를 다시 플라이휠에 대고 처음에는 미끄러지면서(자동차가 부드럽게 움직일 것임) 다음에는 매우 단단히 누르게 됩니다.

따라서 회전 부품을 연결하기 위해 인간의 생각은 기본적인 나무 칩을 사용하는 것에서 가장 똑똑한 자동 시스템을 만드는 것으로 바뀌었습니다.

장치의 개별 요소를 연결하는 데 특수 메커니즘이 사용됩니다. 최근에는 커플 링이 인기를 얻고 있습니다. 그들은 다양한 속성을 가질 수 있으며 적용 영역 및 기타 기준에 따라 분류가 수행됩니다. 커플 링을 잘못 선택하면 구조의 마모가 증가합니다.

메커니즘 샤프트를 연결하는 방법은 무엇입니까?

축 회전을 전달하기 위해 다양한 기어와 스프로킷을 장착할 수 있는 샤프트가 사용됩니다. 사용할 때 연결이 이루어집니다. 다양한 방법예를 들어, 커플 링은 샤프트를 연결하는 데 사용됩니다. 그 특징은 다음과 같습니다.

1. 해체가 가능합니다.
2. 최종 제품의 수집 및 생산이 크게 단순화되었습니다.
3. 많은 유형의 제품을 사용하면 장치 작동 중에 발생할 수 있는 다양한 유형의 변위를 보상할 수 있습니다.
4. 이 장치는 상당한 부하를 견딜 수 있습니다.

오늘날 용접 기술을 사용하여 부품이 서로 연결되는 경우는 극히 드뭅니다. 이는 진동 및 기타 충격으로 인해 균열 및 기타 결함이 발생할 수 있기 때문입니다.

잘못 고정하면 장치가 고장날 수 있습니다. 제품은 작동 조건에 따라 선택됩니다. 예를 들어, 샤프트는 다양한 방향으로 움직일 수 있습니다.

비용을 대폭 절감하기 위해 수제 디자인을 사용할 가능성이 고려되고 있습니다. 기능 중 다음 사항을 강조합니다.

1. 직접 디자인을 만들려면 내연 기관의 크랭크축에서 제거할 수 있는 스프로킷이 필요합니다.
2. 회전 전달은 체인을 사용하여 수행됩니다. 이 제품의 제조에 강철을 사용하기 때문에 강도가 크게 향상됩니다.
3. 연결은 두 개의 커플링 반쪽을 통해 이루어집니다. 이 경우 별을 반으로 잘라야 합니다. 스프로킷의 절단 부분이 각 커플링 절반에 용접됩니다.
4. 커플 링 절반은 볼트를 사용하여 고정됩니다. 그러나 적용되는 하중이 상당한 경우에는 이 연결 방법을 권장하지 않습니다. 큰 힘을 전달할 때 키를 사용하여 분리 가능한 요소를 고정할 수 있습니다.

위의 정보는 해당 제품이 사용 가능한 재료를 사용하여 제조될 수 있음을 나타냅니다. 이 경우 결과 장치는 높은 토크를 전달하도록 설치됩니다.

커플 링의 분류

회전을 전달하는 데 사용되는 다양한 유사한 제품이 있습니다. 목적에 따른 분류는 다음과 같습니다.

1. 영구 또는 연결.
2. 결합 및 조종 가능.

드라이브 모델은 다양한 디자인으로 설치됩니다. 직접적인 힘 전달에는 둘 다 필요하지 않습니다.

샤프트 연결 제품은 일정한 회전 전달을 위해 사용됩니다. 그들은 몇 가지 주요 그룹으로 나뉩니다:

1. 힘든.
2. 청각 장애인.
3. 연결 중입니다.
4. 움직일 수 있거나 유연합니다.

제일 간단한 옵션실행을 블라인드 커플 링이라고 부를 수 있습니다. 부싱 및 기타 요소의 제조에는 다양한 재료가 사용될 수 있으며, 대부분 충격에 대한 높은 보호 수준이 특징입니다. 환경.

콘 어댑터 커플링은 제조가 쉽고 오랫동안 지속될 수 있기 때문에 널리 보급되었습니다. 장기간. 작동 중에 큰 힘을 전달할 수 있는 스플라인 버전도 설치할 수 있습니다.

유연한 설계 옵션의 분류는 다양한 특성에 따라 수행됩니다. 다음이 널리 사용됩니다.

1. 확장. 이는 서로에 대한 부품의 축방향 변위를 보상할 수 있다는 특징이 있습니다.
2. 십자가. 이러한 메커니즘은 방사형 변위 가능성이 있는 경우에 설치됩니다.
3. 반경 방향 및 축 방향 변위를 위해 설계된 멤브레인 및 드라이브. 가죽끈에는 두 요소의 위치가 고정되도록 하는 특수 요소가 있습니다.

가장 적합한 연결 요소의 선택은 직경 치수에 따라 수행됩니다. 커플 링 반쪽은 축의 변위를 보상하지만 효율성을 높이기 위해 오일이 추가됩니다. 대부분의 경우 강철이 제조에 사용되며 내마모성이 향상되는 것이 특징입니다. 전기의 영향으로부터 메커니즘을 보호해야 하는 경우 특정 특성을 가진 특수 재료가 사용됩니다.

교차 제품은 심각한 단점, 즉 돌출부의 심한 마모로 인한 백래시 증가가 특징이라는 것을 잊지 마십시오.

어떤 경우에는 특정 장점과 단점이 있는 가죽끈 버전이 사용됩니다.

샤프트를 연결하는 데는 상당히 다양한 방법이 사용되며 모두 특정 품질이 특징입니다. 견고한 연결 방법은 작동시 노드가 서로 상대적으로 움직일 가능성이 없다는 것을 고려하여 연결이 이루어질 때 사용됩니다. 고전적인 연결 방법은 다음과 같은 특징이 있습니다.

1. 대부분의 경우 다양한 메커니즘의 일부인 플랜지를 사용하여 연결됩니다. 고정식 커플 링의 설치도 수행되며 설치는 압착 방법을 사용하여 수행됩니다.
2. 샤프트의 단일 지지 버전이 상당히 널리 보급되었습니다. 이 경우 연결 자체가 두 번째 지원으로 사용됩니다.
3. 고정에는 볼트를 사용할 수도 있습니다. 동시에 구멍에 꼭 맞아야 합니다. 그렇지 않으면 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
4. 이 경우 기어 또는 가로로 접힌 커플 링이 자주 사용됩니다.

가로로 접힌 버전은 전기 기계 및 기타 다양한 장치에 설치된 다양한 부품을 연결하는 데 사용됩니다. 이 디자인은 다음 요소로 구성됩니다.

1. 커플링 반쪽 2개. 이는 하나의 시스템으로 연결된 샤프트 끝 부분에 장착됩니다.
2. 고려중인 구조의 두 부분 모두 중앙 돌출부와 특수 홈이 있으며 연결은 강력한 볼트로 보장됩니다.
3. 특수 키 구멍으로 인해 안전 커플링을 돌릴 수 없습니다.
4. 끝 부분에 나사로 고정된 잠금 나사로 인해 축 변위가 제거됩니다.

