МУФТЫ Муфтами в технике называют устройства которые служат

МУФТЫ Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов валов, стержней, труб, электрических проводов и т. д. Рассмотрим только муфты для соединения валов. Соединение валов является общим, но не единственным назначением муфт.

МУФТЫ Муфты используют для включения и выключения исполнительного механизма при непрерывно работающем двигателе (управляемые муфты); предохранения машины от перегрузки (предохранительные муфты); компенсации вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты); уменьшения динамических нагрузок (упругие муфты)

МУФТЫ

Муфты глухие Глухие муфты образуют жесткое и неподвижное соединение валов (глухое соединение). Они не компенсируют ошибки изготовления и монтажа, требуют точной центровки валов. Муфта втулочная — простейший представитель глухих муфт. Скрепление втулки с валами выполняют с помощью штифтов, шпонок) или зубьев (шлицев).

Втулочная муфта

Муфта фланцевая На рисунке сверху и снизу от осевой линии изображены различные варианты конструкции фланцевой муфты; полумуфты 1, 2 соединяют болтами, поставленными с зазором (I вариант) или без зазора (II вариант). В первом случае крутящий момент передается силами трения, возникающими в стыке полумуфт от затяжки болтов, во втором случае — непосредственно болтами, работающими на срез и смятие.

Муфта фланцевая

Муфта фланцевая Болты, поставленные без зазора, могут одновременно выполнять функцию центровки валов. При постановке болтов с зазором центровка производится выступом 5, который воспринимает также все поперечные нагрузки. Установка болтов без зазора позволяет получить муфты меньших габаритов и поэтому более распространена.

Муфты компенсирующие жесткие Вследствие погрешностей монтажа всегда имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов. Различают три вида отклонений от номинального расположения валов: продольное смещение Δа (может быть вызвано также температурным удлинением валов); радиальное смещение Δr , или эксцентриситет и угловое смещение Δα или перекос в дальнейшем будем называть их общим термином «несоосность валов» .

Муфты компенсирующие жесткие При соединении глухими муфтами несоосные валы в месте установки муфты приводят к одной общей оси путем деформирования валов и опор. Опоры и валы дополнительно нагружаются. Поэтому при соединении глухими муфтами требуется высокая точность расположения валов.

Муфты компенсирующие жесткие Для понижения этих требований и уменьшения вредных нагрузок на валы и опоры применяют компенсирующие муфты. Компенсация вредного влияния несоосности валов достигается: вследствие подвижности практически жестких деталей — компенсирующие жесткие муфты; за счет деформации упругих деталей — упругие муфты.

Муфты компенсирующие жесткие Наибольшее распространение в качестве компенсирующих жестких муфт получили кулачково-дисковая и зубчатая

Муфта кулачково-дисковая Кулачково-дисковая муфта состоит из двух полумуфт 1, 2 и промежуточного диска 5. На внутреннем торце каждой полумуфты образовано по одному диаметрально расположенному пазу. На обоих торцах диска выполнено по одному выступу, которые расположены по взаимно перпендикулярным диаметрам. У собранной муфты выступы диска располагаются в пазах полумуфт. Таким образом диск соединяет полумуфты.

Муфта кулачково-дисковая

Муфта кулачково-дисковая Перпендикулярное расположение пазов позволяет муфте компенсировать эксцентриситет и перекос валов, выступы скользят в пазах, а центр диска описывает окружность радиусом, равным эксцентриситету Δr. Зазоры 8 между диском и полумуфтами позволяют компенсировать также и продольные смещения валов.

Муфта кулачково-дисковая Вследствие того что перекос валов вызывает неблагоприятное распределение давления в пазах, кулачково-дисковую муфту рекомендуют применять в основном для компенсации эксцентриситета: Δr до 0, 04 d; Δα до 0° 30'.

Шарнир Гука Широкое распространение имеют также крестово-шарнирные муфты (шарнир Гука-карданы). В отличие от муфт, компенсирующих ошибки монтажа, крестово-шарнирные муфты используют для соединения валов с большой угловой несоосностью (до 35. . . 400), предусмотренной конструкцией машины.

Муфта зубчатая Муфта состоит из полумуфт 1 и 2 с наружными зубьями и разъемной обоймы 3 с двумя рядами внутренних зубьев. Наиболее распространен эвольвентный профиль зубьев. Муфта компенсирует все виды несоосности валов. С этой целью выполняют радиальные зазоры с и увеличенные боковые зазоры в зацеплении, а зубчатые венцы полумуфт обрабатывают по сферам радиусами r, центры которых располагают на осях валов.

Муфта зубчатая

Муфта зубчатая Допускаемые зубчатой муфтой смещения валов (радиальные, угловые или их комбинация) определяют из условия, чтобы углы между осью обоймы и осью одного или другого вала были не больше 0° 30'. Компенсация несоосности валов при работе муфты сопровождается скольжением в местах соприкасания зубьев и их износом. Для уменьшения износа в обойму заливают масло.

Муфты упругие Конструкция упругой муфты изображена на рисунке её можно рассматривать как принципиальную схему, общую для всех упругих муфт. Здесь полумуфты 1 и 2 связаны упругим элементом 3 (например, склеены или привулканизированы). Упругая связь полумуфт позволяет: компенсировать несоосность валов; изменить жесткость системы в целях устранения резонансных колебаний при периодически изменяющейся нагрузке; снизить ударные перегрузки.

Муфты упругие

Муфты упругие Одной из основных характеристик упругой муфты является ее жесткость. Важным свойством упругой муфты является ее демпфирующая способность, которая характеризуется энергией, необратимо поглощаемой муфтой. Демпфирующая способность упругих муфт способствует снижению динамических нагрузок и затуханию колебаний в механизмах.

Конструкции упругих муфт По материалу упругих элементов эти муфты делят на две группы: с металлическими и неметаллическими упругими элементами. Муфты с металлическими упругими элементами могут быть выполнены с постоянной или переменной жесткостью в зависимости от условий деформирования элемента.

Конструкции упругих муфт Основными типами металлических упругих элементов муфт являются: — витые цилиндрические пружины; — стержни, пластины или пакеты пластин, расположенные по образующей или по радиусу муфты; — пакеты разрезных гильзовых пружин; — змеевидные пластинчатые пружины. Эти элементы работают на кручение или на изгиб.

Муфта с цилиндрическими пружинами Состоит из обода 1 с ребром 2 и ступицы 4 с дисками 3. Ребро обода размещается между дисками так, что возможен относительный поворот этих деталей. Ребро и диски имеют одинаковые фасонные вырезы, в которые закладывают пружины 5 с ограничителями 6. С торцов муфты закрывают дисками 7, которые прикрепляют к ступице или ободу для предохранения пружины от выпадания и загрязнения.

Муфта с цилиндрическими пружинами

Неметаллические упругие элементы муфт Основным материалом неметаллических упругих элементов является резина. Она обладает следующими положительными качествами: -высокой эластичностью; в пределах упругости резина допускает относительные деформации ε≈0, 7. . . 0, 8, а сталь — только ε≈0, 001. . . 0, 002; при этом единица массы резины может аккумулировать большое количество энергии (в 10 раз больше, чем сталь); -высокой демпфирующей способностью вследствие внутреннего трения

Неметаллические упругие элементы муфт Муфты с резиновыми упругими элементами проще и дешевле, чем со стальными, однако имеют и недостатки : меньшая долговечность, чем стальных; вследствие структурных изменений, ускоряемых внешними воздействиями и нагреванием при переменных деформациях, резина постепенно теряет свою прочность и упругие свойства; меньшая прочность, которая приводит к увеличению габаритов муфт; для передачи больших крутящих моментов такие муфты становятся нерациональными.

Муфта с резиновой звездочкой

Муфта упругая втулочнопальцевая (МУВП) Благодаря легкости изготовления и замены резиновых элементов эта муфта получила распространение, особенно в приводах от электродвигателей с малыми и средними вращающими моментами. Муфты стандартизованы для диаметров валов до 150 мм и соответственно вращающих моментов до 15000 Нм.

Муфта упругая втулочнопальцевая (МУВП)

Муфта упругая втулочнопальцевая (МУВП) Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки (I вариант) или кольца трапецеидального сечения (II вариант). Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах.

Муфта с упругой оболочкой Упругий элемент муфты, напоминающий автомобильную шину, работает на кручение. Это придает муфте большую энергоемкость, высокие упругие и компенсирующие свойства. Муфта стандартизована и получила широкое распространение.

Муфта с упругой оболочкой