Муфты, их классификация и особенности применения



Рис. 1.8. Конструкция муфты зубчатой

Значения допустимых радиальных и угловых смещений являются взаимозависимыми. В табл. 1.1, приведены средние величины ?r и ?б.. Более подробно см. приложение В (ГОСТ 5006-96). Указанным стандартом предусмотрены три типа муфт: с разъемной обоймой (тип 1), с промежуточным валом (тип 2) и неразъемной обоймой (тип 3). Кроме того, полумуфты подразделяются по двум исполнениям: с цилиндрическими (исполнение 1) и коническими (исполнение 2) отверстиями для коротких концевиков валов. Исполнение 1 предусмотрено для всех трех типов, а исполнение 2 - только в первом и третьем типах.

Простейшая зубчатая муфта (рис.1.8) состоит из практически взаимозаменяемых ведущей 1 и ведомой 4 полумуфт с внешними зубьями, двух практически одинаковых зубчатых обойм 2 и 3 с внутренними зубьями, которые скрепляются друг с другом болтовым соединением 7 с гайками 6. К зубчатым обоймам крепятся винтами 9 крышки 5 и 8 со встроенными в них манжетными уплотнениями 10. В одной из зубчатых обойм выполняется отверстие, закрываемое резьбовой пробкой, которое служит для заливки смазки в полость муфты. Зубчатые муфты имеют значительное количество конструктивных разновидностей. К примеру, указанный стандарт, кроме описанного типа, содержит также муфты с неразъемной зубчатой обоймой и с промежуточным валом.

Описываемая муфта часто встречается в различных механизмах, в которых наружные зубья формируются непосредственно на валах, а зубчатая обойма с внутренними зубьями закрепляется на приводимый в движение элемент механизма. Принцип работы муфты очевиден из рис. 1.8. Передача момента между ведущей и ведомой полумуфтами и зубчатыми обоймами происходит посредством зацепления зубьев, а между обоймами - с помощью болтового соединения. Компенсирующие возможности обеспечиваются радиальными и осевыми зазорами зубчатого зацепления. Для повышения уровня компенсации углового перекоса зубьям придают бочкообразную форму. Для повышения износостойкости зубья подвергают термообработке, а в муфту заливают смазку.

Эти муфты надежны в работе, имеют малые габаритные размеры, обусловленные передачей нагрузки большим числом одновременно работающих пар зубьев, технологичность и возможность использования в практически неограниченных диапазонах угловых скоростей и передаваемых моментов. Малые диаметральные габариты обеспечили успешное применение этих муфт и в планетарных передачах.

Материал полумуфт и обойм -- сталь 40 или 45Л.

Муфты выбирают (величину момента Т_м) по наибольшему диаметру концов соединяемых валов. Затем проверяют прочность муфты по формуле:

К₁•К₂•К₃ ? Т_м/Т_раб,

где К₁ - коэффициент, учитывающий степень ответственности передачи:

- останов машины К₁ = 1,0;

- авария машины К₁ = 1,2;

- авария ряда машин К₁ = 1,5;

- человеческие жертвы К₁ = 1,8;

К₂ - коэффициент, учитывающий условия работы:

- спокойная работа равномерно нагруженных механизмов К₂ = 1,0;

- работа неравномерно нагруженных механизмов К₂ = 1,1…1,3;

- тяжелая работа с ударами неравномерно нагруженных механизмов К₂ = 1,3…1,5;

К₃ - коэффициент углового смещения:

Угол перекоса валов	0,250	0,50	1,00	1,50
Значение К3	1,0	1,25	1,5	1,75

Т_м - наибольший вращающий момент, передаваемый муфтой

Т_раб - наибольший длительно действующий на соединяемых валах вращающий момент, Н•м.

Кратковременные максимальные моменты: Т_max ? 2Т_м.

Радиальная консольная нагрузка на концах валов от муфты:

F_м = 0,4•10³Т_раб/d_м,

где d_м - делительный диаметр зубьев муфты.

Пример обозначения муфты типа 1 при Т_м = 4000 Н•м, с d = 65 мм, исполнения 1, климатического исполнения У и категории размещения 3:

Муфта 1 - 4000 - 65 - 1 У3 ГОСТ Р 50895-96.

То же, одна из втулок исполнения 1, а другая с диаметром d = 70 мм исполнения 2:

Муфта 1 - 4000 - 65 - 1- 70 - 2 У3 ГОСТ Р 50895-96.

Установленный ресурс муфты не менее 15000 часов.

Муфты цепные (рис. 1.9) менее требовательны по сравнению с зубчатыми к точности изготовления, что, естественно, сказывается на их быстроходности. Такие муфты в указанном ниже диапазоне диаметров соединяемых валов применяются при частотах вращения (1500…660) об/мин. Они обеспечивают монтаж соединяемых элементов машин без их осевых смещений, допускают значительные комбинированные смещения осей валов за счет зазоров между зубьями звездочек, зазоров в шарнирах цепи. В среднем допустимые радиальные смещения не превышают 0,7 мм, а угловые - 1 градуса. Вместе с тем повышенные зазоры ограничивают использование муфт в реверсивных приводах и приводах с динамическими нагрузками.

Серийно цепные муфты (ГОСТ 20742 - 93) производят для соединения валов диаметром (20…180) мм и передачи моментов (63…16000) Н•м, удельная масса в этом диапазоне составляет (0,035…0,012) Н•м.

Стандартом предусмотрены два типа цепных муфт: с однорядной (тип 1) и двухрядной цепями (тип 2). Каждый из типов может изготовляться с полумуфтами четырех исполнений. Исполнения 1 и 2 предназначены для коротких концевиков валов цилиндрической и конической форм соответственно и шпоночных соединений. Исполнения 3 и 4 имеют цилиндрические отверстия с прямобочными шлицами средней серии (исполнение 3) и эвольвентными шлицами (исполнение 4). Применение двухрядной цепи (см. рис. 1.9 в) обеспечивает повышенные компенсирующие возможности. Принцип действия муфт основан на передаче нагрузки с зуба ведущей звездочки на цепь и далее на зуб ведомой. Компенсирование несоосности валов при этом обеспечивается за счет радиальных, боковых и осевых зазоров между зубьями и элементами цепи, а также зазоров в самой цепи. Технические характеристики стандартных цепных муфт приведены в таблице 1.1.



