3.2. Рухливі (компенсуючі) муфти

Рухливі муфти бувають жорсткими компенсуючими і пружними компенсуюючими.

Жорсткі компенсуючі муфти підрозділяються на зубчасті, хрестові і шарнірні.

Зубчаста муфта (рис. 3.4) складається з двох зубчастих втулок 1 і 2 і двох обойм 3 і 4 із внутрішніми зубцями (внутрішнє евольвентне зачеплення). Втулки посаджені на кінці валів, що з'єднуються. Обойми з'єднані між собою болтами і вздовж всього кола зчеплені з зубчастими втулками. В обоймах знаходиться масло. Зубчасті муфти допускають зміщення осей валів на величину  = 0,7...10,5 мм і "злам" осей  = 1°30. З метою збільшення компесуючих властивостей муфти зубцям надають спеціальну форму (див. рис. 3.4, Б). Зубчасті муфти стандартизовані і передають крутні моменти від 7,1 до 10⁶ Нм.

Рис. 3.4 – Зубчаста муфта

Хрестова муфта (рис. 3.5) складається з двох напівмуфт 1, 2 із прямокутними пазами і середньої частини 3 з навхрест розташованими гребенями. Вона призначена для з'єднання валів, що утворюють кут  = 1° при зміщенні   0,05d, де d – діаметр вала. Компенсація кутового та радіального зміщень валів здійснюється ковзним елементом 3 (середня частина), який має можливість рухатись у пазах напівмуфт.

Рис. 3.5 – Хрестова муфта

Шарнірні муфти (рис. 3.6) застосовуються для з'єднання валів, осі яких розташовані під кутом до 40–45. Передача обертання під таким великим кутом можлива завдяки тому, що муфта має два шарніри з двома взаємно перпендикулярними осями. Напівмуфти шарнірних муфт виконані у вигляді вилок 1 і 2, повернутих одна відносно другої під прямим кутом і з‘єднаних шарніром з проміжним тілом, що має форму хрестовини 3. Розрізняють шарнірні муфти двох видів (рис. 3.6, а, б). Недолік шарнірних муфт (рис. 3.6, а) – нерівномірність обертання веденого вала. Для усунення цього недоліку застосовуються двошарнірні (спарені) муфти (рис. 3.6, б). За допомогою спареної муфти можна подвоїти кут  між ведучим і веденим валами або передавати обертальний рух між паралельними валами. Застосувавши телескопічний проміжний вал (рис. 3.6, в), можна змінювати зміщення валів під час роботи.

Рис. 3.6 – Шарнірна муфта

Пружні компенсуючі муфти призначені для зм'якшення ударів і запобігання небезпечних коливань. Крім того, пружні муфти допускають деяку компенсацію неточностей взаємного положення валів.

Пружна муфта складається з двох напівмуфт та пружних елементів, які виконуються з металу (сталеві пружини) або з неметалу (зазвичай гумові або пластмасові).

З пружних муфт широко застосовується муфта втулочно-пальцева типу МПВП (рис. 3.7). Муфта складається з двох фланцевих напівмуфт 1 і 2. У напівмуфті 1 закріплені конічними хвостовиками сталеві пальці 3, на які насаджені гумові втулки, складені з кілець 4 трапецієподібного перерізу. У диску напівмуфти 2 є круглі отвори, куди входять пальці з втулками. Муфти допускають осьові зміщення в межах 1–5 мм для муфт малого розміру, 2–15 мм для великих муфт. Кути перекосу валів – не більше 1.

Муфти МПВП стандартизовані для діаметрів валів від 16 до 180 мм і відповідно для крутних моментів від 31 до 16000 Нм (додаток В). Розточки під посадку на вали можуть бути як циліндричними, так і конічними.

Рис. 3.7 – Муфта пружна втулочно-пальцева

Вибір муфти виконують у залежності від робочого крутного моменту Т_р та діаметру валу d.

Критерієм працездатності муфт є стійкість гумових кілець. Гумові кільця перевіряються на зминання по діаметру пальця:

, (3.2)

де = 1...4 – коефіцієнт режиму; – для гуми 2...3 МПа; z – число пальців.

Пальці перевіряються на згин як консольна балка по умові

, (3.3)

де (–границя текучості матеріалу пальця).

До пружних муфт відноситься муфта з гумовою зірочкою (рис. 3.8), яка складається з двох напівмуфт 1, 2 з трьома торцевими кулачками трикутного або трапецевидного перерізу. Кулачки входять у відповідні западини проміжного тіла – гумової зірочки 3, котра служить пружним елементом. Зірочка працює на стиск. При передачі моменту в кожен бік працюють три зуба зірочки. Як правило, ці муфти мають малі габарити.

Рис. 3.8 – Муфта з гумовою зірочкою

До пружних муфт відносяться також муфти з пружинами (циліндричними, змієподібними, радіальними) (рис. 3.9), з гумовою тороподібною оболонкою (рис. 3.10) та ін.

Рис. 3.9 Рис. 3.10