муфти

Муфти. Інструкція до лабораторної роботи № 6 з курсу деталей машин для студентів механічних спеціальностей стаціонарної і заочної форм навчання. Укл.: Станкевич В. З., Данило Я. Я. - Львів - 2010. - 16 с.

Сологуб Б. В., канд. техн. н., доц., кафедра деталей машин Національного університету “Львівська політехніка”

Основна мета роботи:

-ознайомитися з призначенням муфт та їх класифікацією;

-вивчити будову основних типів муфт;

-ознайомитися з принципом роботи муфт.

Обладнання: моделі муфт.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Муфти входять до кінематичних ланцюгів багатьох машин і механізмів. Вони є достатньо відповідальними механічними пристроями, що часто визначають надійність і довговічність всього агрегата. Основне призначення муфт - з’єднання кінців валів і передавання руху та обертового моменту від одного валу до іншого або ж від валу до вільно встановлених на ньому шківів, зубчастих коліс, зірок тощо. Муфти також можуть виконувати інші функції, як-от: компенсування похибок взаємного розміщення валів, захист елементів машини від перевантажень, зменшення динамічних навантажень, з’єднання і роз’єднання

робочого органу машини з двигуном без його вимикання.

Характерні похибки взаємного розміщення валів, які потрібно з’єднувати муфтами, показані на рисунку. Розрізняють осьове , радіальне і кутове зміщення. На практиці переважно зустрічається комбінація вказаних похибок, яку називають неспіввісністю валів. У машинобудуванні використовують муфти дуже різноманітних конструкцій. Як самостійні складальні одиниці найбільш часто вживані муфти стандартизовані.

Усі муфти приводів машин за принципом роботи поділяють на три основні типи: механічні, електричні та гідравлічні. Механічні

муфти поділяють на чотири класи: некеровані, керовані, самокеровані та комбіновані.

1. НЕКЕРОВАНІ ГЛУХІ МУФТИ 1.1. ВТУЛКОВІ МУФТИ

Втулкові муфти належать до класу некерованих глухих муфт. Вони утворюють жорстке і нерухоме з’єднання валів, геометричні осі яких збігаються. Застосовують за відсутності ударних навантажень. Втулкова муфта представляє собою суцільну трубку, насаджену на кінці валів. З’єднання муфти з валами здійснюється за допомогою штифтів, шліців, призматичних та сегментних шпонок. Під час монтажу і демонтажу виникає потреба у відносному осьовому зміщенні валів.

d 4...100 мм , обертові моменти

T 0,3...4000 Н м .

Втулкові муфти зі шліцами. Призначені для передавання великих обертових моментів. Центрування муфт здійснюється за зовнішнім діаметром шліців валу. Основними параметрами таких муфт є кількість, внутрішній та зовнішній діаметр шліців, довжина та зовнішній діаметр втулки. Діаметри валів

1.2. ФЛАНЦЕВІ МУФТИ

Рис. 1

Рис. 2

Фланцеві відкриті муфти складаються з двох виконаних у вигляді фланців півмуфт. Вони призначені для жорсткого з’єднання співвісних валів за допомогою болтів, які встановлюють в отвори півмуфт із зазором (рис. 1) або без зазору (рис. 2). У першому випадку обертовий момент передається муфтою за рахунок моменту сил тертя, що виникають на поверхні дотику півмуфт. У другому – безпосередньо болтами, що знаходяться під дією деформації зрізу. Муфти стандартизовані в діапазоні діаметрів валів d 12...220 мм та обертових моментів

T 8...45000 Н м для сталевих півмуфт. Для чавунних півмуфт значення моментів зменшують удвічі.

2. НЕКЕРОВАНІ ПРУЖНІ МУФТИ

Характерною ознакою усіх пружних муфт є наявність однієї або декількох деталей, здатних деформуватися під час роботи та сприяти згладжуванню коливань зовнішнього навантаження. Окрім того, такі муфти здатні компенсувати осьове, радіальне та кутове зміщення геометричних осей валів. Загальною принциповою схемою будь-якої муфти цього типу є те, що пружний елемент розташований між півмуфтами, жорстко з’єднаними з кінцями валів.