더 복잡한 버전은 두 개의 개별 부품으로 구성된 기어 커플링이라고 할 수 있습니다. 외부 표면은 안정적인 연결을 보장하기 위해 맞물리는 톱니로 구성됩니다. 볼트를 사용하면 축방향 변위가 제거됩니다.

반강체 유형의 연결은 특정 기능이 특징입니다. 예를 들어 터보발전기 샤프트를 증기 터빈에 연결하는 경우가 있습니다. 대부분의 경우 반강체 기어-스프링 커플링이 모터 샤프트에 배치됩니다.

고려된 연결 요소 버전은 다음과 같은 특징이 있습니다.

1. 디자인은 두 부분에 고정되는 두 개의 커플 링 반쪽으로 구성됩니다. 장치는 비슷한 방식으로 설치됩니다.
2. 다른 요소에 대한 한 요소의 고정은 종종 보상기라고 불리는 탄성파 모양의 테이프 스프링으로 인해 수행됩니다.

필요한 수준의 보호를 보장하기 위해 가장 많이 만들어진 케이싱이 사용됩니다. 다양한 재료, 환경 영향에 강합니다. 연결되는 두 요소의 위치가 약간 변경되면 특수 요소가 보상됩니다.

장치 작동 시 두 요소가 서로 상대적으로 변위될 가능성이 있습니다. 이 문제는 특수 요소를 사용하여 해결할 수 있습니다. Elastic 장치는 다양한 경우에 설치할 수 있으며 다음과 같은 특징이 있습니다.

1. 인터페이스에서 샤프트의 측면 또는 각도 변위의 경우 설치가 가능합니다.
2. 부시핀 부품이 상당히 널리 보급되었습니다.

클래식 장치는 특수 볼트 핀을 사용하여 연결된 두 개의 커플 링 반쪽으로 표시됩니다.

특수 가죽 와셔와 커프가 표면에 배치되어 있으며 고무 커프로 고정되어 있습니다.

고속 샤프트에 마찰 클러치 설치

필요한 경우 작은 도구 세트를 사용하여 마찰 클러치를 직접 설치할 수 있습니다. 고품질 결과를 얻으려면 일반적인 권장 사항을 따라야 합니다.

1. 작업을 시작하기 전에 구조에 심각한 결함이 없는지 확인해야 합니다. 사소한 결함이라도 연결 강도가 저하됩니다.
2. 탄성 커플링은 상당히 널리 보급되었습니다. 그들의 특징은 변위가 보상되는 특수 요소가 있다는 것입니다. 설치 시 너무 많은 힘을 가하면 능동 소자가 손상될 수 있으므로 주의가 필요합니다. 안전 커플링을 설치할 때도 이 점을 고려해야 합니다.
3. 대부분의 경우 메커니즘을 눌러 고정을 수행합니다. 키를 사용하면 장치가 회전할 가능성을 제거할 수 있습니다.

설치시 임시 고정 방법을 사용하는 것은 구조물에 손상을 줄 수 있으므로 권장하지 않습니다. 예를 들어 모양의 변화와 움푹 들어간 곳, 균열, 강도 감소 및 기타 여러 지점이 있습니다.

저속 샤프트에 마찰 및 볼 안전 클러치 설치

안전 장치는 과부하 시 주요 요소가 손상될 가능성을 제거합니다. 이 경우 설치 프로세스는 실질적으로 다르지 않습니다.

1. 고정은 다웰을 사용하여 수행됩니다. 이 방법은 신뢰성이 매우 높은 것이 특징입니다.
2. 커플링 반쪽은 장력을 받아 장착됩니다. 이는 백래시 및 기타 문제의 가능성을 제거합니다.
3. 장착시 무리한 힘을 가하지 마십시오. 심각한 결함이 발생할 수 있습니다.

설치 작업을 크게 단순화하는 특수 도구가 판매되고 있습니다.

출력 기어 박스의 저속 샤프트에 마찰 클러치 설치

제품을 기어박스에 설치하여 전기 모터에 연결하는 경우가 많습니다. 이는 기어박스가 막혀 엔진이 과열될 수 있기 때문일 수 있습니다. 마찰 클러치는 이러한 문제의 가능성을 제거합니다. 우리가 주목하는 설치 기능은 다음과 같습니다.

1. 제품 자체에 손상을 줄 수 있으므로 충격 하중을 가하지 마십시오.
2. 케이지 진입을 단순화하기 위해 윤활유를 사용할 수 있습니다.
3. 설치 규칙을 위반하면 주요 부품이 손상될 수 있습니다.

사소한 결함이라도 서비스 수명이 단축되므로 자체 설치는 권장 사항만 고려하여 수행해야 합니다.

세일중이라 쉽게 구할 수 있어요 엄청난 양다양한 부품으로 인해 선택할 때 큰 문제가 없습니다. 주요 기준에는 제조에 사용되는 재료 유형과 직경 크기가 포함됩니다. 선택할 때 연결된 요소의 변위가 어떻게 발생할 수 있는지에 주의를 기울입니다.

전기 기계의 샤프트는 다양한 유형의 커플링을 사용하여 서로 연결되거나 다른 기계의 샤프트에 연결되며 강성, 반강성 또는 탄성(유연)일 수 있습니다.

견고한 샤프트 연결

샤프트의 견고한 연결은 인터페이스 노드에서 변위 없이 연결된 샤프트의 작동을 보장해야 하는 경우, 즉 단일 샤프트로 사용됩니다.

샤프트의 견고한 연결은 샤프트와 일체형으로 단조된 플랜지(플랜지 연결)를 사용하거나 연결되는 기계의 샤프트 끝에 장착된 견고한 커플링을 사용하여 수행됩니다.

샤프트의 플랜지 연결은 그림 1에 나와 있습니다. ㅏ. 단일 베어링 샤프트가 있는 기계를 연결하는 데 사용됩니다. 이 경우 샤프트 연결 자체는 단일 베어링 샤프트의 두 번째 지지대로 사용됩니다.

그림 1. 전기 기계의 샤프트 연결용 샤프트 및 커플 링의 플랜지 연결

이 샤프트 연결 방법을 사용하면 플랜지 중 하나에 높이가 8~10~16mm(직경이 최대 600mm인 샤프트의 경우)의 중심 돌출부가 있고 다른(카운터) 플랜지에는 해당하는 휴게. 두 번째 정확도 등급의 슬라이딩 핏을 사용하여 결합되는 두 플랜지는 납 큰 망치의 가벼운 타격으로 구멍에 들어가는 볼트로 서로 연결됩니다. 이 경우 볼트는 플랜지 구멍에 단단히 맞아야 합니다. 어떤 경우에는 연결 볼트가 한쪽 플랜지에만 장착되고 다른 쪽에서는 볼트와 플랜지 사이에 0.1 - 0.25mm의 간격이 남습니다(볼트 직경에 따라 다름).

커플 링을 사용하여 샤프트를 견고하게 연결하려면 MZN 또는 MZU 유형의 가로로 접힌 커플 링과 기어 커플 링이 사용됩니다.

크로스 폴딩 커플링은 주로 컨버터 유닛의 전기 기계 샤프트를 연결하는 데 사용됩니다.

