Муфты постоянного сцепления

Муфты постоянного сцепления служат для постоянного соединения вращающихся деталей в процессе работы механизма. Они делятся на глухие и подвижные. Глухие муфты жёстко соединяют валы и требуют высокой соосности соединяемых валов. Распространены два вида глухих муфт: втулочные и фланцевые.

Глухие муфты. Чаще всего применяют втулочные и фланцевые муфты. Наиболее простой является втулочная муфта (рис. 40), основное достоинство которой – малые габариты и простата конструкции. Её недостатки: невозможность применения при наличии перекосов и осевого смещения соединяемых валов. Соединение этой муфты с валом осуществляется по посадкам с зазором (обычно Н8/d9) с последующей фиксацией двумя коническими штифтами под углом 90°. Нагрузочная способность таких муфт ограничивается прочностью штифтов, работающих на срез и смятие, и прочностью втулки, рассчитываемой на кручение. Диаметр втулки D определяется из условия равнопрочности втулки и соединяемых валов:

, (50)

где D – наружный диаметр втулки; d – диаметр вала; [τ_к] − допускаемое напряжение на кручение для материала вала; [τ`_к] − допускаемое напряжение на кручение для материала втулки.

Штифты работают на срез по двум сечениям в месте соприкосновения втулки и вала. Из условия равнопрочности штифтов

и соединяемых валов определяется диаметр штифтов d_ш из равенства

(51)

где [τ_ср] − допускаемое напряжение на срез для материала штифта. Длину втулки выбирают конструктивно, обычно l=(3…5)d.

Во фланцевых муфтах (рис. 41) крутящий момент передаётся силами трения, возникающими на торцах полумуфт при затяжке винтов силой F_З в осевом направлении. Эта сила, если поверхности соприкосновения полумуфт рассматривать как кольцо, равна

, (52)

где β > 1 – коэффициент запаса силы трения в стыке; f – коэффициент трения; D_Н, D_В – диаметры кольца соответственно наружный и внутренний. Главным достоинством этих муфт является удобство и простата монтажа. Недостатками − невозможность применения при перекосах валов, более сложная конструкция, увеличенные радиальные габариты.

Подвижные муфты служат для соединения валов, имеющих небольшие относительные смещения и перекосы во время работы. Эти смещения при монтаже и упругими деформациями. К подвижным муфтам относятся: крестовые, упругие втулочно-пальцевые, упругие муфты со и перекосы вызываются неточностями изготовления, погрешностями звёздочкой, расширительные и др.

Крестовые муфты применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить возможность радиального смещения валов при сохранении параллельности их осей (рис. 42). Она состоит из двух полумуфт 1 и 2 и промежуточного диска 3, имеющего на своих торцах два крестообразно лежащих выступа. Эти выступы входят в соответствующие направляющие пазы полумуфт. Пазы и выступы допускают возможность относительных радиальных смещений полумуфт и диска. Работоспособность крестовых муфт чаще всего определяется стойкостью их рабочих граней против износа.

Упругие втулочно-пальцевые муфты (МУВП) (рис. 43) применяют в приводах от электродвигателей для валов с диаметром 10…180 мм, при вращающих моментах, равных 6…16000 Нм. Вращающий момент между полумуфтами 1 и 2 передаётся через резиновые гофрированные втулки 3, надетые на пальцы 4. Муфты допускают радиальное смещение осей валов до 0,2…0,4 мм, продольное – до 10..15 мм и угловые – до 1 °.