Жесткие муфты

ЛЕКЦИЯ 11

МУФТЫ

Это устройства для соединения валов и передачи между ними вра-

щающего момента.

Муфты могут передавать вращающий момент и валам, и другим дета-

лям (колёсам, шкивам и т.д.). Соединяют соосные и несоосные валы. Муфты

существуют потому, что всегда есть некоторая несоосность, перекосы, вза-

имная подвижность валов. Конструкции муфт весьма разнообразны. Простей-шая муфта сделана из куска ниппельной трубочки и соединяет вал электромо-торчика с крыльчаткой автомобильного омывателя стекла. Муфты турбоком-прессоров реактивных двигателей состоят из сотен деталей и являются слож-нейшими саморегулирующимися системами.

Группы муфт различают по их физической природе:

- муфты механического действия;

- муфты электрического (электромагнитного) действия;

- муфты гидравлического или пневматического действия.

Классы муфт различают по режиму соединения валов:

- нерасцепляемые (постоянные, соединительные) – соединяют валы по-

стоянно, образуют длинные валы.

- управляемые – соединяют и разъединяют валы в процессе работы, на-

пример, широко известная автомобильная муфта сцепления.

- самодействующие – срабатывают автоматически при заданном режиме

работы.

- прочие.

Основная характеристика муфты – передаваемый вращающий момент.

Существенные показатели – габариты, масса, момент инерции.

Муфта, рассчитанная на передачу определённого вращающего момен-

та, выполняется в нескольких модификациях для разных диаметров валов.

Муфты – автономные узлы, поэтому они легко стандартизируются.

Муфты рассчитывают по их критериям работоспособности:

- прочности при циклических и ударных нагрузках;

- износостойкости;

- жёсткости.

На практике муфты подбираются из каталога по величине передавае-

мого момента M = M_вала K, где M_вала – номинальный момент, определённый

расчётом динамики механизма, К – коэффициент режима работы: К = 1 ÷ 1,5

спокойная работа, лёгкие машины; К = 1,5 ÷ 2 переменные нагрузки, ма-

шины среднего веса (поршневые компрессоры); К = 2 ÷ 6 ударные на-

грузки, большие массы (прессы, молоты). Для двигателей транспортных ма-

шин К завышают на 20 ÷ 40 % в зависимости от числа цилиндров.

Жесткие муфты

Могут быть втулочными или фланцевыми.

Втулочные иногда называются глухими. Это самые простые конструкции и обычно применяются в лёгких машинах на валах диаметром до 70 мм. Требу-ют точной соосности, затрудняют

Рисунок 11.1 – Втулочные муфты

сборку-разборку, имеют малую жёсткость на изгиб. Их работоспособность определяется прочностью в местах крепления к валам.

Чаще применяются фланцевые жёсткие муфты, т.к. они допускают лёгкую сборку-разборку. Такие конструкции имеют две полумуфты в виде фланцев, устанавливаемых на концах валов с натягом и стянутых болтами.

Вращающий момент передаётся за счёт сил трения между фланцами, а когда болты вставлены без зазора, то также и болтами.

Рисунок 11.2 – Фланцевая муфта

Фланцевые муфты стандартизованы в диапазоне диаметров 12 ÷ 250 мм и передают моменты 0,8 ÷ 4500 кГ×м. В тяжёлых машинах фланцы приварива-ют к валам.