38 Упругие муфты
Предназначены главным образом для смягчения (амортизации) ударов, толчков и вибрации. Кроме того, допускают некоторую компенсацию смещений валов.
Главная особенность таких муфт – наличие металлического или неметаллического упругого элемента. Способность упругих муфт противостоять ударам и вибрации значительно повышает долговечность машин.
Муфта с упругой торообразной оболочкой может, фактически, рассматриваться, как упругий шарнир Гука. Она способна компенсировать значительные неточности монтажа валов.
Лёгок монтаж, демонтаж и замена упругого элемента. Допускаются радиальные смещения 1 5 мм, осевые 2 6 мм, угловые 1,5 2о, угол закручивания 5 30о.
Несущая способность (и прочность) муфт зависит от крепления оболочки к фланцам. Стандартизованы муфты с неразрезной упругой оболочкой в диапазоне моментов 2 2500 кГм.
Широкое применение находит упругая втулочно-пальцевая муфта ("МУВП").
Здесь нет необходимости крепить резину к металлу, легко заменять упругие элементы при износе.
В
этих муфтах момент передаётся через
пальцы и насаженные на них упругие
элементы в форме колец или гофрированных
втулок. Такие муфты легки в изготовлении,
просты в конструкции, удобны в эксплуатации
и поэтому получили широкое применение,
особенно для передачи вращения от
электродвигателя.
Муфты нормализованы в размерах 16 150 мм и моментов 3,2 1500 кГм.
К
сожалению, радиальные и угловые смещения
существенно снижают срок службы упругих
элементов и повышают нагрузки на валы
и опоры.
Муфты рассчитывают по допускаемым давлениям между пальцами и упругими втулками
P = 2 Mвр / (zDdl) [p],
где z – число пальцев, d – диаметр пальца, l – длина упругого элемента, D – диаметр расположения осей пальцев. Допускаемое давление обычно 30 кГ/см2.
Пальцы муфты рассчитывают на изгиб.
39 Фрикционные муфты
Фрикционные муфты (рис.13) в отличие от кулачковых, допускают включение на ходу под нагрузкой. Фрикционные муфты передают вращающий момент за счет сил трения. Фрикционные муфты допускают плавное сцепление при любой скорости, что успешно используется, например, в конструкции автомобильного сцепления. Кроме того, фрикционная муфта не может передать через себя момент больший, чем момент сил трения, поскольку начинается проскальзывание контактирующих фрикционных элементов, поэтому фрикционные муфты являются эффективными неразрушающимися предохранителями для защиты машины от динамических перегрузок.
По конструкции фрикционные муфты делят на: дисковые, в которых трение происходит по торцевым поверхностям дисков (одно- и многодисковые) (см. рис.13, а); конусные, в которых рабочие поверхности имеют коническую форму (рис.13.10, б); цилиндрические имеющие цилиндрическую поверхность контакта (колодочные, ленточные и т.д.) (рис.13.10, в). Наибольшее распространение получили дисковые муфты.
Фрикционные муфты работают без смазочного материала (сухие муфты) и со смазочным материалом (масляные муфты). Последние применяют в ответственных конструкциях машин при передаче больших моментов. Смазывание уменьшает изнашивание рабочих поверхностей, но усложняет конструкцию муфты.
Материал для фрикционных муфт — конструкционные стали, чугун СЧ30. Фрикционные материалы (прессованную асбесто-проволочную ткань — ферродо, фрикционную пластмассу, порошковые материалы и др.) применяют в виде накладок.
Рис. 13. Фрикционные муфты: а — дисковая; б — конусная; в — цилиндрическая
Главной особенностью работы фрикционных муфт является сжатие поверхностей трения. Отсюда ясно, что такие муфты рассчитываются на прочность по контактному давлению (аналогично напряжениям смятия). Для каждой конструкции необходимо вычислить сжимающую силу и разделить её на площадь контакта. Расчётное контактное давление не должно быть больше допускаемого для данного материала.