Рис. 1.9. Конструкция муфты цепной: а, б - типа 1 с однорядной цепью; в - типа 2 с двухрядной цепью

Конструкция муфты, представленной на рис. 1.9, состоит из двух практически одинаковых полумуфт 1 и 7, насаживаемых на ведущий и ведомый валы, которые соединяются при помощи замкнутой петли однорядной (рис. 1.9 а, б) или двухрядной (рис. 1.9 в) цепи 5. Объединенный силовой блок муфты закрывается разъемным кожухом, состоящим из двух практически одинаковых частей 2, 11 и соединяемых с помощью крепежа, который включает болт 3 с гайкой 9 и шайбой 10. В одной из частей кожуха делается резьбовое отверстие для подачи смазки в полость кожуха, закрывающееся специальной пробкой 4. Для исключения вытекания смазки и предотвращения попадания абразивной пыли в узел трения в кожухе имеются пазы, в них устанавливаются уплотнительные кольца 8, а также прокладка 12. С целью исключения проворачивания кожуха относительно полумуфт в одну из них вворачивается фиксирующий винт 6, который при сборке заводится в специальное углубление одного из полукожухов. Указанным стандартом предусматривается применение муфт без кожуха при номинальном крутящем моменте не более 1000 Н•м и частоте вращения, не превышающей 600 об/мин.

Пример обозначения муфты типа 1 с Т_м = 1000 Н•м, d = 50 мм, исполнения 1, климатического исполнения У и категории размещения 3:

Муфта 1000 - 1 - 50 - 1 У3 ГОСТ 20742-93.

То же, типа 2, с Т_м = 500 Н•м, с диаметром одной полумуфты d = 50 мм, исполнения 1 и с d = 56 мм исполнения 2 другой полумуфты:

Муфта 500 - 2 - 50 - 1 - 56 - 2 У3 ГОСТ 20742-93.

Муфты кулачково-дисковые (рис. 1.10) являются наиболее простыми в изготовлении из группы жестких компенсирующих. Они могут передавать высокие нагрузки при значительных радиальных и угловых смещениях осей валов: радиальных ?r <0,05d_m (d_m - диаметр отверстия под вал) и угловых ?б - до 1°. Повышенное трение в муфте и интенсивный износ обусловливают ограничение максимальной скорости вращения до (240 … 100) об/мин. Быстрый износ трущихся поверхностей приводит к увеличению зазоров и ограничению использования подобных муфт в реверсивных приводах. Стандартом (ГОСТ 20720-93) предусматривается использование муфт для крутящих моментов (16…16000) Н•м и диаметрах соединяемых валов (16…150) мм. Удельная масса кулачково-дисковых муфт составляет 0,09…0,012 кг/Н•м. Стандартные полумуфты имеют четыре исполнения: с цилиндрическими отверстиями для длинных (исп.1) и коротких (исп.2) концевиков и с коническими отверстиями для длинных (исп.3) и коротких (исп.4) концевиков. Технические характеристики стандартных кулачково-дисковых муфт приведены в таблице 1.1.

Силовыми элементами муфты (рис. 1.10) являются одинаковые по конструкции полумуфты 1 и 6, имеющие радиальные пазы на торцевых поверхностях, и промежуточный диск 3 с взаимно перпендикулярными кулачками на противоположных его торцах. При сборке кулачки вводятся в пазы обеих полумуфт и за счет зацепления кулачков с поверхностями пазов передают крутящий момент. Наличие смещения осей валов при вращении полумуфт приводит к относительному перемещению рабочих поверхностей. Для снижения трения и износа трущихся поверхностей к последним подают смазку и защищают их от попадания абразивной пыли. Этой цели служит защитный кожух, выполняемый практически из одинаковых полукожухов 7 и 13, скрепляемых между собой винтами 10 с шайбами 9. Полукожухи фиксированы от осевых смещений винтами 3 с шайбами 5 на одной из полумуфт. Для герметичности полости с силовыми элементами в кожух устанавливается манжетное уплотнение 12, закрепляемое кольцом 11, и паранитовые прокладки по разъему полукожухов. Смазка в полукожухи подается через отверстие, закрываемое пробкой 8. От осевых смещений полумуфты удерживаются винтами 2 с пружинными кольцами 14. Недостаток данного типа муфт - непостоянство угловой скорости ведомого элемента в пределах одного его оборота.

На практике применяют следующие основные профили кулачков:

1) треугольный применяется при малых скоростях и моментах. Легко включается, но при передаче больших моментов возможно самовыключение;

2) прямоугольный применяется при высоких моментах, не требует осевого поджатия, но не обеспечивает сцепление без зазора и поэтому плохо работает при реверсивной нагрузке;

3) трапецеидальный применяется при высоких моментах и скоростях, занимает промежуточное положение между треугольным и прямоугольным профилем.

Муфты изготавливают из сталей 20Х, 12ХН3А (цементация и закалка до твердости HRС 54-60) или из сталей 40Х, 40ХН, 35 ХГСА с закалкой до HRС 40-45.

Рис. 1.10. Конструкция муфты кулачково-дисковой

Дисковые полужесткие муфты (рис. 1.11) просты в конструктивном исполнении, обладают высокой нагрузочной способностью, надежностью и быстроходностью, не требуют ухода в эксплуатации. Они могут компенсировать незначительные осевые до (0,5…2,5) мм и угловые до (0,5 … 1)° смещения осей валов, но не допускают смещений радиальных. Для отечественных серийных муфт (ГОСТ 26455 - 97) диапазон передаваемых моментов составляет (40…6300) Н•м с диаметром валов (11…130) мм; удельная масса при этом изменяется в пределах от (0,011 до 0,008) кг/Н•м.

Указанным стандартом на этот тип муфт предусмотрен выпуск муфт трех типов: одинарных (тип 1), показанных на рис. 1.11; сдвоенных с промежуточной втулкой (тип 2) и с промежуточным валом (тип 3). Муфты второго и третьего типов допускают удвоенное угловое и осевое смещения, а также радиальное смещение ?r=L₀•sin?б. В этой формуле L₀ - расстояние между пакетами дисков, а ?б - допускаемое угловое смещение. Одинарная муфта состоит из практически одинаковых полумуфт 1 и 7, которые для крутящих моментов до 100 Н•м выполняются двухлепестковыми, а для больших значений - трехлепестковыми. Соединение полумуфт осуществляется пакетами дисков 3 и болтами 2. Пакеты составляются из нескольких (на рисунке из 9) отдельных дисков, толщиной (0,3…0,5) мм и отделяются друг от друга насадками 8, конструкция которых очевидна из рис. 1.11. Болты попеременно вставляются в полумуфты и диски и закрепляются гайками 6 с шайбами 5 и 4. Количество дисков в пакете, их толщина определяются величиной передаваемого момента. С целью обеспечения сборки пакеты дисков обрабатываются в комплекте за одну установку. Осевое смещение валов обеспечивается возможностью перемещения полумуфт по посадочным концевикам валов, а угловое - осевым деформированием пакетов дисков в пределах зазоров между ними.



