75

3. Муфти

Муфти використовують для з'єднання і передачі крутного моменту між валами або іншими обертовими деталями, для керування роботою машини, оберігання машини від перевантажень, зменшення динамічних навантажень і т. д.

У сучасному машинобудуванні застосовується велика кількість муфт, різних за принципом дії, призначенням і конструкцією. Широко застосовувані муфти стандартизовані. Основна паспортна характеристика кожної муфти – крутний момент, на передачу якого вона розрахована.

У відповідності з однією з існуючих класифікацій, муфти поділяються на глухі, рухливі, зчіпні та самокеровані.

Вибір стандартних муфт, а також розрахунок нестандартних проводиться в залежності від розрахункового крутного моменту , який визначається з умови

, (3.1) де – номінальний крутний момент, що передається муфтою, k – коефіцієнт режиму роботи (технологічні та транспортуючі машини – k = 1,5...2,0; вантажопідйомні машини – k = 3...5).

3.1. Глухі муфти

Глухі муфти жорстко з'єднують два вали і передають як крутні, так і згинальні моменти.

По конструкції найбільш проста втулкова муфта (рис. 3.1), де 1 і 2 – вали, що з'єднуються, 3 – втулка, 4 – шпонки (іноді замість шпонок застосовують штифти 5). Втулка виготовляється з чавуну марок не нижче СЧ 21 або з конструкційної сталі (зазвичай Сталь 45).

Рис. 3.1 – Втулкова муфта

Зазвичай при конструюванні таких муфт довжину втулки L та зовнішній діаметр D приймають:

;.

Розрахунок муфти зводиться до перевірки шпонки (чи штифта) на зріз і зминання по крутному моменту, що передається муфтою.

Рис. 3.2 – Подовжньо-скручена муфта

Для того щоб зборку і розбирання валів зробити більш зручними, втулкову муфту виконують рознімною в площині, що проходить по осі вала. Така муфта називається подовжньо-скрученою (рис. 3.2). Муфти середнього і малого розмірів передають крутний момент тільки тертям між валом і муфтою. У муфтах великого розміру між валами і муфтою вводиться шпонка, що передає основну частину крутного моменту.

Розрахунокподовжньо-скруче­нихмуфтзводиться до визначення розмірів і числа болтів, що з'єднують напівмуфти, а також перевірки шпонок на зріз і зминання.

Рис. 3.3 – Фланцева муфта

Однією з найбільш розповсюджених конструкцій глухих муфт є поперечно-скручена або фланцева муфта (рис. 3.3). Матеріал напівмуфт – Сталь 35Л або чавун марок не нижче СЧ 21. Фланцеві муфти передають крутний момент або тертям між торцями напівмуфт 1 і 2, стиснутих болтами 3, встановленими в отвір із зазором (болти нормальної точності за ГОСТ 7798-70), або працюючими на зріз болтами 4, точно пригнаними в отвори (без зазору) напівмуфт (болти для отворів з-під розвертки за ГОСТ 7817-70).

При установці болтів із зазором їх необхідно затягти з такою силою, щоб тертя від затягування болтів між дисками було достатнім для передачі крутного моменту.

, (4.1)

де F – сумарне зусилля затягування всіх болтів; f – коефіцієнт тертя.

При установці болтів без зазору їх перевіряють за умовою міцності на зріз.

Обов'язкова умова застосування глухих муфт – центрування валів, що зберігається постійно. Якщо цю умову виконати неможливо, застосовуються так звані рухливі муфти.