ТЕМА 6.2. Некеровані муфти.

До класу некерованих муфт належать усі нерозчіпні (постійнодіючі) муфти, тобто такі, в яких частини муфти (ведуча і ведена півмуфти) з'єднані між собою постійно. Цей клас муфт є найпоширенішим.

1. Глухі муфти призначені для жорсткого з'єднання співвісних валів. Вони бувають втулкові і фланцеві.

а) Втулкова муфта – найпростіша з глухих муфт, суцільна і насаджується на кінці валів, які підлягають з'єднанню.

З'єднання суцільної втулки з валами може здійснюватись за допомогою штифтів, шпонок або за допомогою шліців. При монтажі або демонтажі муфти виникає потреба у відносному осьовому зміщенні валів. Тому для втулкових муфт не використовують посадки з гарантованим натягом.

Втулкові муфти застосовують здебільшого для діаметрів валів d ≤ (60…70) мм. Матеріал втулок – сталь 40, 45, а при великих розмірах – чавун СЧ18, СЧ20. Штифти виготовляють із сталей 45, 50.

б) Фланцева муфта складається з двох виконаних у вигляді фланців півмуфт, які насаджені на кінці валів і з'єднані між собою болтами. Болти муфти ставлять із зазором (варіант І) або без зазору (варіант ІІ). У першому випадку момент Т _р передається за рахунок моменту сил тертя, що виникає у площині стику півмуфти від затяжки болтів, а у другому випадку – безпосередньо болтами, які знаходяться під дією деформації зрізу. Фланцеві муфти стандартизовані (ГОСТ 20761-80) для валів діаметром 12-220 мм і обертових моментів 8-45000 н.м.

2. Пружні муфти використовують переважно для зменшення динамічних навантажень у приводі і можуть у деякій мірі компенсувати неспіввісність валів. За конструкцією пружні муфти дуже різноманітні.

a) Муфта пружна втулково-пальцева (МПВП) складається з двох півмуфт, нерухомо закріплених в одній півмуфті пальців, на яких розміщені гумові гофровані втулки, що взаємодіють із другою півмуфтою.

Пружність муфти забезпечується за рахунок гофрованих втулок, здатних деформуватись при передаванні муфтою обертового моменту Тр. МПВП допускає зміщення валів: Δ о=(1…5) мм, Δ r=(0, 2…0, 5) мм і Δ α =(0, 5…1, 0)º. Однак зміщення Δ r і Δ α збільшують спрацювання пружних елементів і нерівномірність розподілу навантаження між пальцями муфти. Крім цього, такі зміщення додатково навантажують вали у радіальному напрямі. Перевагами МПВП є простота конструкції та заміни пружних елементів, малі габаритні розміри та маса.

МПВП стандартизовані (ГОСТ 21424-75) для валів діаметром (10…160) мм і обертових моментів 6, 3-16000 нм.

3. Жорсткі компенсуючі муфти використовують для з'єднання валів із незначною неспіввістністю, спричиненою неточністю виготовлення та монтажу, а також пружними деформаціями валів. Вони підвищують надійність роботи приводів, бо призводять до незначних додаткових радіальних навантажень на вали.

До жорстких компенсуючих муфт належать кулачкові-дискові, зубчасті, ланцюгові, шарнірні та ін.

а) Кулачкова-дискова муфта складається з двох півмуфт, що взаємодіють між собою через проміжний диск. На внутрішніх торцях півмуфт є діаметрально розміщені пази, а проміжний диск має на обох торцях взаємно перпендикулярні виступи, які входять у пази двох півмуфт. Осьовий зазор δ між проміжним диском і півмуфтами дозволяє компенсувати поздовжні зміщення валів, а взаємно перпендикулярний напрям виступів на торцях проміжного диску забезпечує можливість компенсації похибок Δ _r і Δ _α . Переважно компенсаційна здатність муфти становить Δ _о =(2…4) мм, Δ _r = (1…3) мм. Δ _α ≤ 0, 5º. Розміри муфти вибирають згідно з ГОСТ 20720-81 для діаметрів валів 16-150 мм і обертових моментів 16-16000 Н.м.

Неспіввісність валів спричиняє ковзання виступів проміжного диску у пазах півмуфт і їхнє спрацювання. Інтенсивність спрацювання зростає зі збільшенням неспіввісності та кутової швидкості валів.

Деталі кулачково-дискових муфт виготовляють із сталей Ст5 або 45Л. Для важко навантажених муфт застосовують леговані сталі типу 15Х, 20Х із цементацією робочих поверхонь.

б) Зубчаста муфта компенсує осьове, радіальне і кутове зміщення валів, бо її зубчасте зачеплення виготовляють із гарантованим боковим зазором і з можливістю вільного осьового зміщення спряжених зубців, а самі зубці мають бочкоподібну форму зі сферичною зовнішньою поверхнею.

Компенсаційна здатність зубчастих муфт: Δ _о =(3…4) мм, Δ _r =(1, 5…2) мм; Δ _α =(0, 5…1, 0)º.

Широке використання у машинобудуванні зубчастих муфт пояснюється їхніми перевагами: невеликою масою і габаритними розмірами; високою несучою здатністю, що визначається великою кількістю зубців у зачепленні: допускає високі колові швидкості.

Зубчасті муфти стандартизовані (ГОСТ 5006-83) для діаметрів валів 40-200 мм і обертових моментів 1000-63000 Н.м.