• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Комбінованих муфт

Класи некерованих, керованих, самокерованих і

Некеровані муфти – це нерозчіпні (постійно діючі під час експлуатації) муфти, найпоширеніші на практиці.

Глухі муфти призначені для з’єднання співвісних валів у випадках, коли муфта повинна передавати не тільки крутний, але й згинальний момент, а також вісеву навантагу. Приклади глухих (жорстких) муфт: втулкові, фланцеві (поперечно-згортні) і поздовжньо-згортні. Глухі муфти широко використовуються у валопроводах парових і ґазових турбін, механізмах переміщення мостових кранів, трансмісіях суднових двигунів, папероробних машинах і т.ін.

Втулкова муфта – найпростіша з ґрупи глухих муфт, що являє собою суцільну втулку, яка насаджується на кінці валів і закріплюється на них шпонками, штифтами або за допомогою шліців. Муфти ці стандартизовані.

Втулкові муфти прості, дешеві за конструкцією, широко застосовуються у легких машинах для з'єднання валів діаметром до 80 мм. Застосування цих муфт обмежене тим, що при складанні і розбиранні валів вимагаються значні зміщення їх у вісевому напрямку, а також тим, що ці муфти вимагають дуже точного суміщення вісей валів (інакше з'являються сили, які згинають вали). Матеріал втулок – сталь 35, 40, 45, а втулок великих розмірів - чавун СЧ18, СЧ20, СЧ24 та ін. Штифти – зі сталей 45, 50.

Фланцеві муфти, ДСТУ (ГОСТ 20761). Ці муфти є основним видом глухих (нерозчіпних) муфт, які забезпечують високоточне, жорстке і міцне з’єднання валів діаметром 12÷220мм; здатні передавати обертові моменти він 8 до 40 кНм, зручні при монтажі та демонтажі; добре балансуються; допускають ударну навантагу.

Поздовжньо-згортна муфта, ДСТУ 2123-92. Має обмежене загальномашинобудівне застосування. Може з'єднувати циліндричні вали з неспіввісністю не більше 0,05 мм; передавати обертові моменти від 125 до 12500 Н×м з частотою обертання відповідно 4,2÷1,6 с^-1 без пом'якшення динамічних навантаг і компенсації зміщень.

Пружні муфти. Вони зменшують динамічні (ударні) навантаги і запобігають небезпечні коливання. Крім того, пружні муфти допускають деяку компенсацію неточностей взаємного розміщення валів. Особливо ефективні вони у реверсивних приводах з люфтами. Ресурс механізмів, які піддаються динамічним навантагам, може багатократно зрости, якщо скористатися пружними муфтами.

Складаються пружні муфти з двох напівмуфт та пружних елементів з металу (сталеві пружини) або неметалу (ґума чи поліуретан). Важливо також і те, що неметали мають діелектричні властивості.

При дії динамічних навантаг ці муфти акумулюють і частково розсіюють енергію, а також запобігають можливості появи резонансних коливань. Вони характеризуються піддатливістю та гамівною здатністю, бувають постійної чи змінної жорсткості.

Поширення набули з ґрупи пружних муфти втулково-пальцьові (ДСТУ 2126-93), із зірочкою (ДСТУ 2129-93), з тороподібною оболонкою (ДСТУ 2124-93) двох типів: з оболонкою опуклого профілю та оболонкою вгнутого профілю.

Втулково-пальцьові муфти (МПВП). У цих муфтах (рис. 10.2) момент передається через пальці і пружні втулки, які насаджені на них і є гофрованими. Пружні елементи (втулки) піддаються нерівномірному стиску. Їхня форма забезпечує збільшення піддатливості і деяке вирівнювання напруг. Пальці закріплені своїми хвостовиками в одній напівмуфті (лівій) і входять в циліндричні отвори другої (правої) на-півмуфти. Кількість пальців 4÷10. Ґабаритні розміри: D = (3,5÷4)d; L = (3,5÷4)d.

Ці муфти застосовують у приводах від електродвигуна та в інших випадках для валів діаметрами 9÷160 мм при обертових моментах 6,3÷16000 Нм відповідно. Мають масу від 0,58 до 308,11 кг.

Муфти пружні із зірочкою. Вони складаються з двох напівмуфт фланцевого типу з торцевими кулачками кожна: двома або трьома. Кулачки входять у відповідні западини пружного елемента – ґумової зірочки. Отже, взаємодія кулачків обох напівмуфт при передачі обертового моменту здійснюється через пружний елемент.

Рис. 10.2. Втулково-пальцьова муфта

Муфти з пружною тороподібною оболонкою, ДСТУ 2124-93, рис. 10.3. Складається така муфта з двох напівмуфт, пружної тороподібної оболонки, яка прикріплюється до напівмуфт ґвинтами і притискними кільцями.

