Виды несоосностей валов
Рис. 2.1. Виды отклонений (смещений) валов
При соединении валов вследствие неточностей изготовления и монтажа могут возникнуть отклонения от правильного взаимного расположения геометрических осей валов.
Различают три вида отклонений (смещений) от правильного взаимного расположения валов (см. рис. 2.1).
При соединении глухими муфтами несоосность приводит к появлению деформаций и дополнительных нагрузок валов и опор.
3. Класс I
Неуправляемые постояннодействующие (нерасцепляемые)
Группа 1.1
Некомпенсирующие (жесткие) муфты
Жесткие муфты могут быть неразъемными (глухими) 1.1.1 и разъемными 1.1.2. Самой простой из неразъемных жестких муфт является втулочная муфта ГОСТ 24246-80 (рис. 3.1), представляющая собой цельную втулку, надеваемую на концы валов и закрепляемую на них штифтами (рис. 3.1, а), шпонками (рис. 3.1, б) или шлицами.
Так как втулочные муфты весьма просты по конструкции и дешевы, то они нашли довольно широкое применение в легких машинах для соединения валов диаметром до 100 мм. Но применение этих муфт ограничено, так как они требуют очень точного совмещения осей валов (не компенсируют несоосностей), а также значительных осевых смещений в осевом направлении при сборке и разборке механизмов, иначе валы и опоры испытывают дополнительные нагрузки и деформации.
Рис. 3.1(а). Втулочная муфта
Рис. 3.1(б). Втулочная муфта
Рис. 3.2(а). Фланцевая муфта
Рис. 3.2(б). Фланцевая муфта
Наиболее распространенной из жестких муфт, разъемных в плоскости стыка, перпендикулярной оси валов, является фланцевая (поперечно-свертная) муфта ГОСТ 20761-80 (рис. 3.2 а, б) с центрированием полумуфт центрирующим бортиком (а) и центрирующими полукольцами (б).
Взаимное центрирование полумуфт возможно также болтами, поставленными без зазора под развертку. В случае, когда для центрирования используются полукольца или болты, сборка и разборка не требуют осевого смещения полумуфт. При сборке полумуфт болтами, поставленными с зазором, вращающий момент передается за счет сил трения, возникающих в стыке полумуфт.
Клеммовая (продольно-свертная) муфта ГОСТ 23106-78 (рис. 3.3) представляет собой разрезанную плоскостью, параллельной оси вала, втулку.
Половинки втулки накладываются на концы валов и стягиваются болтами. Вращающий момент передается за счет сил трения, возникающих на поверхности валов от затяжки болтов или за счет шпонок, если велики передаваемые вращающие моменты. Основным достоинством этих муфт является то, что при монтаже и демонтаже не требуется сдвигать валы в осевом направлении. Основной недостаток клеммовых продольно-свертных муфт – малая надежность передачи вращающего момента за счет сил трения.
Рис. 3.3. Клеммовая (продольно-свертная) муфта
Поэтому эти муфты в настоящее время имеют ограниченное применение. Общий недостаток жестких муфт – это высокие требования к точности взаимного расположения.
4. Группа 1.2. Компенсирующие муфты
Для понижения требований к точности взаимного расположения валов и уменьшения вредных нагрузок на валы и опоры применяются компенсирующие муфты. Компенсация вредного влияния несоосности валов достигается за счёт:
а) подвижности жестких деталей (в компенсирующих жестких муфтах);
б) деформации упругих деталей (в упругих муфтах).
Наибольшее распространение из группы компенсирующих жестких муфт получили крестовая муфта, зубчатая муфта, муфта со скользящим вкладышем (сухарем) и цепная муфта.