Рис. 1.11. Конструкция муфты дисковой полужесткой

Шарнирные муфты (рис. 1.12) применяются при необходимости значительного (до 40-45)° углового смещения осей валов. При этом они могут использоваться в случае изменении угла смещения в процессе эксплуатации, например в карданных валах автомобилей. Идея муфты впервые предложена Джироламо Кардано в 1570 г. и доведена до инженерного решения Робертом Гуком в 1770 г. (рис.8). Поэтому иногда в литературе они называются карданными муфтами, а иногда - шарнирами Гука. Стандартом (ГОСТ 5147 - 97) предусматривается производство муфт для номинальных моментов (11,2…1120) Н•м, с диаметрами отверстий полумуфт (8 … 42) мм; при этом удельная масса m_уд =(0,005 … 0,004) кг/Н•м. Серийные муфты рекомендуют использовать при частотах вращения до 1000 об/мин. Этим стандартом предусмотрены два типа муфт: одинарные (тип 1) и сдвоенные с промежуточной вилкой (тип 2), каждый из которых имеет исполнения на длинные (исполнение 1) и короткие (исполнение 2) концевики.

Простейшая сдвоенная шарнирная муфта (рис. 1.12 а, б) состоит из взаимозаменяемых ведущей 1 и ведомой 7 полумуфт и промежуточной спаренной вилки 6. Оси вилок полумуфт и спаренной вилки устанавливаются относительно друг друга под углом 90° и соединяются между собой крестовинами, состоящими из сухарей 3, пальца 5, втулок 4 и штифта 2. При соединении вилок полумуфт с крестовиной сначала сухарь вставляется в одну из них и закрепляется штифтом 2 со сквозным (в среднем по его длине) отверстием. Затем на сухарь заводится вилка второй полумуфты (промежуточной вилки во втором типе) и через отверстие в вилке, сухаре и шифте - палец 5. На палец с двух сторон вилки надеваются втулки 4, после чего развальцовывается отверстие на обоих торцах пальца. Развальцовывание пальца делает муфту неразборной. У одинарной муфты (рис. 1.12 в) из конструкции удалена спаренная вилка. Соединение полумуфт с валами в обоих типах осуществляется с помощью штифтов.

Прочность карданной муфты ограничена прочностью крестовины, в особенности мест крепления пальцев крестовины в отверстиях вилок. Поломка крестовины - весьма частый дефект, известный, практически, каждому владельцу заднеприводного автомобиля.

Муфты выбираются по каталогу. Проверочный расчёт ведётся для рабочих поверхностей шарниров на смятие, проверяется прочность вилок и крестовины.

Малогабаритные шарнирные муфты стандартизованы в диапазоне диаметров 8...40 мм и моментов 12,5...1300 Нм. Крестовина выполнена в виде параллелепипеда. Шарнир образуется с помощью вставных осей, одна из которых длинная, а другая состоит их двух коротких втулок, стянутых заклёпкой. Конструкция весьма технологична.

Часто используют конструкцию, в которой две шарнирных муфты соединены промежуточным валом (автомобили и др.). Такое устройство называют карданным валом (рис. 1.11.1).

Рис.1.11.1.



Следует иметь в виду, что ведомый вал одинарной шарнирной муфты при его несоосности с ведущим вращается неравномерно при равномерном вращении ведущего вала. Это вызывает дополнительные динамические нагрузки. Синхронное вращение валов обеспечивается двумя шарнирными муфтами, если:

а) оси ведущего и ведомого валов составляют одинаковые углы г с промежуточным валом;

б) вилки на обоих концах промежуточного вала установлены в одной плоскости.

При углах перекоса осей валов г?0 допустимый момент, передаваемый шарнирной муфтой, составляет Т_м = Т_ном•cosг, где Т_ном - номинальный момент

Рис. 1.12. Конструкция муфты шарнирной: а, б - сдвоенной; в - одинарной



1.3.1.3 Муфты нерасцепляемые упругие компенсирующие

Вращающий момент с одной полумуфты на другую передается через упругий элемент: неметаллический (резиновый, резинокордный, полиуретановый) или стальной. Упругая связь позволяет компенсировать смещение валов, снизить динамические (ударные) нагрузки, предотвратить появление резонансных колебаний за счет изменения жесткости механической системы. Основные характеристики упругих муфт - крутильная жесткость и демпфирующая способность.

1.3.1.3.1 Муфты упругие компенсирующие с неметаллическими элементами

Муфты с неметаллическими упругими элементами имеют нелинейную упругую характеристику и в силу этого обеспечивают как снижение динамических нагрузок, так и устранение возможных резонансных явлений. Рассматриваемые муфты сравнительно просты по конструкции и недороги в изготовлении, монтаже и эксплуатации; обладают хорошими электроизолирующими свойствами. Однако муфты этого типа имеют меньшую нагрузочную способность и менее долговечны по причине малой прочности неметаллических упругих элементов, большие размеры, они не могут эксплуатироваться при повышенных температурах. В соответствии с указанными позитивными и негативными качествами такие муфты чаще используются при малых и средних крутящих моментах.

Муфты с резиновой звездочкой (рис. 1.13) наиболее просты по конструкции, обладают сравнительно большой нагрузочной способностью и соответственно имеют меньшие размеры и материалоёмкость по сравнению с другими муфтами рассматриваемого типа, но при монтажных работах требуют осевого перемещения соединяемых валов на величину толщины звездочки и обладают повышенной радиальной и угловой крутильной и изгибной жёсткостью. Допустимое смещение осей соединяемых валов в радиальном направлении не превышает 0,4 мм, а в угловом - 1°30'. Диапазон изменения основных параметров стандартных муфт (ГОСТ 14084-93) приведен в таблице 1.2. Указанным нормативом предусмотрены муфты для передачи номинальных крутящих моментов от 2,5 до 400 Н•м с диаметром посадочных отверстий от 6 до 48 мм, имеющих удельную массу (0,06…0,03) кг/Н•м. Стандартные муфты производятся только с цилиндрическими отверстиями и предусматривают исполнение 1 для длинных и 2 - для коротких концевиков валов.

