Классификация муфт

1. Муфты

• Муфта -это устройство для соединения
концов валов
• Муфты передают вращающие моменты без
изменения его значения и направления

2. Классификация муфт

• По управляемости:
а) нерасцепляемые (глухие, жесткие компенсирующие,
упругие компенсирующие)
б) сцепные управляемые (кулачковые, фрикционные)
в) сцепные самоуправляемые (обгонные, центробежные,
предохранительные)
• По степени снижения динамических нагрузок:
а) жесткие (не уменьшающие нагрузок)
б) упругие (сглаживающие пульсации нагрузок благодаря
наличию упругих элементов)

3. Основная характеристика муфт

• Это передаваемый вращаюший момент:
Тр=КТ
• Т – номинальный вращающий момент
(максимальный из длительно
действующих),
• К=1,15…3 – коэффициент режима работы
муфты

4.

Глухие муфты
Глухие муфты образуют жесткое и неподвижное
соединение валов. К ним относят втулочную и
фланцевую муфты.
Втулочная
муфта
отличается
простотой
конструкции и малыми габаритами. Валы диаметрами
до 70 мм крепят с втулками при помощью штифтов (а),
шлицев (б) шпонок призматических (в) или сегментных
(г).
а
б
в
г

5.

Фланцевые муфты широко применяют
соединения валов диаметром до 200 мм.
для
При без зазорной установке болтов крутящий
момент передается работающими на срез и смятие
болтами. Это позволяет получить муфту меньших
габаритов, поэтому она более распространена.
При установке болтов с зазором крутящий момент
передается за счет сил трения, возникающих в стыке
полумуфт от затяжки болтов.

6.

Муфты компенсирующие
Различают следующие отклонения от взаимного
расположения валов, вызванные погрешностями
изготовления и монтажа: продольное ∆a и радиальное
∆r смещения; угловое смещение ∆α.
Для компенсация неточностей расположения
валов используются
компенсирующие жесткие
муфты и упругие муфты.
Наибольшее
распространение
из
группы
компенсирующих жестких муфт получили кулачководисковая со скользящим вкладышем и зубчатая.

7.

Компенсирующие жесткие муфты
Поводковая муфта является простейшей жесткой
компенсирующей
муфтой.
Передача
момента
осуществляется пальцем, закрепленным на одной
полумуфте и входящим в паз другой полумуфты.
Диаметр
паль-ца
принимают равным 3 8
мм в зависимости от
величины
крутящего
момента Т. Осевой
зазор между полумуфтами 0,5 2 мм.

8.

Цепные муфты
Цепная муфта состоит из двух полумуфт-звездочек
с одинаковым числом зубьев и охватывающей их
однорядной или двухрядной роликовой цепи. Цепные
муфты позволяют компенсировать угловые смещения
валов до 1° и до 3...5° (при использовании бочкообразных роликов). Возможное радиальное смещение осей
зависит от размеров муфт и шага цепи и может
достигать1 мм.

9.

Шарнирная муфта предназначена для компенсации
радиальных смещений валов. Она состоит из двух
полумуфт,
имеющих
диаметральные
пазы,
и
промежуточного
диска
с
двумя
выступами,
выполненными крестообразно на противоположных
сторонах диска. Выступы диска входят в пазы
полумуфт. Несоосность соединяемых валов, а также
угловых
смещений
до
1°
компенсируется
подвижностью соединительного диска в пазах
полумуфт.

10.

Кулачково-дисковая
муфта
состоит
из
полумуфт 1, 2 и диска 3. На внутренних торцах
полумуфт образовано по одному диаметральному
пазу. Выступы диска взаимно перпендикулярны и
располагаются в пазах полумуфт. расположение пазов
позволяет муфте компенсировать эксцентриситет и
перекос валов.
Зазоры между диском и полумуфтами позволяют
компенсировать также и продольные смещения валов.

11.

Зубчатая муфта состоит из закрепленных на
валах втулок 2 с наружными зубьями и надетой на них
сборной обоймы 1 с внутренними зубьями. Зубья
втулок имеют сферическую форму, что позволяет
компенсировать монтажные неточности взаимного
расположения валов.

12.

Упругие муфты
Применяют в машинах с переменной нагрузкой и
частыми включениями. Упругие элементы муфт
выполняют из пружинной стали, резины, пластмассы.
Упругая муфта переменной жесткости
В
муфте пакеты
стальных пластин соединяют полумуфты и
установлены в пазах
внутренней полумуфты.
Пластины
изгибаются
под нагрузкой.

13.

Муфта с упругой оболочкой из резины,
армированной нитями корда, уложенного слоями. В
машинах с малыми нагрузками упругий элемент делают
без корда.
Упругий элемент
тороидальной формы
Упругий элемент
тарельчатой формы

14.

Муфта упруго втулочно-пальцевая
Передача вращающего момента осуществляется
пальцами, закрепленными на полумуфте ведущего вала.
На пальцах напрессованы резиновые втулки 2,
входящие в отверстие на фланце полумуфты ведомого
вала. Число пальцев может быть 4 10 (зависит от
передаваемого момента).