교차 접힌 커플링(그림 1, 비) 2개로 구성 1 그리고 2 , 연결된 샤프트의 끝 부분에 장착됩니다. 커플링 반쪽에는 센터링 돌출부와 홈이 있으며 특수 회전 볼트로 서로 연결됩니다. 3 , 리밍을 위해 커플링 반쪽의 구멍에 꼭 맞습니다. 열쇠 4 커플링 반쪽이 샤프트에서 회전하는 것을 방지합니다. 커플링 반쪽은 커플링 반쪽과 샤프트의 교차점 끝에서 나사로 고정된 잠금 나사를 통해 축 방향 움직임으로부터 보호됩니다(그림 1, 비표시되지 않음).

크로스 커플링 반쪽 중 하나의 개별 구멍이 다른 반쪽 커플링의 구멍과 일치하지 않는 경우 원추형 또는 범용 리머로 리브하여 확장해야 합니다. 이를 위해 먼저 두 커플링 절반을 축을 따라 일치하는 구멍에 설치된 볼트로 조입니다. 리머의 측면 흔들림으로 인해 리브 구멍의 원통형이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 리머의 끝은 베어링 프레임에 단단히 고정된 스톱에 장착됩니다. 동일한 스톱을 사용하여 리머도 양쪽 커플링 절반의 구멍을 완전히 통과할 때까지 앞으로 이송됩니다.

기어 커플링(그림 1, V) 두 개의 허브로 구성 1 그리고 2 , 연결되는 샤프트 끝 부분에 키로 고정되어 있습니다. 허브의 외부 표면에는 내부 기어 림과 맞물리는 톱니가 있습니다. 3 커플링 반쪽 4 그리고 5 , 허브를 착용하십시오. 커플 링 반쪽은 볼트로 서로 연결됩니다.

반강체 샤프트 연결

반강체 샤프트 연결은 예를 들어 터보 발전기의 샤프트를 증기 터빈의 샤프트와 연결하는 데 사용됩니다. 이를 위해 반강성 기어-스프링 커플링(Bibby형 가변 강성 커플링)이 사용됩니다.

반강체 기어-스프링 커플링(그림 1, G) 두 개의 커플링 반쪽으로 구성 1 그리고 2 , 샤프트 끝 부분에 장착됩니다. 두 커플 링 반쪽은 탄성 물결 모양 밴드 스프링(보상 장치)을 통해 서로 연결됩니다. 3 , 치아를 덮는다 4 두 커플링 반쪽이며 이 커플링의 주요 요소입니다. 커플링의 외부는 케이싱으로 덮여 있습니다. 5 .

탄성 샤프트 연결

종종 호출되는 샤프트의 탄성 또는 소프트 연결은 인터페이스 지점에서 샤프트의 가능한 측면 또는 각도 변위를 위해 사용됩니다. 이를 위해 MUVP 유형의 탄성 슬리브-핀 커플링이 가장 널리 사용됩니다.

이러한 커플링은 예를 들어 대형 전기 기계의 여자 장치에 사용됩니다.

탄성 슬리브-핀 커플링 유형 MUVP(그림 1, 디), 두 개의 커플링 반쪽으로 구성됨 1 그리고 2 , 연결되는 기계의 샤프트 끝에 부착됩니다. 연결의 탄력성은 볼트 핀을 통해 달성됩니다. 3 가죽 와셔를 그 위에 올려 놓고 눌러줍니다. 4 또는 분할 링으로 고정된 고무 커프 5 . 핀은 금속 부분과 함께 커플 링의 구동 절반에 단단히 삽입되고 작은 간격으로 탄성 부분이있는 구동 절반에 들어갑니다.

일반 정보

엔지니어링에서 커플 링은 끝이 서로 가깝거나 짧은 거리로 분리된 샤프트를 위한 연결 장치입니다. 커플링으로 샤프트를 연결하면 한 샤프트에서 다른 샤프트로 토크가 전달됩니다. 일반적으로 샤프트는 한 샤프트의 기하학적 축이 다른 샤프트의 기하학적 축과 연속되도록 배치됩니다. 커플링을 사용하면 샤프트에서 샤프트에 느슨하게 장착된 기어와 풀리로 회전을 전달할 수도 있습니다.

클러치는 토크나 회전 방향을 변경하지 않습니다.일부 유형의 커플링은 진동과 지점을 흡수하여 과부하로 인한 사고로부터 기계를 보호합니다.

기계 공학에서 커플 링을 사용하는 이유는 다음과 같습니다.

연결된 샤프트의 상대적 위치에서 작은 설치 부정확성을 보상하여 별도의 부품으로 만든 긴 샤프트를 얻습니다.

작동 중 샤프트에 상대적인 이동성을 부여합니다(샤프트의 기하학적 축의 작은 변위 및 왜곡).

개별 노드를 켜고 끕니다.

이동 거리, 회전 전달 방향, 각속도에 따라 샤프트의 자동 연결 및 분리, 즉 자동 제어 기능 수행

동적 부하를 줄입니다.

현대 기계는 커플링을 사용하여 연결된 입력 및 출력 샤프트 끝이 있는 여러 개의 개별 부품으로 구성됩니다(그림 1).

쌀. 1. 기계의 개략도

커플 링의 분류.

다양한 커플 링 디자인으로 인해 분류가 복잡해집니다. 가장 간단한 커플링은 니플 튜브 조각으로 만들어지며 전기 모터의 샤프트를 자동차 앞 유리 워셔의 임펠러에 연결합니다. 제트 엔진 터보차저 커플링은 수백 개의 부품으로 구성되어 있으며 매우 복잡한 자체 조절 시스템입니다.

커플링 그룹은 샤프트 연결의 특성에 따라 구별됩니다.

기계적 커플링:

A) 강성(죽음) - 실제로 샤프트의 반경 방향, 축 방향 및 각도 변위에 대한 보상을 허용하지 않습니다.

B) 보상 - 탄성 요소(고무 부싱, 스프링 등)의 존재로 인해 샤프트의 반경 방향, 축 방향 및 각도 변위를 일부 보상할 수 있습니다.

B) 마찰 - 과부하 상태에서 단기적인 미끄러짐을 허용합니다.

전기(전자기) 커플링.

유압 또는 공압 커플링.

전기 및 유압 커플링은 전자기력과 유압력을 통한 접착 원리를 사용합니다. 이러한 커플 링은 특별 과정에서 연구됩니다. 다음에서는 기계적 커플링만 분석합니다. 사용되는 대부분의 커플링은 표준화되어 있습니다. 카탈로그나 참고서에서 커플링을 선택할 때 가장 큰 특징은 가장 가혹한 하중 조건을 고려한 전달 모멘트입니다.

커플링 클래스는 샤프트 연결 방식에 따라 구분됩니다.

비결합(영구, 연결) - 샤프트를 영구적으로 연결하여 긴 샤프트를 형성합니다.

제어(커플링) - 잘 알려진 자동차 클러치와 같이 작동 중에 샤프트를 연결하고 분리합니다.

자가 작동(자체 제어, 자동) - 주어진 작동 모드(오버런, 원심, 안전)에서 자동으로 작동합니다.

정상적인 작동 조건을 위반할 경우 샤프트를 분리하는 안전 커플링입니다.

다른.

동적 하중 감소 정도에 따라 커플 링은 다음과 같이 나뉩니다.

