Муфтами в механике называют специальные изделия, которые служат для соединения концов валов,
труб, стержней, проводов и т.п.
Классификация муфт
Разделений и классификаций муфт достаточно много.
По управляемости, классифицируют неуправляемые и управляемые муфты
Неуправляемые используют когда валы вынужденно делают составными, хотя в идеале они должны быть едиными и неразрывными, работать как одно целое.
По конструкции и принципу работы бывают глухими, упругими и компенсирующими
Самые распространенные неуправляемые муфты - глухие втулочные, обычно их изготавливают из стали.
Другая разновидность фланцевые муфты - они имеют две полумуфты в форма фланцев из углеродистой стали или чугуна, они гарантируют долговременное соединение валов, просты по конструкции, дешевы, широко распространены в машиностроении. Принцип - полумуфты насаживают на края валов с
натягом и дополнительно стягивают болтами.
Упругие муфты соединяют валы с некоторыми неточностями соосностями. Несоосность валов обычно появляется при неточном изготовлении или неточной установке при монтаже и различают: продольное, радиальное, угловое смещения, а также их комбинации.
Компенсирующие - для уменьшения (компенсации) динамических и ударных нагрузок, передаваемых соединяемыми валами.
Управляемые (сцепляемые) муфты используют в машинах или их отдельных узлах, если необходимо осуществлять частые остановы и спуски, спецление - расцепление и т.п.
Упругие муфты используют для снижения динамических нагрузок, которые передаются соединяемыми валами.
Конструкции упругих (эластичных) муфт многочисленны.
По материалу упругих элементов - бывают с металлическими (пружины, пластины) и неметаллическими упругими элементами (резиновые "звездочки")
Муфты сцепления могут быть различных видов - полностью механические, электрические (электромагнитные), гидравлические, пневматические. Разумеется, их принцип идентичен, то только
они используют различные источники энергии.
Механические сцепляемые муфты - зубчатые, кулачковые, фрикционные.
Зубчатая муфта обычно компенсирует любые смещения валов, потому, что зацепление зубцов исполняют с боковым зазором и возможностью взаимного осевого смещения сопряженных зубьев.
Также у данных муфт при прочих достоинствах компактны, выдерживают большие нагрузки. Кулачковая муфта включает в себя две полумуфты, сцепляющиеся с помощью торцевых кулачков.
Втулка служит для центрирования валов. Профили кулачков зависят от сферы использования муфты (трепецеидальный, треугольный, прямоугольный, несимметричный и т.п.).
Для соединение валов эти муфты требуют центрирования, например с помощью центрирующего кольца или втулки. Достоинства кулачковых муфт - отсутствие проскальзывания и малые габаритные размеры. Недостатки - невозможность включения на высокой скорости.
Фрикционные муфты сцепления передают вращение с помощью трения и обеспечивают плавное соединение ведущего и ведомого валов, уменьшая динамические нагрузки и шум. Фрикционные управляемые механические муфты используются для соединения (рассоединения) валовпри вращении. Силы трения обеспечивают плавное расцепление валов. Фрикционные муфты могут быть также и предохранительными и проскальзывать если механизм встречает какое-то препятствие. Но такой тип муфт отнести к самодействующим.
Многодисковые фрикционные муфты состоят из двух неподвижных полумуфт, нескольких наружных и внутренних дисков, двух упорных колец, между которыми располагаются диски, упорных гаек, регулирующих расстояние между упорными кольцами и механизма включения муфты. При включениидиски зажимаются между упорными кольцами, одно из которых упирается в гайку, другое - в рычаги механизма включения, под воздейсвитем сил трения между дисками происходит сцепление полумуфт и соединяемых валов.
Самодействующие муфты выделяют следующих типов: предохранительные, обгонные, центробежные, также предлагаемые нами электромагнитные муфты.
Предохранительные используют для защиты механизмов от перегрузок. Центробежные для автоматического сцепления или расцепления валов, когда ведущий вал достигает заданной частоты вращения.
Предохранительные муфты бывают с разрушаемым и неразрушаемым элементом. Для них рекомендуется рассчитать крутящий момент рассчитывается как
Тр=1,25Т, где Т - максимальный момент, передаваемый муфтой.
Предохранительные - защищают от поломки при перегрузках, разъединяют цепь при достижении определенных параметров. центрирование полумуфт обеспечивают цилиндрическим выступом на одной полумуфте и цилиндрической расточкой на другой
Предохранительные муфты с неразрушаемым элементом - кулачковые, шариковые/роликовые фрикционные.
В данных предохранительных муфтах первая полумуфта соединяется с валом неподвижно, а вторая полумуфта - с возможностью осевого перемещения.
В кулачковых муфтах вторая - постоянно прижата к первой с помощью нескольких пружин. Сила сжатия регулируется гайкой. Сцепление полумуфт в кулачковой муфте осуществляется торцевыми кулачками различного профиля, в шариковой - шариками, находящимися под действием пружин, во
фрикционных - силой трения, развиваемой фрикционными дисками.
Они работают и делают вал единым целым, расцепление происходит при установленной перегрузке.
Предохранительные кулачковые и шариковые муфты используют только при низких скоростях и
небольших моментах, так как при их перегрузках происходят шумные удары кулачков и шариков,
предохранительные фрикционные муфты успешно работают при частых кратковременных перегрузках,
обычно ударного действия.
Предохранительные муфты с разрушающимся элементом. Применяют если возможны внезапные сильные
перегрузки.
После каждого срабатывания разрушенный элемент (штифт) необходимо заменить и соответственно при
частых срабатывания такая муфта - не лучшее решение.
Для высокой срабатывания точности в предполагаемом месте разрушения штифта делают выточку,
также это облегчает извлечение разрушенного элемента и снижает вероятность повреждений.
Момент, при котором происходит разрушение штифтов рассчитывается как расчетный момент
предохранительной муфты.
Обгонная муфта следит за соотношением угловых скоростей. если скорость ведущего вала, больше
скорости ведомого, то она сцепляет валы. При меньшей скорости ведущего вала муфта расцепляет
валы, и не препятствует ведомому валу свободно обгонять ведущий.
Центробежные муфты - предназначены для для автоматического соединения / разъединения валов,
если ведущий вал достигает необходимой частоты вращения
Центробежные муфты способом сцепления напоминают фрикционные муфты, которые сцепляются и
расцепляются автоматически, под воздействием специальных грузов и пружин.
Когда ведущий вал достигает определенной угловой скорости центробежные силы, которые действуют
на грузы, связанные с одной из полумуфт преодолевают силы пружин
и прижимают или отжимают их (грузы) к другой полумуфте, в результате чего валы сцепляются (или
расцепляются).
По способу сцепления они бывают храповые и фрикционные. Наиболее распространены фрикционные
обгонные муфты с роликами.
Пружинно-кулачковые предохранительные муфты используются при низких скоростях и передаваемых
крутящих моментах. Пружины обеспечивают точность и стабильности срабатывания муфты, однако при
высокой скорости применять их нельзя. Также существуют пружинно-шариковые предохранительные
муфты - они могут использоваться при более высоких скоростях, меньше подвержены износу,
равномерно распределяют нагрузку.
Комментарии (0)