Пример подбора и расчета кулачковой предохранительной муфты

Классификация кулачковых муфт

По типу привода, передвигающего подвижную полумуфту, упругие кулачковые муфты со звездочкой делятся на:

• Механичные. Подключаются ручным способом, через систему рычагов. Оператор передвигает рычажок или поворачивает ручку с червячным или кривошипным приводом, преобразующим круговое движение в линейное. Такой привод выделяется обычностью и надежностью, однако нередко просит больших усилий в физическом плане от работника. Нужна также установка блокировки, не позволяющая манипулировать муфтой на ходу станка или трансмиссии. Уход за подобной муфтой несложен и состоит в периодическом осмотре и смазке.
• Гидравлические. Полумуфта передвигается при помощи гидроцилиндра. Выделяется большой скоростью срабатывания и легкостью управления, но просит наличия на станке водяной системы. Также нужна организация системы блокировки. Обслуживание гидравлики значительно труднее и дороже, чем механики.
• Электромагнитные. Привод выполняется электромагнитом соленоида. Отличительны компактностью, четкими линиями срабатывания и легкостью управления. Легко встраивается в автоматизированные системы блокировок и управления. Обслуживание обычное, состоит в периодическом осмотре и смазке подвижных частей.

В зависимости от использованного профиля кулачков муфты со звездочкой делят на:

• Прямоугольник. Имеют самую большую площадь поперечного соприкасания, способны передавать самую большую мощность. Просят очень точного позиционирования ведущей и ведомой полумуфты для вхождения в зацепление.
• Симметричная трапеция. точное позиционирование не надо, компенсация боковых щелей происходит благодаря переменной глубины посадки кулачков.
• Асимметричная трапеция. Позволяет передавать вращение только в одном направлении. Отсутствие реверса достигается за счёт наклона обратной стороны профиля. Угол подбирают с тем расчетом, чтобы при начале вращения назад полумуфты кулачки начинают проскальзывать и зацепление заканчивается, а вращающий момент не подается. Устройство не рассчитано на длительную работу в этом режиме.

Отдельно стоит конструкция, разработанная для сцепления валов, оси которых параллельны, однако не совпадают. Кулачково-дисковая муфта была разработана Джоном Олдэмом в начале Девятнадцатого века. В механизме работают три диска. Два из них находятся на ведущем и ведомом валу, а 3-ий размещен между ними, соединяясь с каждым через шлицевой выступ на поверхности. Выступы и пазы с каждой стороны среднего диска расположены перпендикулярно друг дружке. Усредненный диск, скользя в пазах, двигается вокруг своего центра вращения, находящегося в середине между осями ведущего и ведомого валов. Он совершает для оборота за один оборот ведущего вала. Угловые скорости и число оборотов валов сходится.

Данные устройства существенно компактнее, чем карданные передачи.

Область применения кулачковых муфт

Ответственные и высоконагруженные устройства применяют везде, где требуется передавать по валу высокие моменты вращения или высокие угловые скорости. Муфты позволяют оперативно подключать и отключать ведомый вал от ведущего.

Они востребованы в таких областях, как:

• станкостроение;
• технологическое оборудование для лесной, бумагоделательной, химической и пищевой промышленности;
• металлургия;
• транспорт;
• сельскохозяйственная и дорожно-строительная техника
• добывающая промышленность;
• точное приборостроение;
• производство вооружений;
• энергетика и крупные инфраструктурные объекты.

Во многих случаях, когда необходимо обеспечить ограничение предельной мощности, используют предохранительные кулачковые муфты. Они применяются также там, где необходимо исключить передачу момента вращения в обратном направлении.

Кулачковые муфты с механическим приводом применяются большей частью в небольших станках настольного класса. Более сложные и масштабные агрегаты снабжаются гидравлическим или электромагнитным приводом и управляются от централизованной системы автоматики.

Жесткие кулачковые муфты используются в случае небольших оборотов и высоких передаваемых мощностей. При средних и высоких оборотах применяют устройства с упругим демпфирующим элементом.