토크 전달을 원활하게 하지 못하는 가혹한 진동, 충격 및 충격;

스프링, 고무 부싱 등과 같은 탄성 요소의 존재로 인한 탄력 있고 부드러운 진동, 충격 및 충격.

커플 링의 주요 특징은 전달되는 토크입니다.

필수 지표는 치수, 질량, 관성 모멘트입니다.

특정 토크를 전달하도록 설계된 커플 링은 다양한 샤프트 직경에 맞게 여러 가지 수정으로 만들어졌습니다. 커플링은 자율적인 장치이므로 쉽게 표준화할 수 있습니다.

커플링은 성능 기준에 따라 계산됩니다.

주기적 및 충격 하중 하에서의 강도,

내마모성,

엄격.

실제로 커플링은 전달된 토크의 양에 따라 카탈로그에서 선택됩니다. 티= 티 발라 케이, 어디 티 발라 – 메커니즘의 동역학을 계산하여 결정된 공칭 토크(장시간 작용하는 것 중 가장 큰 것), 에게– 작동 모드 계수.

전기 모터의 드라이브에서는 다음이 허용됩니다.

조용한 작동 및 작은 가속 질량(컨베이어 구동, 테스트 시설 등) 동안 에게 = 1,15...1,4;

가변 부하 및 평균 가속 질량(금속 절단 기계, 피스톤 압축기 등) 에게= 1,5...2;

충격 하중 및 큰 가속 질량(압연기, 해머 등)이 있는 경우 에게= 2,5...3.

커플링 장착 구멍의 직경은 연결되는 샤프트 끝의 직경과 일치합니다. 이는 서로 다른 재료를 사용하고 굽힘 모멘트의 부하가 다르기 때문에 동일한 토크에서 다를 수 있습니다.

주요 유형의 커플 링은 표준에 의해 규제됩니다.특정 범위의 샤프트 직경에 대해 특정 토크를 전달하도록 설계되었습니다.

선택한 커플링의 가장 약한 링크의 강도를 설계 순간별로 확인합니다. 티 아르 자형 .

커플 링 작동에는 손실이 수반됩니다. 실험 데이터에 따르면 커플 링 효율을 계산할 때 일반적으로 다음과 같이 사용됩니다. η = 0,985...0,995.

기계의 다양한 단위 설계는 기계 공학에서 커플링의 광범위한 사용에 기여합니다.

고정식(블라인드) 커플링

이 커플링은 샤프트를 견고하게 연결하는 데 사용됩니다. 슬리브 또는 플랜지일 수 있습니다.

슬리브 커플링고정식 커플링 중 가장 간단한 것입니다. 부싱입니다 3 (그림 2), 샤프트 출력단에 키, 핀 또는 스플라인을 사용하여 장착 1 그리고 2.

그림 2. 부시 커플링: ㅏ -다웰 고정; 비 -핀 고정

부시 커플링은 샤프트 직경이 있는 저속 및 중요하지 않은 기계 설계에 사용됩니다. 디70mm.

위엄이러한 커플 링은 단순한 디자인과 작은 전체 치수를 가지고 있습니다. 결점- 설치 및 분해 중에 샤프트 끝을 커플 링의 전체 길이까지 벌리거나 샤프트를 따라 슬리브를 길이의 절반 이상 이동해야합니다. 이러한 커플링은 샤프트 축의 반경 방향 또는 각도 변위를 허용하지 않기 때문에 샤프트를 매우 정밀하게 정렬해야 합니다(그림 3).

부싱 제작용 재료 - 강철 45; 대형 커플링용 - 주철 SCh25.

그림 3. 가능한 샤프트 변위

플랜지 커플링두 개의 커플링 반쪽으로 구성 1 및 2(그림 4), 볼트로 연결됨 4. 토크를 전달하기 위해 키형 또는 스플라인형 연결이 사용됩니다. 토크는 플랜지 사이의 마찰력으로 인해 전달되며, 볼트가 틈새 없이 삽입되면 볼트에 의해서도 전달됩니다. 플랜지 커플링은 직경 범위 12~250mm로 표준화되어 있으며 토크 전달은 8~45000Nm입니다. 중장비에서는 커플 링 반쪽이 샤프트에 용접됩니다.

이러한 커플링은 때때로 가로로 복잡합니다.플랜지의 중심을 더 잘 맞추기 위해 커플 링 한쪽 절반에 원형 돌출부를 만들고 다른 절반에는 동일한 직경의 홈을 만듭니다 (그림 4, ㅏ)또는 센터링 링 제공 3 (그림 4, 비).

그림 4. 플랜지 커플링: ㅏ- 돌출로 인한 정렬; 비 -센터링 링

플랜지 커플링은 상당한 토크를 전달할 수 있습니다. 기계공학 분야에서 널리 사용됩니다. 직경이 있는 샤프트에 사용됩니다. 디350mm. 위엄이 커플링은 설계가 간단하고 설치가 쉽습니다. 결함- 샤프트의 정확한 정렬과 샤프트 축에 대한 커플링 절반의 접촉 끝 표면의 직각도에 대한 정밀한 준수가 필요합니다.

플랜지 커플링 반쪽 재질 - 강철 40, 35L, SChZO 주철(대형 커플링용).

간격 없이 설치된 볼트는 샤프트의 정렬을 보장할 수 있습니다. 간격이 있는 볼트를 설치할 때 모든 측면 하중도 흡수하는 돌출부에 의해 정렬이 보장됩니다. 센터링 돌출부는 샤프트의 축방향 변위를 필요로 하기 때문에 연결부의 설치 및 해체를 복잡하게 만듭니다. 안전을 보장하기 위해 볼트의 돌출 부분은 어깨로 덮여 있습니다. 4 . 커플링에 공통 울타리가 있는 경우에는 비드가 만들어지지 않습니다. 키 연결 및 볼트에 대해 강도 계산이 수행됩니다(틈새가 있거나 없는 볼트에 대해 평행 키 계산 및 접합 평면에 하중을 받는 볼트 연결 계산 참조). 간격 없이 볼트를 설치하면 더 작은 치수의 커플링을 얻을 수 있으므로 더 자주 사용됩니다.

이 커플 링 그룹 중 가장 널리 퍼진 것은 다음과 같습니다. 기어 커플링(그림 4.1). 이는 외부 톱니와 분할 레이스가 있는 커플링 반쪽 1과 2로 구성됩니다. 3 나선형 프로파일의 두 줄의 내부 톱니가 있습니다 (그림 16.3). 커플링은 구를 따라 톱니의 맞물림 및 연삭 시 측면 간극으로 인한 샤프트의 반경 방향, 축 방향 및 각도 변위를 보상합니다. 샤프트 오정렬에 대한 보상에는 톱니 슬라이딩이 수반됩니다. 내마모성을 높이기 위해 치아를 열처리하고, 커플 링에는 윤활유가 채워져 있습니다.

보상 커플링

이러한 커플링의 디자인은 다소 복잡하지만 샤프트 축의 반경 방향 및 각도 변위를 허용합니다.이 커플링의 주요 목적은 다음과 같습니다. 보상하다연결되는 샤프트의 잘못된 상대 위치로 인한 유해한 영향. 그러나 이러한 커플링은 정렬 불량에 민감합니다. 또한 톱니의 마찰로 인해 샤프트가 어긋나면 커플링은 회전 모멘트의 약 10%에 해당하는 굽힘 모멘트를 샤프트에 가하게 됩니다. 보상 커플 링은 다음과 같이 구분됩니다. 단단한 이동식그리고 탄력있는(변형 가능).