Муфта с резиновой звёздочкой состоит из практически одинаковых ведущей 3 и ведомой 5 (или наоборот) полумуфт с торцевыми кулачками, между лучами которых устанавливается резиновая звёздочка 4. Для номинальных крутящих моментов до 6,3 Нм звёздочки выполняются с четырьмя лучами (лепестками) (рис. 1.13 в), а в более нагруженных муфтах количество лучей увеличивают до 6. В серийных муфтах лучи звёздочек работают на сжатие через один. При изменении направления вращения рабочие лучи становятся недеформируемыми. По длине концевиков валов стандартом предусмотрено два исполнения: исполнение 1 для длинных и 2 - для коротких концевиков в соответствии с ГОСТ 12080-83. Стандартом не регламентирована осевая фиксация полумуфт на валах. На рис. 1.13 для этой цели использованы стопорные винты 1 с пружинными кольцами 2.

Основные направления совершенствования муфт данного типа связаны с профилированием кулачков и звездочек, обеспечивающим их линейный или точечный контакт, снижение контактной жесткости и повышение компенсирующих свойств. В муфтах с профилированными кулачками и звездочками, к примеру, допустимые радиальные смещения возрастают до 1…2 мм при углах перекоса осей валов 2…3 градуса. Среди таких разработок можно выделить муфты французской «Пуль» и итальянской «Сага» фирм. Основные параметры этих муфт также включены в табл. 1.2.

Пример обозначения упругой муфты со звездочкой при Т = 125 Н•м, d =28 мм. с полумуфтами исполнения 1, климатического исполнения У, категории размещения 3:

Муфта упругая со звездочкой 125 - 28 - 1 У3 ГОСТ Р 50894-96.

То же, с полумуфтами: одна - d = 32 мм исполнения 1, другая - d = 36 мм исполнения 2:

Муфта упругая со звездочкой 125 - 32 - 1-36 - 2 У3 ГОСТ Р 50894-96.

Рис. 1.13. Конструкция муфты с упругой звездочкой: а,б - шестилепестковой; в -четырехлепестковой

Муфты упругие с промежуточным диском (рис. 1.14) по сравнению с предыдущим типом обладают меньшей нагрузочной способностью и соответственно имеют большие габариты и большую материалоёмкость.

При монтажных и демонтажных операциях и замене упругого диска не требуется осевого смещения соединяемых валов. Такие муфты обладают высокой податливостью, это позволяет компенсировать значительные смещения валов, особенно угловых. Из-за невысокой нагрузочной способности их целесообразно применять в соединениях быстроходных валов. Серийно данные муфты выпускаются для валов диаметром (8…36) мм с номинальным моментом (4…200) Н•м и имеют удельную массу (0,1…0,03) кг/Н•м (табл. 1.2). В пределах указанных параметров эти муфты используются при частотах вращения соответственно (6000…3000) об/мин.

Муфты с промежуточным упругим диском (рис. 1.14) состоят из одинаковых (обычно трёхлепестковых) ведущей 3 и ведомой 4 полумуфт, промежуточного резинового (резинокордного) упругого элемента 5 и пальцев 1, закрепляемых попеременно в полумуфтах с помощью гаек с пружинными шайбами. На рис. 1.14 использовано резьбовое закрепление пальца, выполненного в виде болта. Для осевой фиксации полумуфт применены стопорные винты 2 с пружинными кольцами 6. Отечественным стандартом (ГОСТ 25021-93) предусматриваются четыре исполнения муфт: первые два имеют цилиндрические отверстия на длинные и короткие концевики валов, третье и четвертое - конические соответственно на длинные и короткие концевики.

Простота конструкции и монтажных операций, высокие компенсирующие возможности обусловили широкий набор разнообразных конструкций рассматриваемых муфт в мировой инженерной практике. Здесь можно назвать муфты французской фирмы «Польстра» с диском «Строфлекс», немецкой фирмы «Монинхофф» и другие, технические характеристики которых также приведены в табл. 1.2. Отличительной особенностью муфт с диском фирмы «Строфлекс» является шестигранная форма упругого элемента, зоны отверстий в котором армированы высокопрочным кордом, а в отверстия завулканизированы втулки, повышающие нагрузочную способность диска. Аналогична по конструкции муфта фирмы «Монинхофф». В отличие от предыдущей конструкции её полумуфты изготавливают из треугольного профиля с частично срезанными углами, в которых располагаются отверстия и силовые пальцы в виде болтов. Армирование диска и применение завулканизированных втулок обеспечивает расширение диапазона номинального передаваемого момента до 6000 Н•м в муфтах с диском «Строфлекс» и до 2700 Н•м в муфтах фирмы «Монинхофф» против 200 Н•м в стандартных отечественных муфтах. Конструктивной разновидностью изучаемых устройств с упругим диском является муфта «Мегифлекс» немецкой фирмы «Вулкан», в которой применен составной резинометаллический элемент, выполненный в виде многоугольника. В вершинах многоугольника расположены скобы с втулками, в которые вставляются пальцы полумуфт. Эта муфта обладает повышенными компенсирующими возможностями: допустимые осевые смещения составляют (4…14) мм, радиальные - (3…15) мм, угловые - (8…6) градусов.

Рис 1.14. Конструкция муфты с упругим промежуточным диском

Таблица 1.2. Основные параметры серийных упругих компенсирующих муфт

Конструктивный тип муфт	Диапазоны	Допустимые смещения осей валов	Максимально допустимая частота вращения [n]**, мин-1
	диаметров соединяемых валов d, мм	номинальных крутящих моментов [Тном], Н•м	удельной массы mуд*, кг/Н•м	осевые [l], мм	радиальные [?r], мм	угловые [?б], град
С упругой звездочкой по ГОСТ 14084 - 93 фирма «Пуль» фирма «Сага»	6…48 14…53 14…55	2,5…400 1,8…143 9…720	0,06…0,03 0,07…0,05 0,12…0,04	- - -	0,1…0,4 - 1…2	1°30'…1° - 2°…3°	5520…1500 8000…4000 10000…3300
С промежуточным упругим диском по ГОСТ 25021-93 фирма «Строфлекс» фирма «Монинхофф» фирма «Вулкан»	8…36 30…145 14…100 8…150	4…200 75…6000 100…2250 12…2400	0,1…0,03 - 0,024…0,019 0,04…0,02	- 1…3 - 4…14	0,4…1,5 0,1…1 - 3…15	1°…0,75° 1°…5° 2,5° 8°…6°	6000…3000 6000…2000 7700…2700 9000…1400
С упругой торообразной оболочкой по ГОСТ 50892-96 выпуклой вогнутой фирма «Штромаг» (выпуклая оболочка) фирма «Фальк» (вогнутая оболочка)	14…240 14…180   10…300   35…200	20…40000 25…16000   5…35000   57…14320	0,07…0,02 0,07…0,01   0,16…0,05   0,06…0,02	1…11 1,6…9   3…6   _	1…5 1…6   2…6   1…3,5	1°…1°30' 2°…6°   2°…6°   2°…4°	3000…720*** 5600…1080***   4000…375   4500…1080
Примечания: 1. mуд* - изменение удельной массы приведено в указанном диапазоне варьирования [Тном]. 2. [n]** - диапазон изменения максимально допустимой частоты вращения соответствует указанным границам варьирования [Тном]. 3.*** - Отмеченный диапазон применим для муфт с индексом C; для остальных муфт указанные значения следует уменьшить на 30%.