Сцепные муфты

В приводных устройствах, часто включаемых и выключаемых, с переменным режимом работы, например в трансмиссиях тракторов и автомобилей, в передачах к металлообрабатывающим станкам, конвейерам, транспортерам и другим машинам, устанавливают управляемые сцепные муфты. Их конструктивное оформление отличается большим разнообразием, но применяют главным образом муфты сцепные кулачковые и фрикционные.

2.1. Кулачковые сцепные муфты

Наиболее простая конструкция муфты с прямоугольным профилем кулачков показана на рис. 8, а; соотношение размеров ее таково: наружный диаметр D ≈ 2,5d; длина ступицы неподвижной полумуфты l 1 ≈ 1,5d, то же подвижной l2 ≈ (2…2,5)d; осевой зазор е ≈ 5…10 мм; число кулачков z=3…5; высота кулачка h ≈ (0,3…0,5)d. Полумуфты должны строго центрироваться на валах, для точности расположения которых служит втулка в одной из полумуфт.

Эти муфты применяют для передачи значительных моментов, включение их возможно лишь при весьма малой относительной угловой скорости (порядка 1 рад/с) или же лучше при полной остановке механизма.

Муфты с треугольными и трапецеидальными кулачками допускают включение на ходу при разности окружных скоростей на среднем диаметре до 0,8 м/с:

• треугольный профиль с углом α=30…40° пригоден для легких передач с небольшим значением Тном, так как при значительных нагрузках кулачки сминаются и изнашиваются за сравнительно короткий срок; число кулачков z≤60, что обеспечивает плавность включения;
• трапецеидальный профиль считают оптимальным для средненагруженных муфт; угол α ≈ 3…10°, число кулачковz=5…12, высота кулачка h ≈ 0,1Dc; ширина кулачка в радиальном направлении b~(1,5…2)h.

На рис. 8, б представлены профили кулачков. Твердость рабочих поверхностей 50…60 HRC.

Рис. 8. Муфта сцепная (а) и применяемые формы кулачков (б)

2.2. Фрикционные сцепные муфты

Фрикционные муфты обеспечивают плавное безударное включение, так как в момент включения нагрузка возрастает с ростом тормозящего эффекта между дисками. Муфта передает вращающий момент за счет сил трения, создаваемых на трущихся поверхностях сцепляющихся звеньев муфты. Давление на трущиеся детали создается с помощью механизмов включения различного вида, которыми можно управлять режимом работы муфты. Наибольшее распространение получили пружинно-рычажные механизмы; для дистанционного управления муфтой удобны гидравлические, пневматические или электромагнитные устройства. Муфты работают как со смазкой, так и без нее.

Дисковая муфта с одной парой поверхностей трения (рис. 9) приводится в рабочее положение прижимной силой Fпp.

При малых вращающих моментах, передаваемых муфтой, оба диска изготовляют из металла; при больших моментах один из дисков облицовывают фрикционным материалом, что позволяет увеличить трение рабочих поверхностей и, следовательно, уменьшить силу прижатия Fпp.

Рис. 9. Фрикционная сцепная муфта

Многодисковая муфта. Для уменьшения силы Fпp и габаритных размеров муфты применяют конструкции не с одной, а со многими парами поверхностей трения – многодисковые муфты (рис. 10).

Рис. 10. Многодисковая муфта

В этих муфтах имеются две группы дисков: внутренние 2 и наружные 3. Наружные диски с D1 соединены с полумуфтой 1, а внутренние c D – с полумуфтой 5 посредством подвижного шлицевого соединения. Правый крайний внутренний диск опирается на регулировочные гайки 4; на левый крайний диск действуют силы нажатия от механизма управления. При этом сила нажатия будет передаваться на все поверхности трения.

Число ведущих дисков выбирают не более 11, так как действие прижимной силы Fпp на последние диски постепенно уменьшается вследствие трения выступов дисков в пазах полумуфт. Толщину стальных дисков принимают 1,5…2,5 мм для муфт со смазкой и 2,5…5 мм – для муфт без смазки. Зазор между дисками выключенной муфты – от 0,2 до 1 мм в зависимости от материала поверхностей трения. Все диски в муфте должны быть параллельными и соосными во избежание их местного повышенного изнашивания и нагрева.