15.

Стандартные муфты применяют для диаметров
валов 10 160 мм и передачи моментов 63 16000 Нм.
Они позволяют компенсировать осевые смещения 1 5
мм и радиальные до 0,1 мм на 100 мм диаметра
муфты.
Работают резиновые втулки на сжатие.
Рассчитывают муфты по допускаемым давлениям
между пальцами и резиновыми втулками:
2T 103
p
p ,
zd п Dml
где T — вращающий момент, Н м; z — число пальцев;
dП — диаметр пальцев; l — длина втулки; Dm —
диаметр окружности центров пальцев. [ р] = 3 МПа.
Пальцы рассчитывают на изгиб.

16. Сцепные управляемые муфты

• Они служат для быстрого соединения и
разъединения валов
• Наиболее распространены кулачковые и
фрикционные муфты

17.

В кулачковых муфтах одна из полумуфт (обычно
ведомая) передвигается вдоль вала. На торцах
полумуфт имеются выступы-кулачки. В рабочем
положении выступы одной муфты входят во впадины
другой. Включают муфты в неподвижном состоянии
или на ходу при V < 1 м/с.

18.

Число кулачков 3 15 определяется передаваемым
моментом и временем включения муфты.
Кулачки рассчитывают по напряжениям смятия на
контактных поверхностях и изгибающим напряжениям у
основания кулачков.
2T
см
см ;
zd ср A
2Th
и
и ,
zd срW
где dср – средний диаметр по кулачкам; А – площадь
проекции опорной части кулачка на диаметральную
плоскость; h и z – высота и число кулачков; W – момент
сопротивления основания кулачка изгибу. Для стальных
цементированных кулачков [ см] = 90...120 МПа – для
муфт, не включаемых на ходу, и [ см ] = 35...70 МПа –
для муфт, включаемых на ходу. [ и] [ см].

19.

Плавное
сцепление
и
расцепление
валов
осуществляют
фрикционными
муфтами.
При
включении фрикционных муфт крутящий момент
возрастает постепенно по мере увеличения силы
нажатия на поверхности трения. Это позволяет
соединять валы под нагрузкой и с большой разностью
начальных угловых скоростей.
В процессе включения муфта пробуксовывает и
разгон ведомого вала происходит плавно, без удара.
Будучи отрегулированной на передачу предельного
крутящего момента, безопасного для прочности
машины, фрикционная муфта может выполнять
одновременно
функции
предохранительного
устройства.

20.

По форме рабочих поверхностей различают
конусные и дисковые фрикционные муфты.
Дисковые муфты бывают одно- и многодисковыми.
Чаще используют многодисковые муфты с несколькими
поверхностями трения, которые имеют меньшие
габаритные размеры и большую несущую способность,
более плавное включение. Число дисков 8 12. При
большем числе дисков муфта плохо расцепляется.

21.

Расчет дисковых муфт проводят по моменту
трения Ттр и величине допускаемого давления [р].
Момент трения должен превышать расчетный
момент в раз: Ттр= Т ( = 1,25...1,3 – коэффициент
запаса сцепления).
Для многодисковых муфт
Tтр R r Rср z p f 10 ,
2
2
3
где z – число поверхностей трения; f – коэффициент
трения.
Сила, необходимая для сжатия дисков
F
T 103
zfRср
.

22. Сцепные самоуправляемые муфты

• Предназначены для автоматического
сцепления и расцепления валов при
изменении заданного режима работы
• Они бывают обгонные, центробежные и
предохранительные

23.

Колодочная центробежная муфта

24.

Храповая муфта

25.

Роликовая фрикционная муфта
Роликовая
фрикционная
муфта (обгонная) состоит из двух
полумуфт – наружной 1 и внутренней 2 (звездочки). Полумуфта 2
образует с наружной клиновидные
пазы, в которых расположены
ролики 3, поджимамые пружинами
4. Если полумуфта 2 вращается
по часовой стрелке, то ролик затягивается силами трения в суживающийся паз и
заклинивается.
Если
полумуфта
2
(звездочка)
вращается относительно полумуфты 1 против часовой
стрелки, ролики не препятствуют движению полумуфт.

26.

Центробежные шариковые и порошковые муфты
У шариковой муфты ведущим
является лопастное колесо, а
ведомым – барабан.
Образовавшиеся
камеры
заполняют шариками со смазкой.
При
вращении
лопастного
колеса шарики
под действием
центробежных сил прижимаются к
ободу барабана, увлекая его за
собой силами трения.

27.

У порошковой муфты ведущим звеном
является наружный корпус 1 с гладкой
внутренней поверхностью, а ведомым
звеном – гофрированный диск 2.
Внутреннюю полость муфты заполняют
чугунной дробью, мелкими стальными
шариками или металлическими опилками.
При вращении корпуса наполнитель
муфты
смещается
центробежными
силами к внешнему контуру и зажимает
гофрированный диск; тем самым он
приводит в движение ведомый вал.