 

Муфты с торообразной оболочкой (рис. 1.15 - 1.16) обладают повышенной податливостью, что обусловливает существенное улучшение динамических характеристик (снижение ударных нагрузок, повышение демпфирующей способности). Высокая податливость упругого элемента также обеспечивает повышенные возможности в компенсации всех видов смещения валов. Однако при назначении допустимой несоосности осей соединяемых валов следует принять во внимание, что радиальные и угловые смещения приводят к появлению циклических напряжений в оболочках, их усталостным разрушениям и снижению долговечности. Среди недостатков муфты выделяют малую нагрузочную способность, большие радиальные габариты и повышенную материалоёмкость. Кроме того, смещение осей валов и центробежные силы, действующие на оболочку, приводят к значительным радиальным и осевым нагрузкам валов и опор.

Стандартные муфты с торообразной оболочкой (ГОСТ 20884-96) выпускаются двух типов: с выпуклой (тип 1) (рис. 1.15) и вогнутой (тип 2) (рис. 1.16) оболочками. В муфтах первого типа практически одинаковые ведущая 1 и ведомая 3 полумуфты соединены упругими резиновыми или резинокордными оболочками 2. Армирование оболочки кордом до (6…7) раз увеличивает срок их службы. В обсуждаемых муфтах с выпуклой оболочкой последняя выполняется цельной, а для возможности введения крепежных дисков внутрь оболочки их выполняют в виде двух полудисков 8, соединяемых диском 9 и винтами 10. Полученный таким образом единый диск (на рис. 1.15 в собранном виде он показан у полумуфты справа), собираемый внутри упругой оболочки, прижимает оболочку винтами 6 с шайбами 5 к фланцам полумуфт и обеспечивает создание трения для передачи нагрузки с ведущей полумуфты на оболочку и далее на ведомую полумуфту. Для осевой фиксации полумуфты предусмотрен радиальный винт 4 и пружинное кольцо 7. Стандартные муфты с оболочкой выпуклого профиля выпускаются промышленностью для передачи номинальных моментов с 20 до 40000 Н•м и соединения валов диаметром от 14 до 240 мм с удельной массой (0,07…0,02) кг/Н•м. Допустимые частоты вращения в указанном диапазоне диаметров посадочных отверстий полумуфт составляют (3000…720) об/мин.

Муфты с оболочкой вогнутого профиля (рис. 1.16) состоят также из практически взаимозаменяемых полумуфт 6 и упругой оболочки 5. Для соединения оболочки с полумуфтами используются прижимные кольца 4 с винтами 1 и шайбами 2. Кольца имеют Г-образное сечение, обеспечивающее их повышенную изгибную жёсткость и центрирование по наружному пояску полумуфт. По причине меньшего влияния местных напряжений в зоне зажима борта вогнутых оболочек, в отличие от выпуклых, их разрушение начинается в области сечений с минимальным диаметром оболочки. Высокая податливость упругой оболочки обеспечивает возможность деформации её борта при сборке и введения в отверстие оболочки неразъёмного прижимного кольца 4. Как и в предыдущем типе, для осевой фиксации полумуфт использован радиальный винт 3 с пружинным кольцом 7.

Муфты с вогнутой оболочкой по сравнению с первым типом благодаря упрощению прижимного устройства имеют меньшую стоимость. Вогнутая оболочка также не требует осевого смещения соединяемых агрегатов при её замене. Уменьшение внешнего радиуса оболочки приводит к снижению центробежных сил и осевых нагрузок на валы и опоры и обеспечивает увеличение на (20…60)% предельной частоты вращения. Однако в подобных муфтах уменьшение размеров слабого элемента приводит к большему ограничению передаваемого крутящего момента. Стандартные муфты с оболочкой вогнутого профиля применяются при номинальных моментах от 25 до 16000 Н•м; диаметрах соединяемых валов от 14 до 180 мм и имеют в этом диапазоне удельную массу (0,07…0,01) кг/Н•м. Муфты рассматриваемой конструктивной разновидности успешно работают при частотах вращения (5600…1080)об/мин. Муфты с вогнутой оболочкой также выпускаются фирмой «Фальк» (США), типоразмерный ряд их рассчитан на передачу моментов до 14300 Н•м. Конструктивным отличием муфт этой фирмы является упрощенная форма оболочек, которая не имеет утолщения в зоне борта.

Пример обозначения муфты типа 1 при Т = 250 Н•м, d = 40 мм, исполнения 1, климатического исполнения У, категории размещения 3:

Муфта 250 - 1 - 40 - 1 У3 ГОСТ Р 50892-96.

То же, одна из полумуфт - d = 40 мм, исполнения 1, другая - d = 36 мм, исполнения 2:

Муфта 250 - 1 - 40 - 1 - 36 - 2 У3 ГОСТ Р 50892-96.

Рис. 1.15. Конструкция муфты с торообразной выпуклой оболочкой

Рис. 1.16. Конструкция муфты с торообразной вогнутой оболочкой

Привлекательность обсуждаемых узлов с упругими оболочками по динамическим и компенсирующим качествам обусловила широкое разнообразие их конструктивных разновидностей. Муфта «Перифлекс» немецкой фирмы «Штромаг» с разрезной выпуклой оболочкой упрощает конструкцию рассматриваемой сборочной единицы и ее сборку за счет исключения разрезных нажимных дисков и деталей для его сборки. Однако разрез оболочки снижает нагрузочную способность муфты и ограничивает угловую скорость, при которых подобные оболочки целесообразно использовать. Технические данные по этой муфте включены в табл. 1.2).