캠 디스크 클러치(그림 5) 두 개의 커플링 반쪽으로 구성됩니다. 1 그리고 2 끝에 직경 홈이 있고 중간 플로팅 디스크가 있음 3 (그림 5, ㅏ)상호 수직 투영으로. 조립된 커플링에서 디스크 돌출부는 커플링 반쪽의 홈에 위치합니다(그림 5, 비).마찰 표면은 정기적으로 그리스로 윤활 처리됩니다(교대당 1회). 캠 디스크 클러치는 저속 샤프트(최대 250rpm)를 연결하는 데 사용됩니다. 샤프트의 허용되는 반경 방향 변위는 최대 0.04mm이고 각도 변위는 최대 30"입니다. 불리이 커플링 - 샤프트 왜곡에 대한 민감도가 증가합니다.이러한 커플링은 주로 샤프트 축의 상대적인 평행 변위를 보상하도록 설계되었습니다. 이론적으로 모든 변위에 대해 샤프트 사이의 기어비는 일정합니다. 구동축이 각가속도 없이 회전하면 피동축도 균일하게 회전합니다. 45L 강철로 커플 링 반쪽과 디스크를 만드는 것이 좋습니다.

그림 5. 캠 디스크 클러치: ㅏ -커플링 요소; 비- 조립

기어 커플링(그림 6)은 4개의 주요 부품으로 구성됩니다. 외부 톱니가 있는 2개의 커플링 반쪽 1 및 2와 2개의 케이지 3 그리고 4 내부 치아로. 커플 링 케이지는 볼트 5로 연결됩니다. 구멍을 통해 6 오일이 추가됩니다(3개월에 한 번). 기어 커플링은 반경 방향, 각도 및 결합된 샤프트 오정렬을 보상합니다.(커플링 반쪽과 케이지 사이의 각도는 0.5°를 초과해서는 안 됩니다. 디560mm); 기계공학 분야에서 널리 사용됩니다. 이 커플 링은 작동이 안정적이며 전체 치수가 작습니다. 커플링 반쪽과 케이지의 재질은 강철 40 또는 45L입니다.

그림 6. 기어 커플링: 1, 2 - 외부 치아와 반쪽을 연결합니다.

3, 4 - 클립; 5 - 볼트; 6 - 윤활유 공급 구멍

탄성 핀 슬리브 커플링(그림 7)은 플랜지 커플링과 디자인이 유사하며, 연결 볼트 대신에 탄성 커플링에 스틸 핑거가 있습니다. 1 탄성(고무, 가죽 등) 부싱이 설치된 곳 2. 탄성 요소를 사용하면 작은 축 방향(1~5mm 소형 커플링의 경우, 대형 커플링의 경우 2~15mm), 반경 방향(0.2~0.6mm) 및 각도(최대 30") 샤프트 변위를 보상할 수 있습니다. 탄성 슬리브 핀 커플 링은 좋은 탄성, 높은 감쇠 및 전기 절연 능력을 가지며 제조가 쉽고 작동이 안정적입니다.특히 전기 모터와 액추에이터 (기계)를 연결할 때 널리 사용됩니다. 디150mm. 커플 링 반쪽 재질 - 강철 35, 35L 또는 주철 SCh25; 손가락은 45 강철로 만들어졌습니다.

쌀. 7. 탄성 슬리브-핀 커플링: 1 - 손가락; 2 - 탄성 부싱

샤프트 정렬 불량이 증가하면 커플링의 내하력이 급격하게 떨어집니다.

커플링의 치수는 구동축의 최대 장기 토크에 의해 발견되는 토크에 따라 표에서 선택됩니다.

이동식 커플링

이는 부정확성으로 인해 발생하고 설계자가 특별히 지정한 축의 상호 변위가 증가된 샤프트 연결을 허용합니다.

이 제품군의 대표적인 제품은 관절형 커플링입니다. 커플링에 대한 아이디어는 1570년 Girolamo Cardano가 처음 제안했으며 1770년 Robert Hooke가 엔지니어링 솔루션으로 가져왔습니다(그림 8). 따라서 때때로 문헌에서는 카르단 커플 링이라고 불리며 때로는 Hooke 조인트라고 불립니다.

그림 8. Cardano의 아이디어를 기반으로 한 Hooke의 힌지

굴절식 커플링은 샤프트를 최대 45° 각도로 연결하므로 가장 접근하기 어려운 위치에 회전을 전달하는 체인 샤프트를 만들 수 있습니다. 이 모든 것은 가로대가 하나의 경첩이 아니라 수직 축을 가진 두 개의 경첩이기 때문에 가능합니다.

카르단 커플링의 강도는 스파이더의 강도, 특히 포크 구멍에 있는 스파이더 핀의 부착 지점에 의해 제한됩니다. 가로대 고장은 후륜 구동 차량의 거의 모든 소유자에게 알려진 매우 일반적인 결함입니다.

커플링은 카탈로그에서 선택됩니다. 분쇄를 위해 힌지의 작업 표면에 대한 검증 계산이 수행되고 포크와 가로대의 강도가 확인됩니다.

소형 다관절 커플링(그림 9)은 직경 8~40mm 및 토크 12.5~1300Nm 범위로 표준화되어 있습니다. 가로대는 평행 육면체 형태로 만들어집니다. 힌지는 인서트 액슬을 사용하여 형성되며, 그 중 하나는 길고 다른 하나는 리벳으로 고정된 두 개의 짧은 부싱으로 구성됩니다. 디자인은 매우 기술적입니다.

그림 9. 소형 카르단 커플링

유연한 커플링

주로 충격, 충격 및 진동을 완화(쿠션)하도록 설계되었습니다. 또한 샤프트 변위에 대한 일부 보상이 허용됩니다.

이러한 커플 링의 주요 특징은 금속 또는 비금속이 존재한다는 것입니다. 탄성 요소. 다양한 탄성요소 사용 (그림 10) ㅏ- 별, 비- 와셔, V– 탄성 쉘, G- 코일 용수철, 디– 구불구불한 샘, 이자형– 벨로우즈 등 충격과 진동을 견딜 수 있는 유연한 커플링의 능력은 기계의 내구성을 크게 향상시킵니다.

쌀. 10. 탄성 커플링 설계

실제로 탄성 토러스 모양의 쉘이 있는 커플링은 탄성 Hooke 힌지로 간주될 수 있습니다. 이는 샤프트 설치 시 상당한 부정확성을 보상할 수 있습니다.

탄성 요소의 설치, 분해 및 교체가 쉽습니다. 허용된 반경 방향 변위는 1...5 mm, 축 변위는 2...6 mm, 각도 변위는 1.5...2 0, 비틀림 각도는 5...30 0입니다.

커플링의 내하력(및 강도)은 쉘이 플랜지에 부착되는 방식에 따라 달라집니다. 연속 탄성 쉘이 있는 커플링은 20~25000Nm의 토크 범위로 표준화되었습니다.

탄성 부시핀 커플링 "MUVP"가 널리 사용됩니다(그림 11).

