1. Механические муфты

По назначению подразделяются на:

а) постоянные, которые не допускают разъ­единения валов в процессе работы машины.

б) сцепные, которые служат для соединения и разъединения валов на ходу или при кратковременных остановках.

В качестве постоянных используются подвижные муфты, допускающие взаимное смещение валов. К подвижным муфтам относятся:

а) жесткие компенсиру­ющие,

б) шарнирные,

в) упругие.

Все три типа применяются в буровых машинах.

1.1. Жёсткие зубчатые муфты Способ­ны компенсировать незначи­тельные осевые, радиальные и угловые смещения. Зубчатое зацепле­ние работает в масляной ванне, герметизированной прокладкой 4 и уплотнениями 7. Отверстие для масла закрывается пробкой 3.

1.2. Шарнирные муфты

Применяют для соединения валов, оси которых расположены под большим углом друг к другу.

Муфта состоит из двух валов и шарнирно соединен­ной с ними крестовины. Недостаток - нерав­номерность вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущего, если валы установлены несоосно.

Для устранения этого недостатка применяют сдвоенные шарнирные муфты, которые принято называть карданными валами. В буровых машинах при­меняются 6-ть типоразмеров карданных валов.

1.3. Упругие подвижные муфты

Имеют упругий элемент для компенса­ции смещения осей соединяемых валов, смягчения толчков и ударов. Упругие муфты изготовляются в основном с резиновыми упругими элементами Размеры, масса и допускаемые вращающие моменты стандартных муфт приводятся в справочниках по муфтам.

1.4. Сцепные муфты

Используются при частых пусках и остановках, при необходимости изменения режима работы и реверсировании. Вращающий момент передается зацеплением (сцепные кулачко­вые и зубчатые муфты) либо силами трения (фрикционные сцеп­ные муфты).

1). Кулачковые и зубчатые муфты по сравнению с фрикционными проще по конструкции и имеют значительно меньшие габариты и массу. Основной недостаток их – невозможность включения на быстром ходу.

2). Фрикционные муфты

Передают вращающий момент за счет сил трения между пластинами или дисками ведущей и ведомой полумуфт. Позволяют осуществить плавное сцепление валов при любой ча­стоте их вращения.

Накладки шино-пневматических муфт изготовляют из ретинакса и других фрикционных ма­териалов, обычно используемых для ленточных тормозов буровой лебедки.

Момент сцепления обжимной шинно-пневматической муфты

Определяется по формуле

где Р – радиальное давление, создаваемое воздухом;

Р_цб – центробежная сила, сжимающая фрикционные накладки;

μ – коэффициент трения;

D – наружный диаметр шкива;

р – давление воздуха в баллоне;

р_о = 0,03ч0,05 МПа – давление для выбора зазора;

F – площадь поверхности кольцевой полости баллона,

m – масса фрикционных накладок;

n – частота вращения вала.

Момент сцепления при n = 0, т.е. приостановленной муфте равен

Предельная частота вращения

при этом М_О = 0.

Коэффициент момента сцепления

где М_n – момент сцепления при определённом n.

Муфты выбирают из условия

где S – запас сцепления;[S] – допускаемый запас сцепления, [S] = 1 при n = 50ч700 об/мин, [S] = 1,6 при n = 700ч1500 об/мин.

Момент сцепления дисковой муфты

Не зависит от частоты вращения и определяется по формуле

, где Р – осевая нагрузка с учётом противодействия пружин;μ – коэффициент трения;R – радиус равнодействующих сил трения;

z – число трущихся пар; D, d – наружный и внутренний радиусы дисков;Осевая нагрузка, создаваемая нажимным устройством

где р – давление в камере нажимного устройства;

р_о – давление необходимое для перемещения нажимного диска;

F – площадь опорной поверхности камеры;

С – жёсткость пружины;

Δ – предварительный натяг пружины;

z_пр – количество пружин;

δ – суммарный зазор между дисками.

Момент сцепления после подстановок в формулу равен

Дисковые муфты выбирают из условия где М_вр – вращающий момент от действующейнагрузки;[S] – запас сцепления.