На рис.1.17 показана ещё одна конструкция оболочковой муфты немецкой фирмы «Вулкан», отличительной особенностью которой является составная упругая оболочка, выполненная из двух симметричных упругих элементов 6 и 9. Сдвоенная форма оболочки позволила выполнить каждый из её элементов с переменной увеличивающейся в направлении к оси вращения и в значительной мере равнопрочной по всему объёму толщиной. Фирма выпускает рассматриваемую конструкцию двух типов. В первой из них предусматривается устройство для ограничения угла относительного поворота полумуфт при значительных перегрузках, что исключает потерю оболочкой крутильной устойчивости и ее разрушение. Во втором конструктивном типе подобное устройство не предусмотрено. Фирма «Вулкан» производит муфты для передачи номинальных моментов 500…1300000 и максимальных кратковременно действующих - 1500…3900000 Н•м. Диапазон диаметров соединяемых валов составляет 20…330 мм, а допустимые частоты вращения в этом диапазоне - 5870…830 об/мин.

Конструкцию первого типа иллюстрирует рис. 1.17. Передача движения от ведущей (ведомой) 4 к ведомой (ведущей) 14 полумуфтам осуществляется посредством упругих полуоболочек 6 и 9. В борта полуоболочек завулканизированы металлические кольца, обеспечивающие прочное соединение их с полумуфтой 4 и корпусом полумуфты 2. В передаче момента с полумуфты 4 к полуоболочкам участвуют прижимная крышка 10, которая при помощи болтов 18 и гаек 16 зажимает борта составной оболочки между ней и фланцем полумуфты. Сила затяжки болтов обеспечивает создание моментов трения на поверхностях стыка полумуфты и прижимной крышки с оболочками. С целью освобождения этих болтов от изгиба при нагружении полумуфты крутящим моментом установлены разгрузочные штифты 17. Кроме того, отмеченные штифты обеспечивают жесткую связь крышки 10 с полумуфтой 4, что приводит к удвоению числа поверхностей трения крепежного узла полуоболочек и полумуфты и снижению нагрузки болтов. Упругие полуоболочки болтами 5 и нажимным кольцом 11 с резьбовыми отверстиями прижимаются к борту корпуса 2, создавая для передачи нагрузки T необходимый момент трения. Как и в предыдущем случае, с целью освобождения болтов от изгиба при повороте прижимного кольца 11 относительно корпуса 2 оно дополнительно фиксируется штифтами 3. Затем корпус полумуфты далее с помощью болтов 12 и гаек 1 закрепляется на диске 12, который винтами 15 соединяется с полумуфтой 14. Диски 7 и 8, имеющие радиальные выступы и жестко связанные соответственно с узлами ведущей и ведомой полумуфт, ограничивают их относительный поворот на угол более предельного. При достижении моментом предельного значения, не допускающего потерю устойчивости оболочки, выступы дисков 7 и 8 упираются друг в друга. Далее крутящий момент передается с ведущего на ведомый элемент через эти диски. Важно дополнительно отметить, что упругие полуоболочки, замкнутые на одной полумуфте, практически освобождают валы от осевых нагрузок.

Рис. 1.17 Конструкция муфты упругой оболочковой фирмы «Вулкан»



Муфта с аксиально расположенными цилиндрическими резиновыми вкладышами фирмы «Уникум» показана на рис. 1.18. Её полумуфты 1 и 3 снабжены гнездами, в которые вставляются упругие элементы в форме цилиндров 2. Профиль гнезд в полумуфтах обеспечивает поворот полумуфт относительно друг друга на угол ц до (10…45)°. При относительном повороте полумуфт упругие элементы расклиниваются и подвергаются деформациям сжатия (смятия) и сдвига. При этом с помощью профилирования гнезд в полумуфтах стремятся максимально снизить напряжения сдвига. Для исключения выпадения упругих элементов из гнезд на одну их полумуфт по резьбе наворачивается диск 4, который фиксируется от самоотворачивания установочным винтом 5. Фирма производит муфты с номинальным моментом от 5 до 800 Н•м и диаметром посадочных отверстий от 10 до 70 мм. Удельная масса рассматриваемых муфт в указанном диапазоне параметров изменяется от 0,08 до 0,019 кг/Н•м.

Рис.1.18. Конструкция муфты с аксиально-расположенными цилиндрическими резиновыми вкладышами

 

Муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП) (рис. 1.19) состоят из полумуфт 1 и 2, которые соединяются с помощью жестко закрепленных пальцев 3, затягиваемых по конусной поверхности гайками 9 с шайбами 8 и надеваемых на пальцы упругих резиновых втулок 4 с упорными стальными втулками 5. Для предотвращения осевых смещений полумуфт использованы радиальные винты 6 с пружинными кольцами 7. При передаче крутящего момента полумуфта с ведущими элементами, к примеру с пальцами, давит на резиновые втулки, а последние - на боковые поверхности отверстий ведомой полумуфты. Очевидно, что в этом случае резиновые втулки подвергаются сжатию, на контактирующих поверхностях возникают напряжения смятия, а пальцы при этом изгибаются. Высокое сопротивление втулок деформациям сжатия приводит к сравнительно невысоким способностям муфты в восприятии динамических нагрузок и низким демпфирующим качествам. Для повышения демпфирующей способности втулки выполняются гофрированными или набираются из отдельных колец, выполненных на конус. Высокая жесткость сжимаемых упругих втулок также обусловливает сравнительно невысокие компенсирующие свойства муфты - опускаемые смещения: радиальные [?r]?0,2…0,4 мм, а угловые [?б]<1°. Наличие смещений осей приводит к быстрому износу упругих втулок. Однако простота конструкции, высокая быстроходность и надежность работы, простота замены слабого элемента муфты - резиновых втулок - привели к достаточно широкому использованию МУВП в различных отраслях промышленности. Стандартом (ГОСТ 24424-93) предусмотрены муфты в диапазоне номинальных передаваемых моментов T_ном = 6,3…16000 Н•м и диаметров валов d_в = 10…180 мм с удельной массой (0,024…0,019) кг/Н•м. Допустимая частота вращения в указанном диапазоне параметров составляет (8800…1140) об/мин. Стандартом предусмотрено четыре исполнения полумуфт: в первых двух из них используются цилиндрические формы отверстий, причем исполнение 1 применяется для длинных, а исполнение 2 - для коротких концевиков валов; в исполнениях 3, 4 используются конические отверстия соответственно для длинных и коротких концевиков валов (в соответствии с ГОСТ 12080 и ГОСТ 12081). Фрагмент с коническим исполнением полумуфты также показан на рис. 1.19. В исполнениях с коническими отверстиями для осевой фиксации используют торцевые шайбы, которые закрепляются с помощью гаек, наворачиваемых на резьбовые участки концевиков валов. Торцевые шайбы с гайкой располагаются в специальных выточках на торцах полумуфт (см. исполнение 3 на рис. 1.19).

