Муфты механических приводов. Общие сведения.
Назначение и классификация муфт.
Муфты - устройства для соединения валов совместно работающих узлов машин, частей составных валов а также для соединения валов с расположенными на них деталями (зубчатыми колесами, звездочками и др.). В машиностроении используются стандартные муфты: Постоянные(нерасцепляемые) муфты :а)глухие муфты б) фланцевые муфты
СЦЕПНЫЕ МУФТЫ: 1.Управляемые: а) зубчатые электромагнитные; б)фрикционные; в)кулачковые
2. Самоуправляемые: а)предохранительные; б)свободного хода
Компенсирующие и упругие постоянные муфты
1.Компенсирующие и подвижные муфты: а)крестовые; в)зубчатые; с)цепные; d)шарнирные
2. Упругие муфты: а)втулочно-пальцевые; в)с резиновой торообразной оболочкой; с)со звездочкой; d)с металлическими упругими элементами
Пусковые (центробежные) муфты
Основная нагрузка и нагрузочная способность. Основной нагрузкой для муфт является вращающий момент. Нагрузочную способность оценивают значением допустимого (предельного) вращающего момента ТП . Значения ТП , размеры, массу и другие данные указывают в паспорте муфт.
В упрощенных расчетах принимают T=Tп/K,
где К - коэффициент режима работы,
K=Кб*Кд
Кб
- коэффициент безопасности
Кд
- коэффициент нагрузки Kд=1,0...1,5
(для спокойной -- ударной и реверсивной
нагрузки).
Компенсирующая, амортизирующая и демпфирующая способности муфт.
Задача муфт - компенсировать отклонения от соосного положения соединяемых валов, вызванными погрешностями монтажа и деформациями валов..
Виды смещения осей от соосного положения
Постоянные глухие муфты выполняют лишь соединительные функции, образуя жесткое соединение валов.Их применяют для соединения строго соосных валов агрегатов.
Втулочные муфты. Представляют собой втулку надеваемую с зазором на концы валов. Их применяют для соединения валов до d =70 мм.
Наружный диаметр муфты : D = ( 1,5 – 1,6 )*d , где d – диаметр вала. Длина муфты обычно: L = ( 2,5 - 4,0 ) d (определяется длиной шпонок или шлицев). На все муфты имеются стандарты.
Фланцевые муфты. Фланцевая муфта состоит из двух одинаковых полумуфт, выполненных в виде ступицы с фланцем. Фланцы соединяют болтами.
Сцепные управляемые и самоуправляющиеся муфты.
Сцепные управляемые муфты
Сцепные управляемые муфты применяют для включения или отключения ведомого вала на ходу. Эти муфты требуют соблюдения строгой соосности соединяемых валов, отклонение от соосности ухудшает работу муфт и приводит к быстрому их износу. К сцепным управляемым муфтам относят кулачковые, фрикционные, электромагнитные порошковые и магнитоиндукционные муфты.
Включение кулачковых муфт может производиться только на тихом ходу скоростях вращения, не превышающих 100 об/мин. Фрикционные муфты допускают более высокие скорости — до 4000 — 5000 об/мин. Порошковые муфты — до 10 000—12 000 об/мин.
Кулачковые муфты состоят из двух частей — подвижной и неподвижной. Подвижная часть может перемещаться вдоль одного вала, неподвижная — жестко закреплена на другом валу. На их торцах имеются кулачки или зубья, посредством которых осуществляется сцепление муфты. На фиг. 88, а показана схема кулачковой муфты и приведены наиболее распространенные профили зубьев (кулачков).
Назначение фрикционных муфт — плавное, без ударов, сцепление на ходу двух валов и быстрое или медленное их расцепление. Работа фрикционных муфт основана на возникновении трения между соприкасающимися частями, имеющими форму дисков или конусов. Схемы конических фрикционных муфт показаны на фиг. 89, а и б. В этих муфтах рабочие части 3 и 4 прижимаются одна к другой пружиной 2, силу которой можно регулировать перемещением втулки 1.
Сцепные самоуправляющиеся муфты
Самоуправляющимися называют сцепные муфты, в которых сцепление и расцепление соединяемых валов происходит автоматически — при изменении какого-либо из параметров, характеризующих нагрузку или движение валов: крутящего момента, скорости вращения, направления вращения и т. д.
Предохранительные муфты
Предохранительные муфты защищают ведомые механизмы приборов от перегрузок или повышенных скоростей. Наибольшее распространение получили муфты, которые при нагрузке или скорости, превышающих допустимую, начинают проскальзывать. В приборостроении применяют шариковые и роликовые предохранительные муфты, рассчитанные обычно на передачу моментов 1000 — 20 000 Г*см.