Таблицы подбора втулок Taper Bush

Таблицы подбора и спецификации втулок Taper Bush

Таблица 3.1: Стандартные размеры втулок Taper Bush

Таблица 3.2: Моменты затяжки и рекомендации по монтажу

Таблица 3.3: Совместимость втулок Taper Bush с типами шкивов и звездочек

Введение: Назначение и принцип работы втулок Taper Bush

Втулки Taper Bush (тапербуш, конические втулки) представляют собой соединительные элементы, предназначенные для быстрой и надежной фиксации шкивов, звездочек и других элементов механических передач на валах различного диаметра. Система Taper Bush была разработана в 1950-х годах и до сих пор остается одним из наиболее распространенных стандартов крепления элементов механических передач в промышленности.

Принцип работы втулок Taper Bush основан на создании конического соединения между внутренней поверхностью шкива и внешней поверхностью вала. Втулка имеет коническую наружную поверхность, которая соответствует конической расточке шкива. При затягивании крепежных винтов втулка сжимается, обеспечивая надежную фрикционную посадку на валу и в отверстии шкива одновременно.

Основные преимущества использования втулок Taper Bush:

• Универсальность — один шкив может использоваться с валами различного диаметра путем подбора соответствующей втулки
• Простота монтажа и демонтажа без использования специальных инструментов
• Самоцентрирование, обеспечивающее высокую точность соосности
• Надежная передача крутящего момента без проскальзывания
• Отсутствие фреттинг-коррозии на валу благодаря равномерному распределению давления
• Возможность многократного использования

Правила подбора втулок Taper Bush по валу и шкиву

Корректный подбор втулок Taper Bush осуществляется по нескольким ключевым параметрам:

1. Подбор по диаметру вала

Первый и самый важный параметр — диаметр вала, на который будет устанавливаться шкив или звездочка. Для каждого типоразмера втулки Taper Bush существует диапазон диаметров вала, в пределах которого возможно использование данной втулки. Например, втулка типоразмера 1008 может использоваться с валами диаметром от 6 до 28 мм, а втулка 8065 — с валами от 80 до 180 мм (см. Таблицу 3.1).

2. Подбор по передаваемому крутящему моменту

Каждый типоразмер втулки Taper Bush рассчитан на определенный максимальный крутящий момент, который она способна передать без проскальзывания. При выборе втулки необходимо учитывать не только номинальный крутящий момент, но и пиковые нагрузки, возникающие при пуске, торможении и в аварийных режимах работы оборудования. Рекомендуется применять коэффициент запаса 1,5-2,0 в зависимости от условий эксплуатации.

Для расчета требуемого крутящего момента используется формула:

M = 9550 × P / n

где:

• M — крутящий момент, Нм
• P — передаваемая мощность, кВт
• n — частота вращения, об/мин

3. Подбор по типу шкива или звездочки

При выборе втулки необходимо учитывать тип шкива или звездочки, с которым она будет использоваться. Разные типы шкивов (клиновые, зубчатые) и звездочек имеют различные требования к размерам посадочного отверстия и геометрии втулки. В Таблице 3.3 приведена информация о совместимости типоразмеров втулок с различными типами шкивов и звездочек.

Инструкция по монтажу и демонтажу втулок Taper Bush

Последовательность монтажа:

1. Тщательно очистите все контактные поверхности вала, втулки и шкива от загрязнений и масла.
2. Проверьте вал на наличие заусенцев и при необходимости удалите их.
3. Слегка смажьте резьбу крепежных винтов (не смазывайте конические поверхности!).
4. Установите втулку в коническое отверстие шкива, совместив резьбовые отверстия.
5. Вручную вкрутите крепежные винты в резьбовые отверстия, не затягивая их полностью.
6. Установите собранный шкив с втулкой на вал в требуемом положении.
7. Поочередно затяните винты в несколько этапов, соблюдая требуемый момент затяжки (см. Таблицу 3.2).
8. После полной затяжки винтов проверьте радиальное биение шкива.

Последовательность демонтажа:

1. Ослабьте и выкрутите все винты из резьбовых отверстий втулки.
2. Вкрутите один или два винта в демонтажные отверстия (отмечены буквой "J" на втулке).
3. Равномерно затягивайте винты в демонтажных отверстиях, пока не произойдет освобождение втулки.
4. Снимите шкив с втулкой с вала.

Техническое обслуживание и контроль соосности

Для обеспечения надежной работы механических передач с втулками Taper Bush рекомендуется проводить регулярное техническое обслуживание:

• Проверка момента затяжки крепежных винтов после первых 24 часов работы и затем через каждые 500 часов эксплуатации
• Контроль соосности шкивов или звездочек с помощью лазерных устройств или измерительных линеек
• Проверка радиального и торцевого биения шкивов (допустимое радиальное биение не должно превышать 0,001 от диаметра шкива)
• При необходимости балансировка шкивов для устранения вибраций
• Визуальный осмотр на предмет износа, трещин или деформаций

Максимально допустимое несовпадение осей составляет:

• Для клиноременных передач: 0,5° или 5 мм на 500 мм
• Для зубчатоременных передач: 0,25° или 2,5 мм на 500 мм
• Для цепных передач: 0,5° или 5 мм на 500 мм

Расчет крутящего момента и выбор типоразмера

Для правильного выбора типоразмера втулки Taper Bush необходимо определить расчетный крутящий момент и сравнить его с максимально допустимым крутящим моментом для каждого типоразмера (см. Таблицу 3.2).

Пример расчета:

Дано:

• Электродвигатель мощностью P = 15 кВт
• Частота вращения n = 1450 об/мин
• Диаметр вала d = 42 мм
• Коэффициент запаса k = 1,5 (средние условия работы)

Расчет номинального крутящего момента:

M = 9550 × P / n = 9550 × 15 / 1450 = 98,6 Нм

Расчет требуемого крутящего момента с учетом коэффициента запаса:

M_расч = M × k = 98,6 × 1,5 = 147,9 Нм

Согласно Таблице 3.1, для вала диаметром 42 мм подходят втулки типоразмера 1610 (диапазон диаметров 14-42 мм) и 2012 (диапазон диаметров 18-50 мм).

Из Таблицы 3.2 видно, что максимальный крутящий момент для втулки 1610 составляет 145 Нм, а для втулки 2012 — 290 Нм.

Поскольку M_расч = 147,9 Нм > 145 Нм, втулка 1610 не подходит по максимально допустимому крутящему моменту. Следовательно, для данных условий необходимо выбрать втулку типоразмера 2012, которая обеспечивает достаточный запас по крутящему моменту.