Находят широкое применение, особенно для соединения электродвигателей с исполнительными механизмами (машинами). Их выбирают по ГОСТ 21424-93 для валов диаметром 9... 160 мм при вращающих моментах 6,3... 16000 Нм.

Толщина резиновых втулок невелика, и поэтому амортизирующая способность муфты незначительна.

Полумуфты изготавливают из чугуна СЧ 20, для быстроходных муфт - из стали 30 или стального литья 35Л; материал пальцев - сталь 45, втулки - специальная резина.

Несущая способность муфт резко падает с ростом перекоса валов.

Размеры муфт подбирают по таблицам в зависимости от вращающего момента, который находят по наибольшему длительно действующему моменту на ведущем валу.

Пример обозначения муфты при Т_ном= 250 Н•м, d = 40 мм, исполнения 1, климатического исполнения У, категории размещения 3:

Муфта упругая втулочно-пальцевая 250 - 40 - 1 У3 ГОСТ 21424-93.

То же, одна из полумуфт диаметром d = 32 мм, исполнения 1, другая - d = 40 мм, исполнения 4:

Муфта упругая втулочно-пальцевая 250 - 32 - 1 - 40 - 4 У3 ГОСТ 21424-93.



Рис. 1.19. Конструкция муфты упругой втулочно-пальцевой (МУВП)

1.3.1.3.2 Муфты упругие компенсирующие с металлическими элементами

Рассматриваемый тип муфт, использующих неметаллические упругие элементы, в сравнении с узлами, обладает большей нагрузочной способностью и долговечностью, имеет меньшие размеры, успешно работает при повышенных температурах и в агрессивных средах. Однако такие муфты более жестки и поэтому менее эффективны в снижении ударных нагрузок и демпфировании. Они сложнее по конструкции, изготовлению, монтажу и в эксплуатации, не могут исполнять роль электроизолятора элементов приводных устройств.

Муфты с пакетом радиальных пластинчатых пружин (рис. 1.20). Отечественный стандарт на конструкцию данного типа отсутствует. Типовые муфты с пакетами пружин выпускаются для передачи моментов T = (75…75000) Н•м при диаметре соединяемых валов (25…250) мм. В указанном диапазоне параметров допустимая частота вращения изменяется от 4200 до 800 об/мин. Конструкция муфты включает, к примеру, ведущую 7 и ведомую 2 полумуфты, которые соединяются друг с другом посредством нескольких (на рис. 1.20 - шести) радиально расположенных пакетов плоских пружин 6. Составной пакет из отдельных пружин применяется для обеспечения демпфирующего эффекта за счет трения между отдельными пластинами при изгибе пакета. Одним концом пакеты вводятся в пазы ведущей полумуфты и закрепляются в ней кольцом 5, входящим в специальные канавки на пакетах и торце полумуфты. Кольцо винтами 4 закрепляется на полумуфте и фиксирует пружины от радиальных и осевых перемещений. Другим концом пакеты пружин входят в трапецеидальные пазы кольца 3, которое совместно с торцевой крышкой 9, болтами 1, гайками 11 и шайбами 10 закрепляется на ведомой полумуфте. Торцевая крышка имеет канавку для установки уплотнительного кольца 8.

Рис. 1.20. Конструкция упругой муфты с пакетами плоских радиальных пружин

 

Как следует из рис. 1.21 и приведенных рассуждений, пакет пружин можно рассматривать как балку, закрепленную одним концом в одной из полумуфт (в рассматриваемом случае в ведущей полумуфте, как показано справа на рисунке 1.21).

В ненагруженном состоянии (движущий момент T_д=0) пакет пружин занимает положение, показанное на рис. 1.21 а (угол относительного поворота полумуфт ц= 0). При нагружении муфты ведущая полумуфта начинает поворачиваться относительно ведомой и деформирует пружины. До определенной деформации пакета плечо приложения тангенциальной силы F_t остается практически неизменным и равным l₁ до достижения моментом некоторого значения T_1, при котором касательная к упругой линии деформации плоской пружины не совпадает с линией скоса паза ведомой полумуфты, а угол и₁?б (рис. 1.21, б). Естественно, что при этом жесткость металлической пружины изменяется линейно. Дальнейшее увеличение момента T_д и деформации пакета приводит к смещению точки контакта пружины с боковой поверхностью паза в направлении оси вращения. При этом текущее значение плеча силы F_t - x_i будет уменьшаться в диапазоне от l₁ до l₂.

Снижение x_i будет иметь место до достижения моментом T_д=T₂, а переменность плеча (длины балки) нарушает линейность упругой характеристики муфты. В диапазоне изменения нагрузки от T₁ до T₂ жесткость муфты становится переменной (участок между т. 1 и т. 2 - рис. 1.21 г) возрастает от C_ц1 до C_ц2. С увеличением нагрузки, превышающей Т₂, плечо силы F_t остается неизменным и упругая характеристика вновь становится линейной. Очевидно, что замена трапецеидального профиля паза прямоугольным приведет к полной линейности ее характеристики.

Рис. 1.21. Схема деформирования пакета пружин при нагружении крутящим моментом Т и характеристика её жесткости: а - T = 0, ц=0; б - Т = Т₁, ц=ц₁ в - T = T₂; ц=ц₂; г - упругая характеристика пакета пружин

 

Муфта с пакетом аксиальных пластинчатых пружин показана на рис. 1.22. Взаимозаменяемые ведущая 2 и ведомая 4 полумуфты соединяются пакетом пружин 3, закладываемых между специально профилированными радиальными кулачками на обеих полумуфтах. Как и в предыдущей конструкции, пакет из отдельных пружин использован с целью демпфирования колебательных процессов, а выбор профиля кулачка обеспечивает изменение длины пружины в процессе её деформирования и получение нелинейной упругой характеристики муфты. Для фиксации пакетов пружин от радиальных и осевых смещений они помещаются в корпус, состоящий из двух практически одинаковых полукожухов 6 и 8, сцентрированных соответствующими выточкой и выступом, чем они и отличаются друг друга. Полукожухи соединяются болтами 7 с шайбами 9 и гайками 10. Герметизация полости корпуса, образуемого полукожухами, достигается установкой в них манжетных уплотнений 1 и 5, которые удерживают смазку и исключают её загрязнение.