금속에 고무를 부착할 필요가 없으며, 착용 시 탄성체 교체가 용이합니다.

이러한 커플링에서 모멘트는 링이나 주름진 부싱 형태로 장착된 핑거와 탄성 요소를 통해 전달됩니다. 이러한 커플 링은 제조가 쉽고 설계가 간단하며 작동이 편리하므로 특히 전기 모터에서 회전을 전달하는 데 널리 사용됩니다.

그림 11. 탄성 핀 슬리브 커플링

커플링은 16...150 mm 및 32...15000 범위에서 정규화됩니다. Nm.

불행하게도 반경 방향 및 각도 변위는 탄성 요소의 수명을 크게 단축시키고 샤프트 및 지지대에 가해지는 하중을 증가시킵니다.

커플링은 핀과 탄성 부싱 사이의 허용 압력을 기준으로 계산됩니다.

피 = 2중 VR / (지∙디∙디∙엘) £ [ 피],

어디 지– 손가락 수, 디– 손가락 직경, 엘– 탄성 요소의 길이, 디 – 손가락 축 위치의 직경. 허용 압력은 일반적으로 30MPa입니다.

커플링 핑거는 구부러지도록 설계되었습니다.

커플링

이 커플링은 샤프트를 연결하고 분리하도록 설계되었습니다.일부 유형의 클러치를 사용하면 전기 모터를 멈추지 않고도 이동 중에 이 작업을 수행할 수 있습니다. 커플 링 커플 링이라고도합니다. 다루기 쉬운.작동 원리에 따라 캠 클러치와 마찰 클러치가 구분됩니다.

캠 클러치(그림 12 참조) 두 개의 커플링 반쪽으로 구성 1 그리고 2, 끝 표면에 캠이 있습니다. 클러치는 커플 링 절반을 사용하여 맞물립니다. 2, 가이드 키나 스플라인을 따라 샤프트를 따라 이동할 수 있습니다.

캠 손상을 방지하기 위해 샤프트의 각속도의 매우 작은 차이로 부하 없이 이동 중에 클러치를 켤 수 있습니다. 이동 중에도 끄는 것이 허용됩니다. 위엄조 커플 링 - 디자인이 단순하고 전체 치수가 작습니다. 결함- 원칙적으로 이동 중에는 전원을 켤 수 없습니다. 클로 커플링 반쪽에 권장되는 재질은 합금강 20Х 또는 20ХН(침탄 및 경화 처리 포함)입니다.

그림 12. 캠 클러치: 1,2 - 커플링 반쪽

마찰 클러치(그림 13) 캠과 달리 부하가 걸린 상태에서 스위치를 켤 수 있습니다.마찰 클러치는 마찰력으로 인해 토크를 전달합니다. 마찰 클러치는 어떤 속도에서도 부드러운 결합을 가능하게 하며, 이는 예를 들어 자동차 클러치 설계에 성공적으로 사용됩니다. 게다가, 마찰 클러치할 수 없다 마찰력의 순간보다 더 큰 순간을 자신을 통해 전달합니다., 접촉하는 마찰 요소가 미끄러지기 시작하므로 마찰 클러치는 동적 과부하로부터 기계를 보호하는 효과적인 비파괴 퓨즈입니다.

설계에 따라 마찰 클러치는 다음과 같이 나뉩니다. 디스크, 디스크(단일 및 다중 디스크)의 끝 표면을 따라 마찰이 발생합니다(그림 13 참조, ㅏ);원뿔형의, 작업 표면은 원추형입니다 (그림 13.10, 비);원통형원통형 접촉면(블록, 테이프 등)이 있는 것(그림 13.10, V).가장 널리 퍼진 디스크커플 링.

마찰 클러치는 윤활유 없이(건식 클러치) 작동하고 윤활유를 사용하여(오일 클러치) 작동합니다. 후자는 큰 모멘트를 전송할 때 중요한 기계 설계에 사용됩니다. 윤활은 작업 표면의 마모를 줄이지만 커플 링 설계를 복잡하게 만듭니다.

마찰 클러치용 재료 - 구조용 강철, SCh30 주철. 마찰재(압축석면-철선직물-페로도, 마찰플라스틱, 분체재 등)를 라이닝 형태로 사용한다.

쌀. 13. 마찰 클러치: ㅏ- 디스크; 비 -원뿔형; V- 원통형

마찰 클러치 작동의 주요 특징은 마찰 표면의 압축입니다. 이를 통해 이러한 커플링은 접촉 압력(베어링 응력과 유사)을 기준으로 강도를 계산한다는 것이 분명해졌습니다. 각 구조물에 대해 압축력을 계산하고 이를 접촉 면적으로 나누어야 합니다. 계산된 접촉 압력은 특정 재료에 허용되는 것보다 커서는 안 됩니다.

자동 클러치

이 커플링은 다음 매개변수 중 하나의 변화에 ​​따라 샤프트를 자동으로 분리하도록 설계되었습니다. 토크 - 안전커플링, 회전 방향 - 추월하다및 회전 속도 - 원심 분리기.

프리휠(오버런)(그림 14)는 토크를 한 방향으로 전달하도록 설계되었습니다(예: 부싱 회전). 뒷바퀴자전거). 롤러 3 마찰력으로 인해 프리휠이 커플 링 반쪽 표면 사이에 끼었습니다. 1 그리고 2

쌀. 14. 롤러 프리휠

추월로 인해 커플링 하프 1의 회전 속도가 감소하면 롤러가 컷아웃의 넓은 영역으로 굴러가고 클러치가 자동으로 열립니다.

프리휠은 조용히 작동하며 높은 빈도의 활성화를 허용합니다.

프리휠 재료로는 ShKh15, 20Kh 강과 고탄소 공구강을 사용하는 것이 좋습니다.

원심 클러치(그림 15) 주어진 각속도에서 샤프트를 자동으로 켜거나 끄는 데 사용됩니다.

원심 클러치는 구동 및 구동 커플 링 반쪽으로 구성됩니다. 1 그리고 2, 마찰추가 설치된 홈에 - 패드 3.

쌀. 15. 원심 블록 클러치: 1,2- 하프 커플링; 3 - 패드

구동 커플링 절반이 블록의 지정된 각속도에 도달할 때 3, ~ 때문에 원심력, 구동 하프 클러치에 대해 눌려지고 클러치가 결합됩니다. 그림 15에 표시된 설계에서 커플 링 절반 중 하나 (1 또는 2) 리더일 수도 있습니다. 토크의 전달은 마찰력에 의해 이루어지며,그 값은 각속도의 제곱에 비례합니다. 원심 클러치는 빈번한 결합을 허용하고 원활한 결합을 보장하며 전체 치수가 상대적으로 작습니다.

안전 커플링

이러한 커플링을 사용하면 전달되는 토크를 제한할 수 있어 과부하로 인한 기계 손상을 방지할 수 있습니다.

가장 널리 사용되는 것은 안전 캠, 볼 및 마찰 클러치입니다(그림 16).

그림 16. 안전 커플링

활성화 메커니즘이 없으면 클러치 및 기타 클러치와 다릅니다. 안전캠과 볼(그림 16, ㅏ)클러치는 지속적으로 닫혀 있으며 과부하가 걸리면 커플 링 절반의 캠이나 볼이 1 커플 링 절반의 구멍에서 압착됩니다. 2, 그리고 클러치가 열립니다. 그렇지 않으면 안전 마찰 클러치가 작동합니다(그림 16, 비).미끄러짐으로 인해 과부하가 걸리면 이 클러치가 미끄러집니다(피동축이 정지함).