2.1. ПРУЖНІ ВТУЛКОВО - ПАЛЬЦЕВІ МУФТИ

втулка

палець

півмуфта

півмуфта

Пружні втулково-пальцеві муфти призначені для з’єднання валів та передавання обертових моментів з пом’якшенням поштовхів чи ударів за рахунок гумових втулок або кілець, розташованих на пальцях. Муфти допускають такі змі-

щення валів: осьове – до 5 мм ; радіальне – до 0,5 мм ; кутове – до 1 . Півмуфти

виготовляють з чавуну та сталі. Муфта складається з ведучої півмуфти, до якої за допомогою гайок жорстко закріплюються пальці. На пальцях розміщені гумові втулки або окремі гумові кільця, які входять в отвори веденої півмуфти, з’єднаної з кінцем валу редуктора. Муфти стандартизовані в діапазоні діаметрів валів d 10...160 мм та обертових моментів T 6,3...16000 Н м

2.2. ПРУЖНА МУФТА ІЗ ЗІРОЧКОЮ

T T

d

Пружні муфти з гумовою зірочкою призначені для з’єднання валів, які мають радіальне зміщення до 0,2 мм , осьове зміщення до 5 мм , максимальне кутове

зміщення до 1,5 . Муфта складається з півмуфт, закріплених на валах шпонками. Півмуфти на торцях мають по два або по три кулачки. Між кулачками розміщено пружний елемент – гумову зірочку. Муфта також призначена для компенсації вібрацій зовнішніх навантажень. Муфти стандартизовані в діапазоні діаметрів валів d 6...48 мм та обертових моментів T 2,5...400 Н м .

2.2. МУФТА З ПРУЖНОЮ ОБОЛОНКОЮ

Муфти з пружною оболонкою мають високі амортизаційні та демпферу вальні властивості і можуть компенсовувати значну неспіввісність валів: осьову

чавунів, а пружна оболонка може бути гумовою або кордгумовою.

тороподібна

оболонка

3.НЕКЕРОВАНІ КОМПЕНСУВАЛЬНІ МУФТИ

3.1.ЗУБЧАСТІ МУФТИ

d1

Зубчаста муфта призначена для постійного з’єднання валів і передавання обертового моменту від двигуна до іншої частини кінематичного ланцюга. Вона може компенсовувати осьове зміщення валів у межах 3...4 мм ; радіальне

1,5...2 мм і кутове 0,5 ...1 . Вершини зубців внутрішніх півмуфт мають сфери-

чну поверхню. Зачеплення зубців здійснюється з гарантованим боковим зазором, що і забезпечує її компенсувальну здатність. Муфти стандартизовані в діапазоні діаметрів валів d 11...200 мм та обертових моментів

T 16...63000 Н м . Зубчаста муфта складається з півмуфт, що мають зовнішні

зубчасті вінці, та роз’ємної обойми, яка має два внутрішні зубчасті вінці. Зубці півмуфт і обойми мають евольвентний профіль. Частини обойми з’єднують між собою за допомогою болтів або гвинтів. Для утримання мастила обойма закрита кришками з ущільненням. Кожна півмуфта закріплюється на валі за допомогою шпонок і стопорних кілець.

До переваг зубчастих муфт відносять їхню високу навантажувальну здатність, надійність під час роботи з великими швидкостями обертання, можливість застосування зубонарізного інструмента для виготовлення деталей муфт тощо.

3.2. ЛАНЦЮГОВА МУФТА

Муфта складається з двох півмуфт, які виконані у формі двох зірочок із одинаковим числом зубців, охоплених одноабо дворядним ланцюгом. Зазори у зачепленні ланцюга з півмуфтами забезпечують значний вільний хід, а тому ланцюгові муфти не можна використовувати у приводах з частими реверсами. Для ланцюгових муфт характерні простота конструкції, відносно невеликі габаритні розміри, зручність монтажу і демонтажу без осьових зміщень валів. Габаритні розміри ланцюгових муфт приблизно у 1,5 рази менші за пружні втулко- во-пальцеві муфти.

Муфта стандартизована в діапазоні діаметрів валів d 20...130 мм та обертових моментів T 63...8000 Н м . Вона може компенсовувати радіальне зміщення

валів у межах 0,5...1 мм , кутове 0.5 ...1 .

3.3. КУЛАЧКОВО – ДИСКОВІ МУФТИ

Муфта складається з трьох деталей: лівої та правої півмуфт і проміжного диску. На внутрішніх торцях півмуфт виконано по одному діаметрально розміщеному пазу, а на торцях диска розміщено виступи, профілі яких є подібними до профілів пазів півмуфт. Півмуфти входять у зачеплення через проміжний диск. Муфти стандартизовані в діапазоні діаметрів валів d 15...150 мм та обертових мо-

ментів T 120...20000 Н м . Компенсувальна здатність муфти становить: раді-

альне зміщення валів - 0,6...5 мм , кутове зміщення – до 0,5 .