22.3. Муфти компенсуючі жорсткі

22.3.1. Загальні відомості. Неспіввісність валів, що з’єднуються між собою, приводить до виникнення в муфті радіальної сили , яка додатково навантажує вали і підшипники. Компенсація негативного впливу неспіввісності валів, а значить і зменшення додаткового навантаження на вали і опори досягається при використанні компенсуючи жорстких муфт. Цей позитивний ефект досягається за рахунок наявності зазорів в спряженнях деталей муфт, а також за рахунок ковзання цих деталей одна відносно іншої. Найбільш поширеними компенсуючими жорсткими муфтами є кулачково- дискова і зубчаста муфти.

2

Рис. 22.7. Муфта кулачково-дискова (ГОСТ 20720-81): а) 1, 2 - півмуфти; 3 - проміжний диск; б) напруга зминання від передаючого муфтою обертального моменту; в) компенсування ексцентриситет і перекосу валів

2.3.2. Муфта кулачково-дискова (ГОСТ 20720-81) складається із двох півмуфт 1, 2 та проміжного диска 3 (рис. 22.7). На внутріш­­ньому торці кожної пів­муфти 1, 2 виконано по одно­­му діаметрально розміщеному пазу. На обох торцях диска 3 виконано по одному виступу, які розміщено по взаємноперпенди­куляр­них діаметрах. Виступи диска 3 розміщено в пазах півмуфт 1, 2. Перпендикулярне розміщення пазів дозволяє муфті компенсувати ексцентриситет ( ) і перекіс валів ( ). Зазори δ між диском і півмуфтами дозволяють компенсувати також і осьове зміщення валів ( мм).

При роботі муфти виступи диска 3 ковзають у пазах півмуфт 1, 2, центр диска описує коло з радіусом . Ковзання супроводжується спрацюванням поверхонь тертя. Для зменшення інтенсивності спрацювання півмуфти періодично змащують.

Кулачково-дискові муфти використовують для валів d_в = 16...150 мм, обертаючих моментів Т_р = 16...16000 Нּм (ГОСТ 20720 - 81).

Деталі муфт виготовляють із сталей Ст5, 45Л, легованих сталей 15Х, 20Х із цементацією робочих поверхонь.

Критерієм роботоздатності кулачково-дискових муфт є стійкість робочих поверхонь півмуфт та проміжного диску проти спрацювання; розрахунковим критерієм - напруга зминання від передаючого муфтою обертального моменту.

Механічні характеристики і основні конструктивні параметри кулачково-дискових муфт за ГОСТ 20720-81 приведено в табл. 18.3 (Всі таблиці приведено в кінці розділу 18).

2 2.3.3. Зубчаста муфта (ГОСТ 5006-83) складається із півмуфт 1 – 2 із зовнішніми зуб’ями та рознімної обойми 3 з двома рядами внутрішніх зуб’їв (рис. 22.8). Складові частини рознімної обойми 3 з’єднуються між собою болтами або гвинтами. Зуб’я півмуфт і обойми - евольвентні, що спрощує їх виготовлення.

М

Рис. 22.8. Зубчаста муфта (ГОСТ 5006-83) 1, 2 - пів муфти; 3 - рознімна обойма

уфта компенсує всі види неспів­вісностей валів за рахунок того, що зубчасте зачеплення виготовляють із гаранто­ваним боковим та радіальним зазо­рами, а зуб’я півмуфт мають бочкоподібну форму із сферичною зовнішньою поверх­нею. Компенсаційна здатність зубчатих муфт: Δ_а = 3 ... 4 мм, Δ_r = 1,5 ... 2 мм, Δ_α = 0,5...1°.

Зубчасті муфти широко використовуються в машинобудуванні для валів d_в = 40 ... 200 мм, Т_р = 1000...63000 Н·м (ГОСТ 5006 -83). Їх переваги: малі габарити і маса; висока несуча здатність, що визначається великою кількістю зуб’їв у зачепленні; високі допустимі колові швидкості; значна компенсаторна здатність; технологічність.

Деталі зубчастих муфт виготовляють із вуглецевих сталей 45, 50 або 40Х. Твердість зуб’їв півмуфт Н > 45HRC, зуб’їв обойми - H > 40 HRC.

Основною причиною виходу із ладу зубчастих муфт є спрацювання зуб’їв, розрахунковим критерієм є напруга на зминання σ_зм.

Механічні характеристики і основні конструктивні параметри зубчастих муфт за ГОСТ 5006-83 приведено в табл. 22.4 (Всі таблиці приведено в кінці розділу 22).