그림 16에 설명된 안전 클러치는 빈번한 과부하 중에 사용됩니다.

과부하가 발생할 가능성이 없는 경우에는 전단 핀과 같은 접을 수 있는 요소가 있는 안전 클러치가 사용됩니다(그림 17). 이 유형의 커플링은 디스크 커플링 절반으로 구성됩니다. 1 그리고 2 , 금속 핀으로 연결됨 3 열처리된 부싱에 삽입 4 . 과부하가 발생하면 핀이 절단되고 커플링이 샤프트를 분리합니다. 디자인이 단순하고 크기가 작습니다.

쌀. 17. 전단 핀이 있는 안전 커플링:

1,2- 하프 커플링; 3 - 전단 핀; 4 - 강화 부싱

안전 클러치 부품 제조에는 클러치 종류에 따라 구조용 강, SChZO 주철, 마찰재, ShKh12 강 등이 사용되며, 붕괴 요소가 있는 클러치용 핀은 강철 45, 부싱은 경화된 강철 40X.

커플 링 선택 및 계산에 대한 간략한 정보

기계공학에 사용되는 커플링은 표준화되어 있습니다.각 표준 크기의 커플링은 특정 범위의 샤프트 직경에 맞게 제작됩니다. 표준 커플링을 선택할 때 주요 기준은 전달되는 토크입니다.

새로운 커플링을 설계할 때 커플링 요소의 설계 치수는 계산을 통해 결정됩니다. 표준화되거나 표준화된 커플링은 계산되지 않습니다. 일반적으로 참조 표에 따라 구름 베어링처럼 선택됩니다.

표준 커플링 선택.커플링을 선택할 때의 주요 특징은 계산된 전달 토크입니다.

, (1)

어디 에게 아르 자형 - 작동 모드 계수(표 1) 티- 정상 상태에서의 정격 토크.

표 1. 작동 모드 계수 값 에게 피

커플링은 해당 표(표 2 및 3)에 따라 선택됩니다. 에게 아르 자형샤프트 직경에 따라 다름 디 (최대 각속도도 고려됩니다). 선택한 커플링의 개별 부품의 강도를 테스트합니다.

표 2. 안전 요소 에게 비 및 작동 모드 에게 아르 자형

표 3. 값 ​[ 아르 자형] 그리고 에프마찰 클러치용

고정식(블라인드) 커플링의 강도 계산.

슬리브, 플랜지 및 세로 커플 링은 일반에 따라 선택됩니다..

비틀림 강도의 기본 조건에 따라 부싱의 강도를 확인합니다.

허용되는 비틀림 응력은 어디에 있습니까(강 45의 경우: = 22 ¼ 25 MPa).

, (3)

비틀림 응력을 설계합니다. 티 아르 자형 - 디자인 순간; 디 그리고 디 - 커플링 치수(그림 2 참조).

고정식 커플링이 있는 샤프트의 키형 또는 스플라인형(톱니형) 연결은 공식 (9.1)~(9.3)에 따라 확인하고 볼트 연결은 인장 및 전단에 대해 확인합니다. 커플링 반쪽의 볼트와 벽은 다음 공식을 사용하여 파손 여부를 검사합니다.

, (4)

어디 에프 티 - 하나의 볼트를 자르는 힘; ㅏ 센티미터 - 구겨진 부분; 디 비 - 볼트 직경; 에게-커플링 절반 플랜지의 두께(그림 4 참조) ㅏ);- 볼트 또는 커플링 반쪽 재료의 파손을 위한 허용 응력.

보상 커플 링의 강도 계산. 이 커플링은 표준이나 표준에 따라 선택됩니다.(그림 5 참조).

캠-디스크 커플링의 강도(내마모성)에 대한 검증 계산은 다음 공식에 따라 수행됩니다.

, (5)

어디 R-커플 링의 결합 부분의 작업 표면에서 발생하는 최대 압력; 디, 디, 시간 - 커플링 치수(그림 5 참조); [R] -최대 허용 압력(마찰 표면이 경화된 커플링의 경우) [피] = 15 ¼ 30MPa).

기어 커플링의 계산 계산은 수행되지 않습니다. 표준에 따라 선택됩니다. 기어 커플링의 경우 설계 토크는 다음과 같습니다.

티 아르 자형 =K 비 에게 아르 자형 티, (6)

어디 에게 비 그리고 에게 아르 자형 - 안전 요인 및 작동 조건; 티 -정격 토크(표 12.4).

표 4. 키가 있는 부시 커플 링(그림 2, a 참조), 치수, mm

일반 정보.구동 커플링은 공동으로 작동하는 장치의 샤프트를 연결하고 토크를 전달하는 장치입니다. 샤프트 연결이 필요한 이유는 대부분의 기계가 입력 및 출력 샤프트가 있는 여러 개별 부품으로 조립되기 때문입니다. 이 부품은 엔진입니다. 중, 기어박스 아르 자형그리고 일하는 기계 RM(그림 23.1).

커플링의 주요 목적은 샤프트를 연결하고 토크를 전달하는 것입니다. 커플링은 여러 가지 중요한 추가 기능을 수행할 수 있습니다. 커플링은 이 기준에 따라 분류됩니다.

수업이 있어요 영구적인(비분리형) 커플링은 기계 작동 전체에 걸쳐 일정한 샤프트 연결을 보장합니다.

일부 기계는 클러치를 사용합니다. 클러치,기계 작동 중 장치 연결 또는 분리를 보장합니다. 차례로 클러치는 다음과 같이 나뉩니다. 관리 및 자체 관리.

제어 커플링은 특정 명령에 따라 기계 장치를 연결합니다. 자체 제어식 커플링은 자동으로 활성화되어 기계 작동 조건과 커플링 작동 원리에 따라 샤프트를 연결하거나 분리합니다.

커플링 부하의 주요 특성은 토크입니다. 티.

일반적으로 정격 토크 티커플 링의 정도는 고르지 않은 회전 정도와 가속 질량의 크기를 특징으로 하는 기계의 동적 특성에 따라 대략적으로 결정됩니다. 커플링 토크의 동적 구성요소 크기:

티 = 티엔 + 티 d = 티 n (1+ 티디/ 티 m) = 티 N,

어디 티 n - 정격 토크는 일반적으로 엔진 전력 소비 및 회전 속도에 의해 대략적으로 결정됩니다.

티 d – 동적 순간;

동적 계수.

블라인드 커플링.제조, 조립 및 운송 조건으로 인해 긴 샤프트를 복합 샤프트로 만드는 경우가 있습니다. 이 경우 샤프트의 개별 부품은 블라인드 커플 링으로 연결됩니다. 경우에 따라 이러한 커플 링은 장치의 동축 샤프트를 엄격하게 연결하는 데에도 사용됩니다. 블라인드 커플링에는 샤프트 끝 부분에 틈이 있는 슬리브인 슬리브 커플링과 플랜지가 있는 허브 형태로 만들어진 두 개의 동일한 커플링 반쪽으로 구성된 플랜지 커플링(그림 23.2)이 포함됩니다. 플랜지는 볼트로 서로 연결됩니다.