Серийно муфты подобного типа производятся для Т = (180…122000) Н•м и d = (24,5…278) мм и применяются при допустимых частотах вращения (4030…700) мин^-1 (частота снижается с увеличением момента).

К рассматриваемым узлам с пакетом аксиальных пружин также относятся муфты американской фирмы «Вальдрон». Они имеют расширенный диапазон параметров эксплуатации и производятся для передачи номинальных моментов (47…275000) Н•м и диаметров соединяемых валов (25…336) мм. В указанном диапазоне параметров удельная масса изменяется от 0,068 до 0,007 кг/Н•м, а допустимая скорость от 4000 до 490 об/мин. Конструкция этой муфты существенно отличается от рассмотренной выше.



Рис. 1.22. Конструкция муфты с аксиальными пакетами плоских пружин

Муфта с пакетом гильзовых пружин фирмы «Ренк» показана на рис. 1.23. Передача движения, к примеру, от ведущей 4 к ведомой 6 полумуфте (или наоборот) осуществляется посредством пакетов гильзовых пружин, вставляемых в специальные полуцилиндрические гнезда ведущей полумуфты и промежуточного кольца 5, которое вместе с торцевой крышкой 1, болтами 8 с шайбами 13 и гайками 14 закрепляется на ведомой полумуфте. Центрирование этих соединяемых элементов осуществляется с помощью центровочных поясков с обеих сторон промежуточного кольца 5 и соответствующих проточек на полумуфте 6 и торцевой крышке 1. В этой крышке устанавливается уплотнительное кольцо 3, обеспечивающее герметичность внутренней полости с пружинами и смазкой. Пакет гильзовых пружин в рассматриваемой конструкции состоит из набора отдельных пружин (трех в данном случае) 9, 10, 11 и сердечника 12, который винтом 7 крепится к полумуфте 6. Сердечник применяется при необходимости получения нелинейной упругой характеристики муфты. Принцип работы муфты заключается в том, что при нагружении ведущей полумуфты она воздействует на комплект пружин, деформирует его и через него приводит в движение ведомую полумуфту. Типоразмерный ряд выпускаемых фирмой «Ренк» муфт обслуживает диапазон номинальных моментов от 140 до 3580 Н•м при диаметре валов (35…100) мм. В отмеченном диапазоне параметров удельная масса изменяется от 0,057 до 0,026 кг/Н•м, а допустимая угловая скорость - от 3850 до 1880 об/мин.

Рис. 1.23. Конструкция упругой муфты с пакетами гильзовых пружин фирмы «Ренк»

 

Муфта упругая со змеевидной пружиной немецкой фирмы «Мальмеди» показана на рис. 1.24. Муфта состоит из взаимозаменяемых ведущей 3 и ведомой 5 полумуфт, снабженных зубьями, между которыми укладывается змеевидная пружина 4. Осевую и радиальную фиксацию пружин выполняют полукожухи 1 и 6, которые соединяются винтами 7, заворачиваемыми в резьбовые отверстия полукожуха 1. Профилированием боковых рабочих поверхностей зубьев можно создать муфты как постоянной, так и переменной жесткости. Уплотнительные кольца 2 служат для удержания смазки в полости кожухов.

В муфтах постоянной жесткости форма рабочей поверхности зубьев должна обеспечивать неизменность длины деформируемого участка l во всем диапазоне нагрузки от нуля до T_ном, а в муфтах переменной - значения длины варьируются - l_var. Рабочую боковую поверхность зубьев муфт переменной жесткости обычно профилируют по дуге окружности, так чтобы с увеличением крутящего момента T и поворота полумуфт относительно друг друга точки контакта зубьев с пружиной смещались, уменьшая длину l_var с естественным увеличением жесткости пружины и муфты в целом. В случае достижения нагрузкой значения, при котором l_var=l_min, жесткость муфты становится максимальной и с дальнейшим увеличением Т остается постоянной.

Типоразмерный ряд муфт, производимых фирмой «Мальмеди», обслуживает диапазон номинальных моментов (18…107000) Н•м при диаметре валов от 25 до 320 мм. Удельная масса в указанном диапазоне параметров изменяется от 0,089 до 0,008 кг/Н•м, а допустимая частота вращения - от 4800 до 400 об/мин. Рассматриваемая конструкция обладает хорошими компенсирующими свойствами. Она допускает осевые смещения от 4 до 20 мм, радиальные от 0,5 до 3 мм и угловые до 1°15' в указанном диапазоне их параметров. К недостаткам муфты со змеевидной пружиной следует отнести сложность изготовления пружин. С целью снижения трудоемкости этой операции такую пружину заменяют на отдельные кольцевые упругие элементы; фрагмент ее также показан на рисунке.

Рис. 1.24. Конструкция муфты со змеевидной пружиной фирмы «Мальмеди»

 



1.3.2 Муфты расцепляемые самодействующие

Как отмечалось выше (см. рис. 1.2), в муфтах расцепляемых, самодействующих в зависимости от управляющего параметра, принято выделять муфты предохранительные, центробежные и обгонные.

Муфты предохранительные служат для снижения уровня кратковременных перегрузок на элементы привода машин. Их целесообразно располагать в непосредственной близости к месту возможной перегрузки. По конструктивным типам выделяют муфты с неразрушающейся связью ведущей и ведомой полумуфт (фрикционные, кулачковые и шариковые) и с разрушающимся элементом. Последние используются лишь в приводах со сравнительно редкими перегрузками и простотой операции по замене разрушенного элемента.

Муфты кулачковые и шариковые предохранительные

Муфты кулачковые и шариковые предохранительные используются главным образом в тихоходных ступенях приводов при частотах вращения, не превышающих (1620…300) об/мин в диапазоне изменения моментов от 4 до 400 Н•м и малых маховых массах соединяемых технических объектов. Эти муфты предъявляют повышенные требования к соосности соединяемых валов, поэтому чаще применяются при установке на одном валу для соединения вала с деталями типа зубчатые колеса, звездочки, шкивы и т.п.

Достоинство кулачковых муфт -- простота конструкции и малые габаритные размеры; недостаток -- невозможность, как правило, включения на ходу. Рекомендуемый материал кулачковых полумуфт -- легированная сталь 20Х или 20ХН (с цементацией и закалкой). Работоспособность кулачковых муфт в основном определяется износом кулачков, который зависит от напряжения смятия на поверхности соприкасания.

...