Муфты компенсирующие

Рис.2 Муфта фланцевая

Муфты глухие

Общие сведения

Муфтами приводов называют устройства, соединяющие валы совместно работающих агрегатов и передающие вращающий момент. Соединение валов не единственное назначение муфт. 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) и т. д.

Основной характеристикой нагруженности муфты является вращающий момент

Расчетный вращающий момент , действующий на муфту, определяют в зависимости от динамических свойств машины:

, (1)

где - номинальный момент; - коэффициент динамичности.

Глухие муфты образуют жесткое и неподвижное соединение валов. Простейшей глухой муфтой является втулочная. Скрепление втулки с валами выполняют с помощью штифтов (рис. 1), шпонок или шлицов.

Прочность муфты определяется прочностью штифтового, шпоночного или шлицевого соединения, а также прочностью втулки. Втулочные муфты применяют в легких машинах, т.к. при монтаже требуется смешать валы в осевом направлении. Втулочные муфты применяют для соединения валов диаметром до 70мм. Длина муфты .

Рис.1. Муфта втулочная

К глухим муфтам относится также фланцевая муфта – состоящая из двух полумуфт, соединенных между собой болтами. Болты могут устанавливаться как с зазором (1 вариант) так и без зазора (11 вариант) (рис.2).

1,2 – полумуфты; 3 – выступ; 4 - буртик

В первом варианте крутящий момент передается силами трения, возникающими в стыке полумуфт от затяжки болтов, во втором варианте – непосредственно болтами, работающие на срез и смятие. Болты, поставленные без зазора, могут одновременно выполнять функцию центровки валов. При постановке болтов с зазором центровка производится выступом 3. Когда муфта имеет общее ограждение, буртики 4 не делают (11вариант).

Расчет на прочность выполняют для шпоночных или шлицевых соединений и болтов.

Условие прочности болтов на растяжение (1вариант)

, (2)

где - внутренний диаметр резьбы болта;

- необходимая сила затяжки болтов,

где - коэффициент запаса сцепления; - число болтов; - коэффициент трения; - диаметр, на котором расположены оси болтов.

Условие прочности болтов на срез (11 вариант(

, (3)

где - допускаемые касательные напряжения материала болта; - диаметр стержня болта.

Фланцевые муфты применяют для соединения валов диаметром до 200 мм и более. На фланцевые муфты имеется стандарт для вращающих моментов от 8 до 45000 Нм. Полумуфты устанавливают на концы валов с натягом. Благодаря простоте конструкции и небольших габаритов они находят широкое применение.

Вследствие погрешностей изготовления и монтажа всегда имеется неточность взаимного расположения геометрических осей соединения валов. Различают три вида отклонений от номинального расположения валов (рис.3): а) продольное смещение - вызывается погрешностями монтажа или температурным удлинением вала;

б) радиальное смещение , вызванное погрешностями монтажа или биением вала (погрешностями обработки);

в) угловое смещение или перекос, вызванное погрешностями монтажа.

Рис.3

Обычно на практике встречаются комбинации указанных отклонений. Применение в этом случае компенсирующих муфт позволяет снизить дополнительные нагрузки на валы и опоры. Компенсация вредного влияния несоосности валов достигается; вследствие подвижности жестких деталей – компенсирующие жесткие муфты; за счет деформации упругих деталей – упругие муфты, которые выделяют в особую группу, т. к. они выполняют еще и другие функции.

Наибольшее распространение в качестве компенсирующих жестких муфт получили кулачково-дисковая и зубчатая.