Презентація на тему: “Муфти “
План 30. 1. Муфти, їх призначення та класифікація. 30. 2. Будова та принцип дії основних типів муфт. 30. 3. Методика підбору стандартних муфт.
30. 1. Муфти, їх призначення та класифікація. Муфти служать для з’єднання кінців валів. Також муфти використовують для включення та виключення виконавчого органу при безперервній роботі двигуна (куровані муфти), запобігання машини від перевантажень (запобіжні муфти), компенсації шкідливого впливу неспіввісності валва (компенсуючі муфти), зменшення динамічних коливань (пружні муфти) тощо. Широко застосовувані муфти стандартизовані. Основною паспортною характеристикою муфти є значення обертового моменту, на передачу якого вона розрахована.
- Класифікація муфт : 1) некеровані (постійної дії): глухі, компенсуючи пружні, компенсуючи жорсткі; 2) керовані: кулачкові, зубчасті; фрикційні; 3) самокеровані автоматичні: відцентрові (самокеруються по частоті обертання), запобіжні (самокеруються по моменту) вільного ходу (самокеруються по напрямку обертання).
30. 2. Будова та принцип дії основних типів муфт. Глухі муфти утворять тверде і нерухоме з'єднання валів (глухе з'єднання). Вони не компенсують помилки виготовлення і монтажу, вимагають точного центрування валів.
До глухих муфт належать втулкова муфта, яка відрізняється простотою конструкції і малими габаритами та застосовується у легких машинах при діаметрах валів до 60. . . 70 мм та фланцева муфта, яка широко поширена в машинобудуванні та застосовується для з'єднання валів діаметром до 200 мм і більш. При з'єднанні глухими муфтами неспіввісні вали в місці установки муфти приводять до однієї загальної осі шляхом деформування валів і опор. Опори і вали додатково навантажуються. Тому при з'єднанні глухими муфтами потрібна висока точність розташування валів. Для зниження цих вимог і зменшення шкідливих навантажень на вали й опори застосовують компенсуючи муфти.
Штифт Установочний гвинт а) б)
Розрізняють три види відхилень від номінального розташування валів подовжній зсув а (може бути викликане також температурним подовженням валів); радіальний зсув м, або ексцентриситет; кутовий зсув , або перекіс. На практиці найчастіше зустрічається комбінація зазначених відхилень, що надалі будемо називати загальним терміном «неспіввісність валів» . Компенсація шкідливого впливу неспіввісності валів досягається: унаслідок рухливості практично жорстких деталей — в жорстких компенсуючих муфтах; за рахунок деформації пружних деталей – в пружних муфтах.
Компенсуюча муфта - кулачководискова
Найбільше поширення з груп жорстких компенсуючих муфт одержали кулачково-дискова (рисунок 30. 3), яку рекомендують застосовувати в основному для компенсації ексцентриситету: r до 0, 04 d; а до 0° 30', і зубчаста, яка компенсує усі види неспіввісності валів Широке поширення мають також малогабаритні шарнірні муфти (шарнір Гуку). На відміну від муфт, що компенсують помилки монтажу, хрестово-шарнірні муфти використовують для з'єднання валів з великою кутовою неспіввісністю (до 35. . . 40°), передбаченою конструкцією машини.
В пружній муфті півмуфти зв'язані пружним елементом (наприклад, склеєні або привулканізовані). Пружний зв'язок півмуфт дозволяє компенсувати неспіввісність валів; змінити жорсткість системи в цілях усунення резонансних коливань; знизити ударні навантаження. Однією з основних характеристик пружної муфти є її жорсткість. Змінну жорсткість мають муфти з неметалевими пружними елементами, матеріали яких (гума, шкіра тощо) не підкоряються законові Гуку, а також муфти з металевими пружними елементами, умови деформування яких задаються конструкцією. Від характеристики жорсткості пружної муфти в значній мірі залежить здатність машини переносити різкі зміни навантаження (удари) і працювати без резонансу та коливань.
