7.3 Муфты

Муфтами ‑ устройства, которые служат для соединения концов валов, стержней, труб, электрических проводов и т. д.

В механике изучают муфты предназначенные для соединения концов валов.

Потребность в соединении валов связана с тем, что большинство машин компонуют из ряда отдельных частей с входными и выходными валами, которые соединяют с помощью муфт. Соединение валов является общим, но не единственным назначением муфт. Их используют для включения и выключения исполнительного механизма (управляемые муфты); предохранения машины от перегрузки (предохранительные муфты); компенсации вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты); уменьшения динамических нагрузок (упругие муфты) и т. д.

В современном машиностроении применяют большое количество муфт, различающихся по принципу действия и управления, назначению и конструкции. Классификация муфт по этим признакам представлена ниже в виде схемы.

В курсе «Техническая механика» изучают только механические муфты.

Широко применяемые муфты стандартизованы. Основной паспортной характеристикой муфты является величина вращающего момента, на передачу которого она рас считана.

Муфты глухие

Г лухие муфты образуют жесткое и неподвижное соединение валов (глухое соединение). Они не компенсируют ошибки изготовления и монтажа, требуют точной центровки валов. Примером является муфта втулочная со штифтами.

Муфты компенсирующие жесткие

Предназначены для компенсации несоосности валов. Вследствие погрешностей изготовления и монтажа всегда имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов. Различают три вида отклонений от номинального расположения валов:

‑  продольное смещение (может быть вызвано также температурным удлинением валов);

‑ радиальное смещение или эксцентриситет;

‑ угловое смещение или перекос.

Примером такой муфты может служить муфта зубчатая

Муфты компенсирующие упругие

Предназначены для компенсации динамических нагрузок. Включают в себя упругий элемент, который позволяет компенсировать несоосность валов; изменить жесткость системы в целях устранения резонансных колебаний при периодически изменяющейся нагрузке; снизить ударные перегрузки.

Примером такой муфты может служить муфта упругая втулочно-пальцевая

Муфты управляемые или сцепные

Управляемые муфты позволяют соединять или разъединять валы с помощью механизма управления.

По принципу работы все эти муфты можно разделить на две группы:

‑ основанные на зацеплении (кулачковые или зубчатые); муфты,

‑ основанные на трении (фрикционные).

Примером такой муфты может служить муфта фрикционная сцепная

Муфты автоматические или самоуправляемые

Эти муфты предназначаются для автоматического разъединения валов в тех случаях, когда параметры работы машины становятся недопустимыми по тем или иным показателям.

Муфты предохранительные - разъединяют валы при превышении крутящим моментом некоторого значения.

Муфты центробежные. Эти муфты автоматически соединяют валы только тогда, когда угловая скорость превысит некоторую заданную величину. Таким образом, эти муфты являются самоуправляемыми по угловой скорости. Центробежные муфты используют для автоматического включения и выключения исполнительного механизма с помощью регулировки угловой скорости двигателя; разгона машин с большими маховыми массами при двигателе с малым пусковым моментом; повышения плавности пуска; выключения при перегрузках

Муфты свободного хода. Эти муфты передают крутящий момент только в одном заданном направлении. Их применяют в станках, автомобилях, мотоциклах, велосипедах и т. д. В велосипедах, например, они передают крутящий момент от педалей на колесо и в то же время позволяют колесу свободно катиться при неподвижных педалях.