Муфты компенсирующие упругие

В конструкции упругих муфт полумуфты связаны упругим элементом. Упругая связь полумуфт позволяет компенсировать несоосность валов, снизить ударные перегрузки, изменить жесткость системы в целях устранения резонансных колебаний, что значительно уменьшает перегрузку механизма.

М уфта упругая втулочно-пальцевая

Благодаря легкости изготовления и замены резиновых элементов, эта муфта получила распространение в приводах от электродвигателей с малыми и средними крутящими моментами. Муфты нормализованы для диаметров валов до 150мм и соответственно крутящих моментов до 15000 Нм.

Упругими элементами служат гофрированные резиновые втулки. Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах.

Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкосновения втулок с пальцами.

,

где z – число пальцев; МПа.

Муфта с упругой оболочкой

Упругий элемент муфты, напоминает автомобильную шину. Работает на кручение. Это придает муфте большую энергоемкость, высокие упругие и компенсирующие свойства. Муфта стандартизована и получила широкое распространение.

Исследованиями установлено, что нагрузочная способность муфты ограничивается потерей устойчивости и усталостью резиновой оболочки. Рекомендуется расчет прочности оболочки по напряжениям сдвига в сечении около зажима (по D1)

, где [τ] 0,4 МПа.

Муфты управляемые или сцепные

Управляемые муфты позволяют соединять или разъединять валы с помощью механизма управления. По принципу действия все эти муфты можно разделить на две группы: муфты, основанные на зацеплении (кулачковые или зубчатые); муфты, основанные на трении, или фрикционные.

Муфты кулачковые

На торцах полумуфт имеются выступы-кулачки. В рабочем положении выступы одной полумуфты входят во впадины другой. Для включения и выключения муфты одну из полумуфт устанавливают на валу подвижно в осевом направлении. Подвижную полумуфту перемещают с помощью специального устройства – отводки. Вилку отводки располагают в пазу ступицы полумуфты.

Включение кулачковых муфт при относительном вращении валов сопровождается ударами, которые могут вызвать разрушение кулачков. Поэтому такие муфты не рекомендуется применять для включения механизма под нагрузкой и при больших скоростях относительного вращения (v>1 м/с).

Работоспособность кулачковых муфт определяется в основном износом кулачков, который зависит от напряжений смятия на поверхности соприкосновения. Для уменьшения износа поверхность кулачков должна быть твердой (объемная закалка, цементация и др.)

,

где z – число кулачков полумуфты; [σ_см] = 90…120 МПА – включение без относительного вращения; [σ_см] = 50…70 МПА – включение на тихом ходу.

Муфты фрикционные

При включении фрикционных муфт крутящий момент возрастает постепенно по мере увеличения силы нажатия на поверхности трения. Это позволяет соединять валы под нагрузкой и с большой разностью начальных угловых скоростей. В процессе включения муфта пробуксовывает, а разгон ведомого вала происходит плавно, без удара. В зависимости от формы рабочей поверхности все фрикционные муфты можно разделить на три группы: муфты дисковые, муфты конические и муфты колодочные и др.(цилиндрическая поверхность).

Муфты дисковые

Простейшая дисковая муфта имеет одну пару поверхностей трения. Здесь полумуфта 1 укреплена на валу неподвижно, а полумуфта 3 подвижна в осевом направлении, 2 – фрикционная накладка. Для соединения валов к подвижной полумуфте прикладывают силу Fa . Момент трения Тт вычисляется по формуле:

KT = Тт = Fa f ,

где f – коэффициент трения, зависящий от используемых фрикционных материалов.

Для уменьшения силы Fa и габаритов муфты применяют конструкции не с одной, а со многими парами поверхностей трения – многодисковые муфты. Имеется две группы дисков: наружные и внутренние. Наружные диски соединяются с одной полумуфтой, а внутренние – с другой.