1.6. Муфты

Муфты служат для соединения валов между собой и являются элементами, передающими вращательное движение и крутящий момент с одного вала на другой, расположенные соосно.

В зависимости от функционального назначения, муфты делятся на группы:

• Глухие муфты применяются для постоянного во время эксплуатации соединения соосных валов в одну жесткую схему.

• Компенсирующие муфты применяются при возможном некотором относительном смещении валов, продольном, поперечном, угловом или комбинированном. Рационально выбранная конструкция компенсирующей муфты в значительной мере устраняет влияние несоосности осей валов, что особенно важно, если соединяются агрегаты, установленные на отдельных фундаментах или недостаточно жестких рамах.

• Предельные муфты автоматически предотвращают возможность передачи недопустимых значений крутящего момента или частоты вращения (как минимальной, так и максимальной) с одного вала на другой, а также обеспечивают вращение вала или установленной на нем детали в одном направлении.

• Управляемые муфты предназначаются для соединения или разъединения валов в неподвижном состоянии, на холостом ходу или под нагрузкой с помощью механизмов управления. Такие муфты применяются в механизмах, нуждающихся во время эксплуатации в частых пусках, остановках, реверсировании или изменении режима работы.

Глухие муфты (рис. 1.7) используются для соединения валов, оси которых смещены не более чем на 0,002–0,005 мм, в тех приводах машин, где требуется жесткое соединение отдельных валов в один составной вал, чтобы он работал как цельный. Глухие муфты подразделяются на втулочные и фланцевые.

Компенсирующие муфты (рис. 1.8) подразделяются на жесткие и упругие.

В жестких муфтах, к которым относятся зубчатые, цепные, кулачково-дисковые и шарнирные компенсация несоосного расположения валов осуществляется за счет предусмотренной конструкцией возможности некоторого смещении жестких деталей муфты.

В упругих муфтах такое смещение осуществляется за счет деформации упругого силового элемента муфты. Компенсирующие муфты получили широкое распространение в промышленности благодаря своим положительным свойствам. Упругие втулочно-пальце- вые муфты МУВП получили наиболее широкое применение в практике за счет простоты конструкции, надежности в эксплуатации, легкости монтажа и демонтажа.

Рис. 1.7. Муфты глухие: а – втулочная; б – фланцевая; 1 – ведущий вал; 2 – ведомый вал; 3 – втулочная муфта; 4 – шпонка

Предельные муфты (рис. 1.9) по своей функции в приводе машин ограничивают одни из параметров передачи: момент, направление передачи момента, частоту вращения. В соответствии с этим их можно разделить на три группы: предохранительные, обгонные и центробежные.

Обгонные муфты (рис. 1.9 а) представляют собой муфты свободного хода и передают крутящий момент только в одном направлении до тех пор, пока угловая скорость вращения ведомого звена не превысит угловую скорость вращения ведущего. Если скорость вращения ведомого вала по тем или иным причинам превзойдет скорость ведущего вала, муфта автоматически размыкает соединение валов, но как только указанное неравенство исчезнет- муфта вновь соединяет валы.

Рис. 1.8. Компенсирующие муфты: а – жесткая; б – упругая (МУВП); 1 – полумуфта ведущего вала; 2 – промежуточный компенсирующий элемент; 3 – полумуфта ведомого вала

Предохранительные муфты момента служат для защиты механизмов от перегрузки. Если момент сопротивления на ведомом валу достигнет определенной заранее заданной опасной для деталей и сборочных единиц привода величины, то предельная муфта срабатывает, предотвращая возможность дальнейшего возрастания момента. Пример предохранительной фрикционной муфты представлен на рис. 1.9 б.

Центробежные муфты предназначаются для автоматического включения (или выключения) в работу устройства, с помощью которого крутящий момент передается от ведущего вала к ведомому при достижении ведущим валом определенной скорости вращения. Эти муфты позволяют во многих случаях снизить пусковые нагрузки, так как обеспечивают разъединение ведущего и ведомого валов до того момента, пока ведомый вал не достигнет заданной скорости.

Рис. 1.9. Предельные муфты: а – обгонная; б – предохранительная фрикционная

Управляемые муфты (рис. 1.10) предназначаются для соединения или разъединения валов в неподвижном состоянии, на холостом ходу или под нагрузкой с помощью механизмов управления.

Такие муфты могут использовать фрикционный принцип действия, иметь зубчатое зацепление, кулачковое и др.

Рис. 1.10. Управляемые муфты: а – муфта с зубчатым зацеплением; б – конусная муфта