Важливою властивістю пружної муфти є її демпферна здатність яка характеризується енергією, що незворотньо поглинається муфтою, за однин цикл. Енергія в муфтах витрачається на внутрішнє і зовнішнє тертя при деформуванні пружних елементів. Демпфіруюча спроможність пружних муфт сприяє зниженню динамічних навантажень та затуханню коливань.
а) д) б) в) Пружня муфта г)
Основним матеріалом неметалічних пружних елементів є гума, яка має наступні позитивні якості: 1) високу еластичність; 2) високу демпфіруючу здатність; 3) електроізоляційну здатність. простоту і дешевизну. Недоліками гумових елементів є: 1) менша довговічність, ніж у сталевих; 2) менша міцність.
Муфти з гумовими пружними елементами застосовують при передачі малих та середніх крутних моментів. Керовані або зчіпні муфти дозволяють з'єднувати або роз'єднувати вали за допомогою механізму керування. За принципом роботи всі ці муфти можна розділити на двох груп: муфти, які засновані на зачепленні (кулачкові або зубчасті) та муфти, які засновані на терті (фрикційні). На торцях півмуфт кулачкової муфти маються виступи (кулачки). У робочому положенні виступи однієї півмуфти входять у западини іншої. Для включення і вимикання муфти одну з півмуфт встановлюють на валові рухливо в осьовому напрямку. Рухливу півмуфту переміщають за допомогою спеціального прибудую — відведення. Вилку відведення розташовують у пазу.
Кулачкова муфта
Зубчаста зчіпна муфта подібна зубцюватій компенсуючій муфті, з тією різницею, що тут обойма виготовляється рухливого відведення. Застосовують також зубцюваті муфти без обойми, у яких одна півмуфта має внутрішні, а інша — зовнішні зубці.
Найчастіше кулачкові і зубчасті зчіпні муфти розташовують на одному валові і використовують для переключення швидкостей Переваги зубчастої муфти в порівнянні з кулачкової— можливість виготовлення на широко розповсюдженому зуборізному устаткуванні одержуючи при цьому більш високу точність. При включенні фрикційних муфт крутний момент зростає поступово в міру збільшення сили натискання на поверхні тертя. Це дозволяє з'єднувати вали під навантаженням і з великою різницею початкових кутових швидкостей. У процесі включення муфта пробуксовує, а розгін відомого вала відбувається плавно, без удару. Відрегульована на передачу безпечного для міцності машини граничного крутного моменту, фрикційна муфта виконує одночасно функції запобіжного пристрою. Усі фрикційні муфти в залежності від форми робочої поверхні можна розділити на три групи: муфти дискові ; муфти конічні; муфти колодкові, стрічкові тощо.
а) б) Фрикційна муфта
До автоматичних муфт належать запобіжні муфти, які служать для захисту машин від перевантаження, а зображена запобіжна муфта спеціальним елементом, що руйнується); відцентрові муфти, які є самокерованими по кутовій швидкості та використовуються для автоматичного включення і вимикання виконавчого механізму за допомогою регулювання кутової швидкості двигуна; муфти вільного ходу (рисунок 30. 9, в), які передають крутний момент тільки в одному заданому напрямку та застосовуються у верстатах, автомобілях, мотоциклах велосипедах тощо.
Автоматичні муфти
30. 3 Методика підбору стандартних муфт Вибір муфти проводиться по моменту, який діє на муфту: де ТН – номінальний момент тривалої дії, К – коефіцієнт режиму роботи (при спокійній роботі та невеликих масах К=1, 1. . . 1, 4, при змінному навантаженні та середніх масах К=1, 5. . . 2, 0, при ударних навантаженнях та великих масах К=2, 5. . . 3, 0).
Перелік питань 1. Муфти, їх призначення 2. Класифікація муфт. 3. Будова та принцип дії основних типів муфт. 4. Методика підбору стандартних муфт.