6.2. Классификация муфт

Муфты подразделяются на четыре класса:

1. КЛАСС — нерасцепляемые.

1.1. Группа — механические.

1.1.1. Подгруппа — жесткие.

1.1.1.1. Вид — неразъемные (втулочная).

1.1.1.2. Вид — разъемные в плоскости, параллельной оси вала (продольно-свертная).

1.1.1.3. Вид — разъемные в плоскости, перпендикулярной оси вала (поперечно-свертная).

1.1.2. Подгруппа — компенсирующие самоустанавливающиеся.

1.1.2.1. Вид — осевые (зубчатая).

1.1.2.2. Вид — радиальные (крестовые муфты).

1.1.2.3. Вид — угловые (шарнирная).

1.1.2.4. Вид — универсальные.

1.1.3. Подгруппа — упругие.

1.1.3.1. Вид — линейные.

1.1.3.2. Вид — нелинейные (втулочно-пальцевая МУВП).

1.2. Группа — прочие

2. КЛАСС — управляемые.

2.1. Группа — механические.

2.1.1. Подгруппа — синхронные (кулачковые, зубчатые).

2.1.1.1. Вид — с механическим переключением.

2.1.1.2. Вид — с гидравлическим переключением.

2.1.1.3. Вид — с пневматическим переключением.

2.1.1.4. Вид — с электромагнитным переключением.

2.1.2. Подгруппа — фрикционные (асинхронные).

2.1.2.1. Вид — с механическим переключением.

2.1.2.2. Вид — с гидравлическим переключением.

2.1.2.3. Вид — с пневматическим переключением.

2.1.2.4. Вид — с электромагнитным переключением.

3. КЛАСС — самодействующие.

3.1. Группа — механические.

3.1.1. Подгруппа — центробежные.

3.1.1.1. Вид — фрикционные.

3.1.2. Подгруппа — обгонные.

3.1.2.1. Вид — храповые.

3.1.2.2. Вид — фрикционные.

3.1.3 Подгруппа — предохранительные.

3.1.3.1. Вид — с разрушаемым элементом.

3.1.3.2. Вид — с неразрушаемым элементом.

4. КЛАСС - прочие.

Муфты представляют собой автономные узлы, присоединяемые к валам машин по цилиндрическим или коническим посадочным по­верхностям. Основные типы муфт определены ГОСТами.

6.3. Расчет муфт

Основной характеристикой муфт является величина передавае­мого крутящего момента.

В ответственных машинах муфты следует рассчитывать по их истинным критериям работоспособности: прочности при цикличес­ких нагрузках или однократных перегрузках; износостойкости с обеспечением требуемой жесткости и другим характеристикам. Для таких расчетов необходимо знание всего спектра нагрузок, опре­деляемых обычно с помощью ЭВМ. На практике муфты подбирают по таблицам ГОСТ или согласно условному расчету по некоторому расчетному моменту

,

где — расчетный момент;

— номинальный длительно действующий момент;

— динамический момент;

— коэффициент динамичности или режима работы.

Для машин с небольшими разгоняемыми массами и при спокой­ной работе .

Для машин со средними массами и переменной нагрузкой (поршневые компрессора, строгальные станки и др.) . Для машин с большими массами и УДАРНОЙ нагрузкой (молоты, прокатные станы) . В случае привода от двигателей внутреннего сгорания значения повышают на 20  40 %. Большие значения — при малом числе цилиндров.

6.4. Конструкции муфт

1. Жесткие.

1.1.1.1. Вид — неразъемные.

Неразъемные муфты относятся к классу нерасцепляемых муфт (глухих), когда разъединение валов, соединенных такими муф­тами, возможно при остановленной машине. Такие муфты соединя­ют валы намертво без какой-либо их относительной подвижности. Они не компенсируют несоосность валов и не смягчают толчков при передаче крутящего; момента. Применяются для соединения строго соосных валов.

- втулочная муфта (рис. 31).

Рис. 31. Втулочная муфта.

Рис. 32. Продольно-свертная муфта.

Проста по конструкции и имеет малые габариты. Изготавли­вается со штифтами (коническими), со шпонками (сегментными или призматическими) и стопорными винтами, шлицами. Недостатки: неудобный монтаж и демонтаж, так как при этом требуется значитель­ное осевое перемещение соединяемых валов. Условия монтажа за­трудняют применение посадок с натягом. Поэтому втулочные муфты не обеспечивают высокую жесткость соединения на изгиб. Из-за указанных недостатков втулочные муфты применяются для валов диаметром до 100 мм, чаще до 70 мм. Материал втулок — кон­струкционная сталь (сталь 45), а для больших размеров применя­ют также чугун СЧ 21. Размеры элементов муфты принимаются по таблицам нормами МН 1067-60. Габаритные размеры муфты при­ближенно можно получить из соотношений

, ,

где — диаметр муфты;

— длина муфты;

— диаметр валов.

Меньшие значения — для крупных разме­ров муфт, большие для малых.

При необходимости детали муфты могут быть проверены на проч­ность. Втулку проверяют на кручение:

где — расчетный момент, Н^.мм;

= 25 Н/мм².

Такое низкое допускаемое напряжение принимают потому, что полярный момент сопротивления определяют без учета ослабления поперечного сечения втулки от­верстиями под штифты, шпоночными канавками или шлицами.

Штифты проверяют на срез:

где — расчетный момент, Н^.мм;

— расчетное усилие, Н;

— диаметр штифта, мм;

— общая площадь среза штифта, мм;

— допускаемое напряжение на срез для штифтов, Н/мм².

1.1.1.2. Разъемные в плоскости, параллельной оси вала.

- продольно-свертная муфта (рис. 32).

Выполняется из двух полумуфт, разделенных по плоскости, проходящей через ось валов. В малых муфтах крутящий момент передается силами трения на поверхности контакта вала и полумуфт от затяжки крепежных винтов. В крупных муфтах до­полнительно ставят призматическую шпонку. Основное достоинство — легкий монтаж и демонтаж без осевого- перемещения вала. Недо­статки — трудность балансировки, необходимость защитного кожу­ха, малая пригодность при ударных нагрузках. Материал — чугунное литье. Легкие муфты иногда изготавливаются из проката. Основная область применения — трансмиссионные валы. В настоящее время применяются редко.