보상 커플링.경제적, 기술적 이유로 기계는 일반적으로 커플링으로 연결된 별도의 장치로 제작됩니다. 그러나 이러한 장치의 샤프트는 제조 및 설치 오류로 인해 정확한 설치가 불가능합니다. 변형 가능한 베이스에 장치 설치; 또한 하중을 받는 샤프트의 탄성 변형으로 인해 발생합니다.

가능한 샤프트 변위 유형(축방향, 반경방향 및 각도)과 그에 따른 샤프트 끝단의 추가 하중이 그림 1에 나와 있습니다. 23.3.

보상 커플링은 서로 다른 축을 가진 샤프트를 연결하는 데 사용됩니다. 설계상 이러한 커플링은 샤프트가 상호 변위되는 경우에도 기계 작동을 보장합니다. 이 경우 샤프트 오정렬의 크기와 유형에 따라 샤프트와 지지대에 축방향 힘, 반경 방향 힘 및 굽힘 모멘트가 추가로 적용됩니다.

샤프트 변위가 증가하면 커플링 성능이 감소한다는 점을 강조해야 합니다.

보상 커플 링에는 기어 (그림 23.4), 체인 캠 디스크 및 기타 커플 링이 포함됩니다.

기어 커플링은 외부 톱니가 있는 두 개의 부싱 1과 4, 내부 톱니가 있는 두 개의 케이지 2와 3으로 구성됩니다. 케이지는 볼트를 사용하여 견고하게 연결됩니다.

탄성 커플링.탄성 커플링은 탄성 요소가 있다는 점에서 구별되며, 약간의 비틀림 컴플라이언스를 갖고 이러한 커플링도 보상된다는 점에서 보편적입니다.

1) 기계 시동 및 정지시 기술적 공정이나 간격 선택으로 인해 발생하는 충격 및 토크의 충격을 완화합니다. 이 경우 충격의 운동 에너지는 탄성 요소의 변형 중에 결합에 의해 축적되어 잠재적인 변형 에너지로 전환됩니다.

2) 유해한 비틀림 진동으로부터 기계 드라이브를 보호하십시오.

3) 상호 변위가 있는 축을 연결합니다. 이 경우 커플링의 탄성 요소가 변형되고 커플링이 보상 역할을 합니다.

이러한 커플링은 탄성체의 재질에 따라 비금속 탄성체를 사용한 커플링과 금속성 탄성체를 사용한 커플링으로 구분됩니다.

기계 공학에서 가장 널리 사용되는 것은 탄성 부시-핀 커플링입니다(그림 23.5). 이는 두 개의 커플링 하프 1과 5로 구성됩니다. 커플링 하프 1에는 원추형 구멍이 있고 커플링 하프 5에는 원통형 구멍이 있습니다. 핀 4가 이 구멍에 삽입되고 그 위에 탄성 요소 3이 놓입니다. 너트 2를 나사로 조이면 핀 4가 원추형 구멍에 들어가 결합 절반 1과 5가 연결됩니다. 토크는 탄성 요소 3을 통해 전달됩니다. .

제어 가능한 커플링.커플링 커플링은 제어 명령에 따라 고정 또는 회전 샤프트를 연결하고 분리합니다. 이러한 커플링은 프로파일 클로저(캠)가 있는 커플링과 마찰 커플링으로 구분됩니다. 후자는 엔진을 멈추지 않고 기계의 작동 모드를 변경해야 할 때 널리 사용됩니다.

캠 클러치는 자주 시작되지 않는 높은 토크를 전달하는 데 사용됩니다. 마찰 클러치보다 전체 크기와 무게가 훨씬 작습니다. 그러나 각속도가 같거나 약간 다른 샤프트를 연결합니다. 이를 위해서는 커플링 절반의 정확한 정렬이 필요합니다.

비

그림에서. 그림 23.6은 끝 원추형 캠(그림 23.6, a)과 직사각형 캠(그림 23.6, b)이 있는 커플링을 보여줍니다. 캠 모양의 선택은 주로 클러치 결합 조건에 따라 결정됩니다.

마찰 커플링.이러한 커플링은 작업 표면을 부드럽게 눌렀을 때 발생하는 작업 표면의 마찰력으로 인해 이동 시 맞물림을 허용하고 토크를 전달합니다. 누르는 힘을 변경하면 마찰력의 순간을 조정할 수 있습니다. 마찰 클러치가 작동하는 동안 작업 표면이 미끄러집니다. 클러치가 체결되면 미끄러짐이 없습니다.

이러한 커플링의 설계는 기계적, 공압식, 유압식 또는 전자기 제어 기능을 갖춘 원통형 또는 원추형 마찰 표면을 갖춘 하나 이상의 디스크로 이루어질 수 있습니다. 강제 잠금 전기 기계 커플링이 있는 커플링 그룹은 액체 또는 분말 강자성 혼합물이 포함된 커플링으로 구성됩니다. 전류여자 코일에서 자속이 발생하고 결과적으로 결합 반쪽 사이의 간격을 채우는 강자성 혼합물이 자화되어 결합 반쪽 표면에 혼합물이 접착되도록 합니다.

디스크의 작업면에 마찰층을 적용하거나 마찰재로 만들어진 라이닝을 부착하여 마찰력을 증가시킵니다.

작동 조건에 따라 마찰 클러치는 마찰 표면에 윤활을 적용하지 않는 클러치와 마찰 표면에 윤활을 적용하는 클러치로 구분됩니다. 후자는 토크를 덜 전달하지만 작업 표면의 마모율이 건식 커플 링보다 낮기 때문에 내구성이 더 좋습니다.

기계 작동 모드의 변경에 따라 자체 제어식 또는 자동 클러치가 켜지거나 꺼집니다. 여기에는 오버런 클러치 또는 프리휠, 구동 절반에 대해 커플 링 구동 절반의 한 방향으로 만 토크를 전달하고 반대 회전 방향으로 회전, 회전 속도에 따라 켜지고 꺼지는 원심 클러치가 포함됩니다. 클러치의 구동 절반 중 토크가 위험하게 증가할 때 장비를 끄는 토크 제한 클러치입니다.

안전 커플링. 안전 클러치는 과부하 또는 허용할 수 없는 회전 속도의 경우 샤프트 또는 샤프트를 그 위에 있는 부품에서 분리하는 역할을 합니다. 즉, 위반 시 기계가 손상되지 않도록 보호합니다. 일반 모드일하다. 접이식 요소가 있는 안전 커플링은 작은 치수와 높은 작동 정확도가 특징입니다. 과부하가 걸리면 안전 요소가 절단되고 커플링 반쪽이 열립니다. 기계의 기능을 복원하려면 기계를 정지하고 안전 요소를 교체해야 합니다.

캠 안전 클러치는 증가하는 토크가 스프링의 힘을 극복할 수 있는 힘을 생성할 때까지 스프링에 의해 맞물린 상태를 유지합니다.

마찰 안전 클러치는 과부하가 멈춘 후 기계 작동을 자동으로 복원하지만 디스크 마찰 표면의 마찰 계수 변동으로 인해 작동 정확도가 높지 않습니다.

문학

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