Классификация муфт

Широко применяемые муфты стандартизованы. Основной паспортной характеристикой муфты является значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана. Рассмотрим их подробнее.

Муфты глухие

Глухие муфты образуют жесткое и неподвижное соединение валов (глухое соединение). Они не компенсируют ошибки изготовления и монтажа, требуют точной центровки валов. Сюда относят муфты втулочные и муфты фланцевые.

Муфта втулочная – простейший представитель глухих муфт. Скрепление втулки с валами выполняют с помощью штифтов, шпонок или зубьев (шлицов). Втулочные муфты применяют в легких машинах при диаметрах валов до 60…70 мм. Отличаются простотой конструкции и малыми габаритами. В тяжелых машинах их применение затруднено тем, что при монтаже и демонтаже требуется смещать валы (агрегаты) в осевом направлении. Прочность муфты определяется прочностью штифтового, шпоночного или шлицевого соединения, а также прочностью втулки.

На рисунке сверху и снизу от осевой линии изображены различные варианты конструкции фланцевой муфты: полумуфты соединяют болтами, поставленными с зазором или без зазора. В первом случае крутящий момент передается силами трения в стыке от затяжки болтов, а во втором случае – непосредственно болтами, работающими на срез и смятие.

Муфты компенсирующие

Муфты компенсирующие жесткие

Вследствие погрешностей изготовления и монтажа всегда имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов. Можно указать на три вида отклонений от номинального расположения валов: продольное смещение, радиальное смещение и угловое. На практике чаще всего встречается комбинация указанных отклонений, которая называется общим термином «несоосность валов».

При соединении глухими муфтами несоосные валы в месте установки муфты приводят к одной общей оси путем деформации валов и опор. Опоры и валы дополнительно нагружаются. Для уменьшения вредных нагрузок на валы и опоры применяют компенсирующие муфты. Компенсация вредного влияния несоосности валов достигается либо вследствие подвижности жестких деталей – компенсирующие жесткие муфты, либо за счет деформации упругих деталей – упругие муфты.

Муфта зубчатая

Состоит из полумуфт с наружными зубьями и обоймы с внутренними зубьями. Для передачи больших вращающих моментов обойма выполняется разъемной, состоящей из 2-х половин.

Муфта компенсирует все виды несоосности валов. При работе муфты происходит скольжение в местах соприкосновения зубьев и их износ. Поэтому износ является основным критерием работоспособности. Для уменьшения износ в обойму заливают жидкую смазку. Из-за сложности проведения точного расчета зубчатых муфт, используется условный метод расчета, неточности которого компенсируют выбором допускаемых напряжений на основе практики. Допускают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми зубьями, а зубья соприкасаются по всей длине и высоте. При этом получаем

Z – число зубьев полумуфты; D₀= – делительный диаметр зубьев; А = – проекция рабочей поверхности зуба на его среднюю диаметральную плоскость; b – длина зуба; h – рабочая высота зуба; K – коэффициент динамичности нагрузки; Т – вращающий момент (Нмм).

Для проектного расчета формулу преобразуют и при средних значениях параметров: К=3,5; [σ_см] = 13,5 МПа; определяют делительный диаметр

, мм.

Исходя из опыта, радиальная нагрузка на вал принимается равной значению , где Ft определяют по диаметру D₀.

Для небольших вращающих моментов (Т_max = 380 Нм) применяют зубчатые муфты с неметаллической обоймой. Прочность такой муфты зависит, прежде всего, от материала обоймы. Муфты этого вида не являются стандартными.

ЛЕКЦИЯ №21