Основной характеристикой муфт является передаваемый вращающий момент Т

Муфты.

В современном машиностроении большинство машин состоит из сборочных единиц: узлов и механизмов, соединенных между собой муфтами. Муфтой называется устройство для соединения валов между собой или с находящимися на них деталями для передачи вращающего момента.

Основное назначение муфт - передача вращающего момента без изменения его значения и направления.

Дополнительные:

а) уменьшение динамических нагрузок (вибраций и толчков) для упругих муфт;

б) предохранение машины от перегрузок для предохранительных муфт;

в) включение и выключение исполнительного механизма без остановки двигателя для управляемых муфт;

г) компенсация несоосности валов - для компенсирующих муфт.

Различают три вида отклонений от правильного расположения валов.

Эти смещения могут быть обусловлены неточностью изготовления и монтажа узлов машины, а также упругими и температурными деформациями.

В современном машиностроении применяют большое количество различных конструкций муфт, которые классифицируют:

1.По характеру работы и основному назначению:

а) Постоянные - не расцепляемые. К этой группе относятся: глухие, компенсирующие, упругие;

б) Сцепные – управляемые. Позволяют замыкать и размыкать валы при помощи системы управления;

в) Самоуправляемые - автоматически разъединяющие валы при изменении заданного режима: центробежные, предохранительные - перегрузочные, обгонные;

г) Комбинированные.

2. По характеру соединения валов:

а) Жесткие - не допускающие взаимного поворота валов;

б) Упругие - взаимный поворот валов в пределах упругой деформации промежуточных деталей;

в) Фрикционные - допускающие взаимный поворот валов за счет проскальзывания сопряженных поверхностей трения.

Основной характеристикой муфт является передаваемый вращающий момент Т.

Муфты подбираются по ГОСТу по большему диаметру соединяемых валов и расчетному моменту Т_расч.

Т _расч = Т·к ≤ [T];

где к = 1...4 коэффициент динамичности;

к = 1...1,5 – для машин с небольшими разгоняемыми массами при спокойной работе - центробежные насосы, вентиляторы;

к = 1,5...2,5 – для машин со средними массами и переменной нагрузкой - поршневые компрессоры, металлорежущие станки, конвейеры, и т.д.;

к =2,5…4 – для машин с большими массами и ударной нагрузки - молоты, прокатные станы, строгальные и долбежные станки.

В случае привода от ДВС значение к увеличивают на 20-30%.

Постоянные муфты.

А. Жесткие муфты

1. Втулочная муфта - является простейшей муфтой - представляет из себя втулку, закрепленную на валах штифтами или шпонками и стопорными винтами.

Применяется для передачи небольших вращающих моментов в передачах без ударных нагрузок для валов до Ø70 мм.

Отличаются малыми габаритами по диаметру, низкой стоимостью но сложна в монтаже, так как требует значительных осевых перемещений агрегатов.

Муфты стандартизированы ГОСТ 24246-80.

2. Фланцевая муфта - является основным видом жестких муфт, состоит из двух полумуфт, стянутых болтами. Применяется для передачи вращающих моментов Т =8....45000Н·м для валов Ø 12…220 мм.

Муфты стандартизированы ГОСТ 20761-80.

Допускают ударную нагрузку.

Вращающий момент передается силами трения между фланцами при установке болтов с зазором. А при установке болтов без зазоров еще и силами сопротивления болтов на срез. При установке болтов без зазора муфта передает значительно больший момент, поэтому данная конструкция предпочтительнее.

Материал полумуфт сталь 40 и 35Л, допускается применемие прочного чугуна СЧ-30 и выше.

3. Зубчатая муфта - является жесткой компенсирующей, она допускает угловое смещение валов до 1,5˚ и радиальное смещение до 0,05·L, где L длина полумуфты. Муфта состоит из двух втулок с внешними зубьями и двух обоим с внутренними зубьями. Обоймы соединяются жестко с помощью болтов посаженных в отверстия без зазора.

Применяется для соединения тяжело нагруженных валов Ø 40...200мм при моментах Т = 1000...63000 Н·м.

Муфты стандартизированы ГОСТ 5006-83.

Для компенсации смещения валов зубья на втулках делают бочкообразнрй формы и нарезают на сферической поверхности.

Зубчатые муфты изготавливают из стали 40 и 45Л. Зубчатые венцы втулок и обоим закаливают до 42...51НRС.

При вращении валов установленных с перекосом происходит взаимное перемещение зубьев втулок и обоим вызывающие изнашивание зубьев.

Б. Упругие муфты.

Предназначены для снижения динамической нагрузки и компенсации несоосности валов.

1. Упругая втулочно-пальцевая муфта. Состоит из двух фланцев. На одном установлены металлические пальцы с резиновыми втулками. Во втором фланце сделаны отверстия под пальцы с втулками. Применяется для соединения валов Ø 10....160мм при моментах Т = 63...16000 Н·м.

Муфты стандартизированы ГОСТ 21424-75.

Материал полумуфт - чугун СЧ20, сталь 30, 35Л, материал пальцев не ниже чем сталь 45. Допускает осевое смещение ∆=1…5 мм радиальное δ не более 0,1 мм на каждые 100 мм диаметра и угловое α≤ 1˚

2. Муфта с резиновой звездочкой применяют для передачи небольших моментов Т = 2,5....400Н·м при Ø 6....48 мм. Она допускает угловое смещение валов α ≤ 1˚.

Муфты стандартизированы ГОСТ 14084-76.