Муфты общего назначения. Особенности расчета

 

Муфты общего назначения:

а) глухие;

б) упругие;

в) компенсирующие.

Глухими называют муфты, образующие жесткое соединение валов (составной вал). К их числу относят втулочные и фланцевые муфты
(см. рис.5.5), которые компенсируют радиальные смещения осей ва­лов до 5мкм для исключения чрезмерных дополнительных сил.

Несущая способность втулочных муфт ограничена обычно проч­ностью соединений (шпоночных, штифтовых, болтовых).

Для передачи больших вращающих моментов применяют фланцевые муфты, у которых полумуфты снабжены торцовыми зубьями. Такие муф­ты соединяют с валами с помощью сварки или эвольвентных шлицевых соединений.

Упругие муфты за счет использования своих упругих силовых элементов способны не только компенсировать радиальные и угловые смещения, но и демпфировать колебания, амортизировать толчки и удары.

Упругие втулочно-пальцевые муфты типа МУВП по ГОСТ 21424-75 применяют в приводе от электродвигателя и в других случаях для валов диаметрами 9-160 мм при вращающих моментах 6.3–16000 Н∙м. Стандартом предусмотрены муфты типа I (с цилиндрическим отверстием для валов) и типа II (с коническим отверстием для валов); они могут быть выполнены в двух исполнениях: для длинных и коротких концов валов. Вращающий момент между полумуфтами передается через резиновые гоф­рированные втулки 1, надетые на пальцы 2. Муфты допускают, в зависимости от типоразмера, радиальное смещение осей валов на 0.2-0.4 мм, продольное смещение валов на 10-15мм и угловое смещение на 1º. Их работоспособность определяется стойкос­тью втулок. Диапазон рабочих температур– от минус 40 до плюс 50°С.

Для ограничения износа среднее контактное давление пальца на втулку

(25.11)

где Z = 6 – число пальцев; D_m – диаметр окружности расположения осей пальцев; d_n – диаметр пальцев; l – длина упругого элемента; [P] – допускаемое давление для резиновых втулок (обычно равно 2 МПа).

Предохранительные муфты

 

Включение и выключение предохранительных муфт происходит обычно автоматически, поэтому их называют иногда самодействующими, или самоуправляющимися.

Основные требования к таким муфтам – точность срабатывания, быстродействие, надежность.

Предохранительные муфты служат для защиты механизмов, машин от перегрузок. Они срабатывают, если вращающий момент на ведомом валу механизма превышает некоторую предельную величину.

Предохранительные муфты бывают 2-х типов.

1. Фрикционная предохранительная муфта.

2. Предохранительные муфты с разрушающимся элементом – штифтом. Они просты и надежны в работе, обладают сравнительно высокой точностью срабатывания. Штифты изготовляют из хрупких материалов (высокоуглеродистой стали, чугуна, бронзы и др.), чтобы повысить быстродействие. Их размещают в закаленных до вы­сокой твердости втулках из сталей 40Х, У8А, У10А и др.

Для обеспечения чистого среза штифтов торцы втулок в со­бранной муфте должны соприкасаться друг с другом.

После разрушения штифта (штифтов) от перегрузки муфта разъ­единяет кинематическую цепь и полумуфты вращаются относительно друг друга.

Рис. 25.6. Предохранительная муфта

с разрушающимся элементом

 

Диаметр штифта

(25.12)

где R₁ – радиус муфты до оси срезного штифта; Z – число штифтов (обычно Z = 1–2); – предел прочности штифта на срез.

Для закаленных штифтов из стали 45 и Ст 5 =420 Н/мм².