Классификация муфт.

Многообразие требований, предъявляемых к муфтам, и различные условия их работы обусловили создание большого количества конструкций муфт, которые классифицируют по различным признакам на группы. По принципу действия: 1) постоянные муфты, осуществляющие постоянное соединение валов между собой; 2) сцепные муфты, допускающие во время работы сцепление и расцепление валов с помощью системы управления; 3) самоуправляемые муфты, автоматически разъединяющие валы при изменении заданного режима работы машины. По характеру работы: 1) жесткие муфты, передающие вместе с вращающим моментом вибрации, толчки и удары; 2) упругие муфты, амортизирующие вибрации, толчки и удары при передаче вращающего момента благодаря наличию упругих элементов — различных пружин, резиновых втулок и др.

Группы (механические, гидродинамические, электромагнитные). Рассматриваются только механические муфты. Электромагнитные и гидравлические муфты изучают в специальных курсах. Подгруппы: 1) жёсткие, 2) компенсирующие, 3) упругие, 4) предохранительные, 5) обгонные. Виды: 1) фрикционные, 2) с разрушаемым элементом. Конструктивные исполнения: 1) кулачковые, 2) шариковые, 3) зубчатые,

4) фланцевые,

Глухие муфты

Глухие муфты соединяют соосные валы в одну жесткую линию. Относятся к постоянным муфтам. Применяются в тихоходных приводах. Из различных видов глухих муфт наибольшее распространение получили втулочные и фланцевые муфты. Втулочная муфта собой втулку, насаживаемую на концы валов (рис.67). Применяется для передачи небольших вращающих моментов. Имеет простую конструкцию, малые габариты и низкую стоимость. Недостатком муфты является неудобный монтаж и демонтаж, связанные с осевым смещением валов или муфты вдоль вала. Материал втулки — сталь 45. Втулочную муфту выбирают по стандарту. Шпоночное соединение проверяют на прочность.

Рис. 67 Втулочная муфта

Фланцевая муфта состоит из двух полумуфт с фланцами, стянутыми болтами (рис. 68), причем половина болтов установлена с зазором, а другая — без зазора. Фланцевые муфты соединяют отдельные части валопровода в один вал, работающий как целый. Для того, чтобы этот составной вал оставался прямолинейным, необходима строгая соосность его частей и пригонка полумуфт, в противном случае неизбежны изгиб вала, его биение и появление дополнительных нагрузок на опоры. Фланцевые муфты просты по конструкции, надежны в работе, могут передавать большие моменты. Они широко распространены в машиностроении. Материал полумуфт — сталь 40 или сталь 35Л, допускается также чугун СЧ20. Эти муфты выбирают по стандарту и проводят проверочный расчет болтов на прочность.

Рис.68 Фланцевая муфта

Жесткие компенсирующие муфты

Жесткие компенсирующие муфты относятся к постоянным муфтам и предназначены для соединения валов с компенсацией радиальных рис. 69.а, осевых рис. 69.б и угловых рис. 69 в смещений вследствие неточности изготовления и монтажа. Компенсация отклонений от соосности валов достигается за счет подвижности жестких деталей муфты. Эти муфты уменьшают дополнительные нагрузки на валы и подшипники, вызываемые отклонениями от соосности валов. Наибольшее распространение из группы компенсирующих муфт получили зубчатые и цепные.

Рис. 69 Виды смещений валов

Зубчатая муфта рис. 70 состоит из двух обойм 1 с внутренними зубьями эвольвентного профиля, которые зацепляются с зубьями втулок 2, насаживаемых на концы валов. Обоймы соединены между собой болтами, поставленными в отверстия без зазора. Втулки и обоймы изготовляют из стали 40 или стали 45Л.

Рис. 70 Зубчатая муфта

Зубчатые муфты компенсируют радиальные, осевые и угловые смещения валов за счет боковых зазоров в зацеплении и обточки зубьев втулок по сфере. Зубчатые муфты широко применяются для соединения горизонтальных тяжело нагруженных валов диаметром d=40...560 мм при окружных скоростях до 25 м/с. Эти муфты надежны в работе, имеют малые габариты. Зубчатые муфты подбирают по наибольшему диаметру концов соединяемых валов и проверяют по формуле:

где Т_гост — максимальный вращающий момент муфты по ГОСТ; Т — вращающий момент, передаваемый муфтой; К₁ =1,1…1,8 - коэффициент безопасности; К₂ =1…1,5- коэффициент условий работы машины.

Цепная муфта состоит из двух полумуфт-звездочек, имеющих одинаковые числа зубьев

рис. 71, охватывающей их общей цепи и защитного кожуха, заполненного пластичным смазочным материалом. Применяются цепи роликовые однорядные и двухрядные, а также зубчатые. Достоинства цепных муфт — простота конструкции и обслуживания, относительно небольшие габариты. При монтаже и демонтаже не требуется осевого смещения узлов. Цепные муфты имеют значительные люфты. Поэтому их не применяют в реверсивных приводах (реверс будет сопровождаться ударами). Цепные муфты допускают угловое смещение валов.

Рис.71 Цепная муфта