Випускається вона для валів діаметрами 14÷240 мм і обертових моментів 20÷40000 Нм. Оболонку виготовляють із ґуми, армованої спеціальним кордом.

Муфта має високі амортизувальні та гамівні властивості і може компенсувати поздовжні зміщення (1÷11 мм), радіальні (1÷5 мм) і кутові (1÷1,5⁰). Допустима частота обертання 50÷12 с^-1, а кут закручування при номінальному обертовому моменті в межах не менше 5,5÷2,5⁰. Проте такі муфти мають діаметральні ґабарити D = 100÷1120 мм, які значно більші від ґабаритів інших пружних муфт. ККД таких муфт ≈ 0,98.

Рис. 10.3. Муфта з пружною тороподібною оболонкою

Жорсткі компенсні муфти. Ними з'єднують вали з незначною неспіввісністю через неточність виготовлення та монтажу, а також деформаціями валів. Надійність роботи приводів з такими муфтами зростає, оскільки вони спричиняють незначні радіальні навантаги на вали. Такими муфтами є зубчасті, кулачково-дискові, ланцюгові, шарнірні та ін.

Зубчасті муфти, ДСТУ 2142-94. Складається муфта з напівмуфт із зовнішніми зубчастими вінцями і рознімної обойми з двома внутрішніми зубчастими вінцями. Обойма з'єднується прогоничами чи ґвинтами. Профіль зубців муфти евольвентний, як і зубчастий коліс, а тому їх нарізають нормальним зубонарізним інструментом.

Зубчасті муфти забезпечують передачу обертового моменту від 1000 до 63000 Нм для діаметрів валів 40÷200 мм, мають діаметральні ґабарити 145÷470 мм, працюють при частоті обертання в межах 90÷20с^-1, компенсують вісеве (3÷4 мм), радіальне (1,5÷2 мм) і кутове (0,5^О÷1,0^О) зміщення валів, бо їхні зубчасті зачеплення виготовляють із ґарантованим боковим люфтом та з можливістю вільного вісевого зміщення спряжених зубців, а самі зубці мають бочкоподібну форму зі сферичною зовнішньою поверхнею.

Кулачково-дискова муфта, ДСТУ 2131-93, складається з двох напівмуфт, які взаємодіють через проміжний диск. На внутрішніх торцях напівмуфт є діаметрально розміщені пази, а проміжний диск має на обох торцях взаємно перпендикулярні виступи, що входять у пази обох напівмуфт. Вісевий люфт між проміжним диском і напівмуфтами дозволяє компенсувати поздовжні зміщення валів, а взаємно перпендикулярний напрям виступів на торцях проміжного диска забезпечує можливість компенсації неспіввісностей

(0,6÷5 мм), (2÷4 мм) і (≤0,5^о).

Ці муфти призначені для з'єднання валів діаметрами 16÷150 мм при передачі обертового моменту від 16 до 16000 Нм з максимальною частотою обертання 4 с^-1 для моментів до 6300 Нм і 1,6 с^-1 – для мо-ментів більше 6300 Нм. Діаметральні ґабарити цих муфт 100÷390 мм.

Ланцюгові муфти (ДСТУ 2132-93). Складаються з двох напівмуфт у формі зірочок із однаковою кількістю зубців, охоплених одно- або дворядним роликовим ланцюгом, але можуть бути і зубчасті ланцюги. Такі муфти допускають перекоси валів до 1^о (при бочкоподібних роликах до 3÷5^o) і радіальні зміщення, в залежності від розміру, до 1 мм. Характеризуються ці муфти простотою конструкції, відносно невеликими ґабаритами (якщо порівняти із пружними втулково-пальцьовими, то у 1,5 раза менші), зручністю монтажу і демонтажу без вісевих зміщень валів.

Ланцюговим муфтам притаманна деяка піддатливість при розцентровках валів. Саме через колові люфти ці муфти не можна рекомендувати для реверсивних приводів та приводів з великими динамічними навантагами.

Стандарт передбачає ці муфти для з'єднання валів діаметром 20÷130 мм і обертових моментів 63÷8000 Нм.

У світовій практиці використовують муфти із зубчастим ланцюгом з полімерів. Є ще модифікації таких муфт: із зірочками, у вигляді зубчастих секторів, які входять в пази спряжених муфт таким чином, що ланцюг піддається тільки вісевій навантазі; муфти для неспіввісних валів із проміжним валом та ін.

Шарнірні муфти (шарніри Гука) послуговують для передачі обертового моменту між валами із взаємним нахилом вісей до 45^О, причому кут цей може змінюватися. Обертання під такими великими кутами може здійснюватися через те, що муфта має два шарніри з двома взаємно-перпендикулярними вісями. Якщо спарити дві муфти, то можна подвоїти граничний кут між ведучим і веденим валами або передавати рух між паралельними, але зміщеними валами, що має місце у кардановій передачі. Застосовуючи телескопічний проміжний вал, тобто вал зі змінювальною довжиною, можна змінювати зміщення валів під час роботи.

Керовані муфти.Цей клас муфт застосовують для з'єднання або роз'єднання валів під час роботи і зупинки привода. Їх поділяють на: кулачкові або зубчасті; фрикційні.

Кулачкові (рис. 10.4) або зубчасті муфти застосовують для передачі значних моментів за умов обмежених ґабаритів при нечастих вмиканнях і необов'язковій плавності вмикання. Окрім цього, ці муфти застосовують при необхідності здійснення жорсткого кінематичного зв'язку або вмикання у певному положенні.

Рис. 10.4. Кулачкова муфта

Зубчасті муфти. Вони працюють аналогічно кулачковій муфті (рис. 10.5): напівмуфта 1 являє собою зубчасту обойму з внутрішніми зубцями, а напівмуфта 2 – із зовнішніми зубцями з однаковою кількістю зубців та однаковим модулем. Муфта вмикається при вісевому переміщенні однієї з напівмуфт. На відміну від кулачкових у зубчастих муфтах зубці нанесені не на торці, а на циліндричній поверхні і мають евольвентний профіль. Для полегшення вмикання торці зубців закруглюють аналогічно як і зубці пересувних зубчастих коліс. Іноді як напівмуфти із зовнішніми зубцями використовують одну із пересувних шестерень.

Рис. 10.5. Зубчаста муфта

Фрикційні муфти передають обертовий момент між напівмуфтами за рахунок сил тертя на робочих поверхнях. На відміну від кулачкових допускають вмикання на ходу під навантагою. В результаті проковзування досягається плавність вмикання і запобігання машин від полому. За формою робочих поверхонь фрикційні муфти поділяють на: дискові (багатодискові), у яких робочими поверхнями є плоскі (бокові) поверхні дисків; конусні, у яких робочі поверхні мають конічну форму; циліндричні шинно-пневматичні колодкові і кільцеві (з розтискними кільцями), у яких робочі поверхні мають циліндричну форму.

Самокеровані та комбіновані муфти. Самокеровані муфти забезпечують автоматичне з'єднання і роз'єднання валів, якщо змінюється заданий режим роботи. Муфти цього класу виконують автоматично одну з таких функцій: передачу навантаги (моменту) тільки в одному напрямку (обгінні муфти); обмеження передавальної навантаги (запобіжні муфти); вмикання та вимикання при заданій швидкості (відцентрові муфти).

Обгінні муфти (муфти вільного ходу) призначені для передачі моменту в одному напрямку і допускають вільне відносне обертання у протилежному напрямку.

Найпоширенішими є фрикційні обгінні муфти, що передають момент за рахунок заклинювання між напівмуфтами проміжних тіл (в основному роликів). Ці муфти безшумні, компактні, можуть працювати при великих частотах обертання.

Запобіжні муфти. У тих випадках, коли вплинути на динаміку привода шляхом встановлення пружної муфти немає можливості, величина та форма навантаги носить випадковий характер і привод вимагає захисту від перевантаг, необхідно застосовувати запобіжні муфти, які розмикають кінематичний ланцюг при перевантаженні. Такі муфти бувають із руйнованими та з неруйнованими елементами.

Відцентрові муфти служать для автома­тичного з'єднання (роз'єднання) валів при досягненні ведучим валом заданої частоти обертання. Вони застосовуються для: забезпечення керування; розгону механізмів та машин, що мають значні махові моменти, двигунів з малими пусковими моментами; для підвищення плавності пуску.

Комбіновані муфти поєднують в одній конструкції компенсні, керовані та запобіжні функції, тобто застосовуються тоді, коли жодна з розглянутих вище муфт не може повністю забезпечити усі вимоги, що ставляться до з'єднання валів приводного механізму.

Практика свідчить, що в арсеналі машинобудівників е велика кількість варіантів конструкцій комбінованих муфт. На рис. 10.6 зображена така муфта, сконструйована на основі комбінації пружної компенсної муфти з

Рис. 10.6. Комбінована муфта

неметалевими (ґумовими) пружними циліндрами та запобіжної муфти зі зрізним штифтом. Ця муфта має переваги пружної муфти, оскільки зменшує динамічні навантаги і компенсує деяку неспіввісність валів, а також захищає привод від перевантаг.

Читайте також:

1. Деякі підходи до моделювання в комбінованих інтелектуальних системах
2. Захист від взаємних впливів трактів ЦСП і комбінованих систем передачі
3. Надійність комбінованих систем

Переглядів: 1459