Муфта (рис. 19.6а) состоит из двух одинаковых полумуфт 1 и 2 в виде ступицы с вилкой (вилки полумуфт повернуты на 90°) и крестовины 3, соединяющей полумуфты. Эти муфты делят на муфты с профильным замыканием (кулачковые) и на фрикционные. Муфты с упругим элементом в виде резиновой тороидальной оболочки. Основное назначение муфт – соединение валов и передача вращающего момента.

Муфты могут выполнять еще ряд важных дополнительных функций. В свою очередь муфты сцепления подразделяют на управляемые и самоуправляемые (самодействующие). Управляемые муфты соединяют (разъединяют) агрегаты машин по некоторой команде. Основной характеристикой нагруженности муфты является вращающий момент Т, Н·м (в некоторых случаях вращающий момент задают в виде мощности при определенной частоте вращения).

В этом случае отдельные части вала соединяют глухими муфтами. В некоторых случаях эти муфты применяют и для соединения строго соосных валов агрегатов. Все болты во фланцах полумуфт устанавливают с зазором. По экономическим и технологическим соображениям машины обычно выполняют из отдельных узлов (агрегатов), которые соединяют муфтами. Следует подчеркнуть, что с ростом смещений валов ресурс самой муфты падает.

Муфта (механическое устройство)

Зубчатые муфты обладают большой несущей способностью и надежностью из-за большого числа зубьев, передающих вращающий момент. Эти муфты хорошо работают при значительных частотах вращения. Таким образом, при работе муфты имеет место систематический износ боковой поверхности зубьев.

Исследование уязвимостей упругой кулачковой муфты типа Rotex

Таким образом, за один оборот муфты угловая скорость ведомой полумуфты дважды становится больше и дважды меньше угловой скорости ведущей полумуфты. Имеются конструкции “синхронных” шарнирных муфт , у которых при угловом взаимном смещении полумуфт обе полумуфты вращаются с одинаковой угловой скоростью. Пальцевые муфты с металлическими дисками. Закаленные втулки 4 и гайки 2 (рис. 19.9б) позволяют надежно зажимать пакеты дисков с их торцев.

По сравнению с муфтами на рис. 19.14 и 19.15 эта муфта не обладает высокими компенсирующими свойствами

Одна муфта компенсирует только угловое смещение валов. При этом пакет упругих дисков изгибается из своей плоскости. Чем меньше пальцев на полумуфтах, тем податливее свободные участки дисков на изгиб и, следовательно, выше компенсирующая способность муфты. Однако несущая способность муфты при этом снижается. Муфты находят широкое применение в безлюфтовых приводах высокой крутильной жесткости с неточно установленными агрегатами. Упругие муфты отличаются наличием упругого элемента и являются универсальными в том смысле, что, обладая некоторой крутильной податливостью, эти муфты также являются компенсирующими.

Однако из-за невысокой прочности по сравнению с металлом эти муфты имеют большие размеры. Эти муфты имеют два исполнения по форме упругого элемента. Он дешевле и проще в изготовлении. Однако необходимо помнить, что чем больше расцентровка осей полумуфт, тем больше циклические деформации в упругом элементе и ниже его ресурс. Обладая такими же компенсирующими способностями, эта муфта лишена недостатков муфты на рис.19.14.

Муфта имеет меньше металлических деталей и проще при установке упругого элемента. Муфта с резиновой конической шайбой изображена на рис. 19.16. Резиново-металлический упругий элемент 6 крепят к полумуфтам 1 и 2 винтами 5 равномерно расположенными по окружности.

В ответственных приводах в муфте применяют кольца 3 и 4 с торцевыми кулачками, которые, зацепляясь, продолжают передавать вращающий момент даже после разрушения резиновой шайбы (рис. 19.16). 19.2.3.3. Муфты с металлическими упругими элементами. Эти муфты обладают меньшими габаритами, хорошо работают при изменениях температуры в большом диапазоне.

На рис.19.20 изображена муфта с торцевыми кулачками и некоторые профили кулачков

На рис.19.18 изображена муфта с упругими элементами в виде стальных стержней, работающих на изгиб при действии вращающего момента. При действии вращающего момента характеристика муфты на первом этапе линейна (до тех пор пока кривизна оси стержня не станет равной кривизне профиля гнезда (рис.19.19).

Эти муфты применяются для передачи больших вращающих моментов при нечастых включениях. Они имеют значительно меньшие габаритные размеры и массу, чем фрикционные муфты сцепления. Выбор формы кулачков определяется в основном условиями включения муфты (одинаковые угловые скорости полумуфт или несколько различные) и передаваемой нагрузкой.

Эти муфты передают вращающий момент за счет сил трения на рабочих поверхностях, создаваемых плавным прижатием рабочих (фрикционных) поверхностей. За время включения фрикционной муфты рабочие поверхности проскальзывают. После завершения включения муфты скольжение отсутствует. На рис.19.21а изображена многодисковая муфта сцепления и конструкция внутренних 3 и наружных 4 дисков. Муфта состоит из полумуфт 1 и 2, расположенных строго соосно (обычно на одном валу) и внутренних 3 и наружных 4 дисков, которые сжимаются силой F, приложенной нормально к трущимся поверхностям.

Для обеспечения размыкания дисков после включения муфты, в отдельных случаях наружные диски выполняют неплоскими (синусные диски) (рис.19.21б). В зависимости от условий эксплуатации, фрикционные муфты разделяют: на муфты без смазывания трущихся поверхностей (сухие) и на муфты со смазыванием трущихся поверхностей (масляные).

Довольно часто фрикционные муфты сцепления применяют в качестве тормозов. Эти муфты соединяют или разъединяют валы автоматически при наступлении особых условий в работе машины. Эти муфты являются предохранителем дорогих деталей в машинах (зубчатые колеса, валы и др.) от случайных перегрузок.

Комбинация двух муфт с промежуточным валом позволяет компенсировать как угловые, так и радиальные смещения валов (рис. 19.6б). Основные размеры муфты в зависимости от величины вращающего момента приведены в . Для муфты с линейной характеристикой жесткости Т = с · j , где с – жесткость (постоянна в любой точке характеристики). Если муфта не вращается, полумуфты 1 и 2 разъединены.

Читайте также: