11.5. Муфты для соединения валов

11.5.1. Назначение, конструкция и классификация муфт

Муфты это устройства для соединения концов валов совместно работающих агрегатов и передачи вращающего момента без изменения его значения и направления. Кроме того, отдельные типы муфт могут также в определённой степени компенсировать погрешности расположения осей валов, являться демпферами крутильных колебаний, предохранять от перегрузок, включать и выключать исполнительный элемент машины без остановки двигателя и т.п.

Как правило, в машинах оси соединяемых валов могут иметь различные отклонения, вызванные погрешностями изготовления и монтажа, деформациями валов от эксплуатационных нагрузок, тепловыми воздействиями и др. Смещения от указанных погрешностей могут быть осевыми , радиальными

144

и угловыми (рис. 11.6). На практике чаще встречается комбинация указанных отклонений.

М ногообразие требований, предъявляемых к муфтам, и различные условия их работы обусловили создание большого количества конструкций муфт. По своим конструкциям, возможностям компенсации погрешностей у становки валов и ряду других функций муфты можно подразделить на следующие группы:

• глухие или жесткие муфты. Эти муфты не обеспечивают компенсации погрешностей и требуют высокой точности установки валов. Их применяют тогда, когда необходимо соединить валы наглухо, т.е. обеспечить работу соединяемых валов как единое целое. К ним относятся втулочные и фланцевые муфты;

• компенсирующие или подвижные муфты, к ним относятся зубчатые (шлицевые) муфты, цепные, шарнирные и др. В авиакосмической технике широко применяют соединение валов с помощью шлицевого торсиона, так называемой рессоры. Эти муфты обеспечивают компенсацию погрешностей установки валов в осевом, радиальном и уловом направлениях (см. рис. 11.6);

• упругие муфты, к ним относятся втулочно-пальцевые муфты и муфты с упругими элементами в виде различных пластин, звёздочек и др. Они обеспечивают прежде всего компенсацию перекоса валов;

• предохранительные муфты, они могут быть разнообразной конструкции, но должны содержать элементы (штифты,

145

• сцепные или управляемы муфты, к ним относятся кулачковые, фрикционные и др. муфты. Они разделяются на нормально замкнутые и нормально разомкнутые муфты и предназначены для выключения или включения в работу механизма;

• обгонные муфты, к ним относятся роликовые обгонные муфты и храповые, предназначенные для передачи вращающего момента в одном направлении и допускающие свободное относительное вращение в противоположном, автоматически разъединяя валы.

Виды разрушений муфт зависят, прежде всего, от их конструкции. Основными видами разрушений являются поломка или изнашивание отдельных элементов конструкции муфт, поэтому критериями работоспособности являются прочность и износостойкость этих элементов.

11.5.2 Подбор стандартных муфт

Большинство муфт в общем машиностроении стандартизовано и изготовляется серийно.

Стандартные муфты выбираются по условиям работы и возможным погрешностям установки валов. При этом размеры муфт стандартных типов выбираются по диаметру вала и передаваемому крутящему моменту.

Расчётное значение предаваемого крутящего момента принято определять по формуле:

.

Здесь , - номинальное и расчётное значения крутящего момента; - коэффициент, учитывающий динамические нагрузки; - коэффициент безопасности, определяемый эксплуатационными требованиями.

При подборе муфты необходимо обеспечить условие:

.

146

Здесь - табличное значение допускаемого крутящего момента муфты.