§ 6. Муфты

Муфты служат для. постоянного или временного соединения вращающихся валов, имеющих общую геометрическую ось (соосных) или смещенных друг относительно друга под различны­ми углами.

Для соединения валов применяются различные муфты (рис. 22).

Рис. 22. Муфты:

а — втулка; б — продольно-свертная; в — дисковая поперечно-свертная; г — дисковая упругая;

д — кулачковая; е — доковая фрикционная; ж — шарнирная; з — гидравлическая;

1 — насосное колесо; 2 — турбинное колесо.

Наиболее простая муфта а представляет собой втулку, закрепленную штифтами или установочными винтами на обоих концах валов. Эта муфта также может быть закреплена на ва­лах при помощи шпонки.

Продольно-свертная муфта б состоит из двух про­дольных половин, соединяемых болтами. На соединяемых ва­лах делается шпоночная канавка для установки шпонки, кото­рая предотвращает провертывание муфты.

Поперечно-свертная муфта в состоит из двух дисков, установленных на каждом валу на шпонке и соединен­ных болтами. Для соединения валов, несколько отклоняющихся при работе от одной оси, применяют упругую дисковую муфту г. Оба диска муфты в этом случае соединяются посредством «пяльцев» с упругими резиновыми или кожаными прокладками и виде колец. Такие муфты применяются, например, при сое­динении вала электродвигателя с валом, приводимого в дви­жение механизма.

При непостоянном соединении валов, когда необходимо их соединять и разъединять, применяются сцепные муфты —ку­лачковые и фрикционные.

Кулачковая муфта д состоит из двух половин, кото­рые имеют прямые или скошенные выступы (кулачки). Одна из половин закрепляется на конце одного вала наглухо, в то время как вторая половина перемещается по направляющей шпонке, или шлицам. Кулачковые муфты применяют в короб­ках скоростей токарного и других станков.

Дисковая фрикционная муфта е применяется для плавного включения ведомого вала на ходу, т. е. во время вращения ведущего вала. Она состоит из двух или нескольких дисков, которые насаживаются на концы соединяемых валов. Часто один из дисков перемещается вдоль вала по направля­ющей шпонке или шлицам и прижимается пружиной ко второ­му диску. Момент, передаваемый фрикционной муфтой, подсчитывается по формуле

M = PfD_cpn (кГ·м),

где P — сила нажатия пружин, кГ¹;

f — коэффициент трения;

D_cp — средний диаметр кольцевой поверхности трения, м;

n — число поверхностей трения.

Шарнирная муфта ж служит для соединения валов, расположенных под некоторым углом, который может изменять­ся во время работы. Это специальная муфта, которая состоит из двух вилок, насаженных на концы соединяемых валов, и проме­жуточной крестовины. Цапфы крестовины входят в отверстия вилок: такие муфты широко применяются, например, в кардан­ных передачах автомобилей и других машин.

В современных машинах все шире применяется гидравли­ческая муфта з. Корпус ее заполнен рабочей жидкостью (обычно маслом). На ведущем валу закреплено насосное колесо 1 с лопастями. При его вращении масло приводится в движение и увлекает за собой турбинное колесо 2, а с ним и ведомый вал. Чтобы разъединить ведущий и ведомый валы, нужно удалить масло из корпуса гидромуфты. Использование гидромуфт поз­воляет плавно включать ведомый вал, недостатком этой конст­рукции является сравнительно большое проскальзывание.

Кроме названных выше, применяются также предохранитель­ные муфты, выключающиеся при перегрузках машины, муфты свободного хода и другие.

Лабораторно-практическая работа по ознакомлению

с резьбовыми соединениями

Объекты работы: велосипед (валик каретки с шатуна­ми и звездочкой, переднее и заднее колеса с осями); центров бежная машина (школьная); насос Комовского; мотоциклетный двигатель (головка цилиндра и крышка картера); узлы стан« ков, имеющие резьбовые соединения.

1. Осмотреть резьбовое соединение на предлагаемом объекч те, определить порядок разборки и выбрать необходимые инструменты.

2. Разобрать соединение: разогнуть и вынуть шплинты, отвернуть контргайки, гайки, болты, винты; разъединить час­ти соединения; разложить все детали по порядку на рабочем столе.

3. Проверить наличие и исправность деталей соединений и, если нужно, сделать исправления: опилить грани гайки или головки болта, прорезать шлицы и т. д. Заменить, если требует­ся, некоторые детали (или установить недостающие).

4. Определить направление, профиль и число. заходов резь­бы, а также ее диаметр и шаг на болтах и винтах. Начертить схему резьбового соединения. Назвать его части и детали и ука­зать материалы, из которых они изготовлены. Составить пере­чень дефектов и выполненных исправлений.

5. Собрать соединение в обратном порядке: установить и за­вернуть болты, винты, гайки (подложив шайбы), вставить и ра­зогнуть шплинты. Проверить правильность сборки,

Лабораторно-практическая работа по ознакомлению со шпоночными,

клиновыми и шлицевыми соединениями

Примерные объекты работы: валик каретки, клиновые болты и шатуны велосипеда; шкивы на валах привода стан­ка, электродвигателя; зубчатые колеса на валах; полуоси, кар­данный вал автомобиля и т. д.

1. Осмотреть соединение на предлагаемом объекте, опреде­лить его вид и назначение, наметить порядок работы и выбрать необходимый инструмент.

2. Разобрать соединение (полностью или частично): отвер­нуть стопорные винты, гайки, снять установочные кольца (если они меются), выбить или вынуть шпонки, клинья, штифты и т. п. Разложить снятые части и детали по порядку на рабочем столе.

3. Проверить наличие и исправность деталей соединений и, если нужно, сделать исправления, заменить, если требуется, негодные детали.

4. Начертить схему соединения (шпоночного, клинового, шли- цевого), назвать его части и детали и указать материалы, из которых они изготовлены. составить перечень дефектов и выполл ненных исправлений.

5. Собрать (.соединение в обратном порядке: установить, вы­верить и закрепить (на винтах, шпонках или шлицах) шкивы, зубчатые колеса, муфты. Поставить упорные кольца, клинья; проверить правильность сборки на глаз и посредством измере*. иий линейкой и Штангенциркулем.

Контрольные вопросы и задана

1. Чем отличается подвижное соединение от неподвижного?

2. Как определить шаг резьбы однозаходного и многозаход- ного винтов?.

3. Какие существуют виды шпонок?

4. Чем отличается вал от оси?

5. Какие бывают цапфы?

6. Для.чего в подшипниках скольжения применяют вкладыши?

7. Как смазываются подшипники скольжения?

8. Какие подшипники качения применяют в машинах?

9. Для чего применяются муфты?

10. В чем различие фрикционной и кулачковой муфт?

11. Определите крутящий момент, передаваемый валом, если он получает вращение от закрепленного на нем зубчатого коле-, са диаметром 160 мм, приводимого в движение силой 180 кГ.

12. С какой силой следовало бы сжимать диски муфты е (рис. 22), если бы крутящий момент с вала (см. задачу 11) пе­редавался через нее другому валу? Средний диаметр чугунных фрикционшх дисков равен 220 мм.