Муфты сцепления. Особенности расчета и подбора муфт

Тема №14

Муфтыпредназначены для соединения валов, являющихся продолжением один другого или расположенных под углом, а также для передачи крутящего момента между валом и сидящими на нем деталями применяют муфты (рис.12.).

По назначению муфты служат для:

• соединения двух валов, расположенных на одной геометриче­ской оси или под углом друг к другу;

• соединения вала с зубчатым колесом, шкивом ременной пере­дачи и другими деталями;

• компенсации несоосности валов, что вызвано неточностью из­готовления или монтажа;

• включения и выключения одного из валов при постоянном вращении другого;

• предохранения узла или машины от перегрузки;

• уменьшения динамических нагрузок;

• обеспечения возможности одному из валов перемещаться вдоль оси. По принципу действия муфты делят на механические (основные муфты в строительных машинах), электрические и гид­равлические.

По виду управления механические муфты подразделяют на неуправляемые (постоянно действующие), управляемые (сцеп­ные), автоматические и специальные. По типу соединения валов муфты делятся на жесткие, компенсирующие самоус­танавливающиеся и упругие.

Жесткие муфты различают двух видов — втулочные и фланцевые.

Жесткие муфты предназначены для жесткого соединения соосных валов и выполняются неразъемными (втулочные) и разъемными (фланцевые с плоскостью разъема, расположенной параллельно или перпендикулярно оси вала). Втулочная муфта состоит из втулки, за­крепляемой на концах валов с помощью штифтов (рис12., а), шпонок (рис.12, б) и шлиц. Они просты в изготовлении, но требу­ют точного совмещения осей валов и осевого перемещения одного или обоих валов при сборке или разборке. Фланцевые муфты (рис12., в) состоят из двух полумуфт, соединенных болтами. В муфтах, где болты ставятся с зазором (вариант I), крутящий мо­мент передается под воздействием момента трения, создаваемого за­тяжкой болтов, работающих на растяжение. Муфты, в которых бол­ты ставятся без зазора и работают на срез (вариант II), способны передавать большие моменты и применяются для соединения валов диаметром до 200 мм.

Если болты устанавливают без зазора, то они работают насрез и на каждый из них действует сила

, кгс (Н),

где z — число болтов; d — диаметр окружности, по которой расположены болты, мм.

В другом типе муфт болты устанавливают с зазором.В этом случае крутящий момент М _к передается под действиеммоментатрения М _т, кгс×м (Н×м), создаваемого затяжкой болтов:

,

откуда

,

где Р_зат — усилие, с которым затягивается каждый болт; d_ср – средний диаметр фланцев муфты; f — коэффициент трения (f = 0,15÷0,2)

. Компенсирующие самоустанавливающиеся муфты применяют для соединения валов, имеющих некоторые неточности взаимного расположения геометрических осей, вызванные погрешностями изготовления, монтажа, а также упругими деформациями валов. К ним относят зубчатые муфты, состоящие из двух по­лумуфт с наружными зубьями и наружной обоймы с внутренними зубьями. Полумуфты устанавливают на концах валов, а их зубья сцепляют с зубьями обоймы.

Цепная муфта состоит из двух полумуфт-звездочек, на которые надета цепь. Такие муфты допускают перекос валов до 1,5°.

Рис.12. Муфты

Крестовые муфты применяют для соединения валов, когда могут быть большие смещения осей.

Шарнирные муфты применяют для передачи движения между валами, расположенными под углом.

Сцепные муфты (кулачковые и фрикционные) применяют в приводах, когда необходимо при работе часто соединять или разъединять валы.

Фрикционные муфты позволяют осуществлять плавное включение. Они бывают ленточные, дисковые, конусные, а также пневмокамерные.