Фрикционные сцепные муфты по форме рабочей поверхности могут быть конусные (рис. 11, а), цилиндрические с пневматическими или гидравлическими шинами (рис. 11, б), колодочные и ленточные, порошковые электромагнитные – когда между полумуфтами в корпусе помещается железный порошок. В зависимости от степени намагничивания порошка в муфте изменяется передаваемый крутящий момент.

Рис. 11. Фрикционные сцепные муфты

Угол α конусной части муфты, соединяющей полумуфты во избежание заклинивания, должен быть больше угла трения ; для чугунных муфт обычно принимают α=8…15°.

Обгонные и центробежные муфты

Обгонные муфты, или муфты свободного хода, автоматически сцепляют и расцепляют валы в зависимости от соотношения угловых скоростей валов. Если скорость ведущего вала больше скорости ведомого вала, то муфта сцепляет валы. При меньшей скорости ведущего вала муфта расцепляет валы, не препятствуя ведомому валу свободно обгонять ведущий вал, откуда и происходит наименование муфт. Муфты свободного хода широко применяются в велосипедах, мотоциклах, коробках передач автомобилей, металлорежущих станках и других машинах.

По способу сцепления полумуфт различают храповые и фрикционные обгонные муфты. Наиболее распространены фрикционные обгонные муфты с роликами, так как у них почти полностью отсутствует мертвый ход и работают они бесшумно.

Обгонная фрикционная муфта с роликами (рис. 12) состоит из двух полумуфт – звездочки 1 и обоймы 2 – и роликов 3, расположенных в сужающихся в одном направлении пазах между звездочкой и обоймой.

Рис. 12. Обгонная фрикционная муфта с роликами

Каждый ролик отжимается пружиной 4 в сужающуюся часть паза. Если ведущая полумуфта – звездочка, то сцепление валов может происходить только при вращении ее по часовой стрелке, а если ведущая полумуфта – обойма, то сцепление валов может произойти при вращении ее против часовой стрелки. При указанном вращении ведущей полумуфты каждый ролик закатывается в сужающуюся часть паза и заклинивается между полумуфтами, в результате чего и происходит сцепление полумуфт и соединение валов. При обратном вращении ведущей полумуфты ролики выкатываются в более широкую часть пазов и полумуфты расцепляются. Полумуфты и ролики при передаче больших нагрузок изготовляют из стали ШХ15 с термообработкой 58…60 HRC, а при небольших нагрузках – из сталей 20Х и 40Х с термообработкой 50…54 HRC.

Диаметр и длину ролика можно выбрать по следующим соотношениям: dp ≈ 0,125D; l=1,5d, где D – диаметр рабочей поверхности обоймы.

Муфты свободного хода применяют для валов диаметром 10…90 мм, число роликов 3…5, диаметр рабочей поверхности обоймы 32…200 мм, момент, передаваемый муфтой, – 0,25…7,7 Н•м.

Центробежные муфты по способу сцепления полумуфт представляют собой фрикционные муфты, в которых в отличие от фрикционных управляемых муфт сцепления полумуфты сцепляются или расцепляются автоматически с помощью специальных грузов, находящихся под действием центробежных сил и пружин. При достижении ведущим валом определенной угловой скорости центробежные силы, действующие на грузы, связанные с одной из полумуфт, преодолевают силы пружин и прижимают (или отжимают) эти грузы к другой полумуфте, в результате чего полумуфты и соединяемые ими валы сцепляются (или расцепляются).

По устройству центробежные муфты представляют собой фрикционные муфты, у которых механизмом управления служат грузы-колодки 1 (рис. 13), находящиеся под действием центробежных сил. При достижении ведущим валом заданной угловой скорости центробежные силы, действуя на грузы, производят включение муфты. Передача вращающего момента осуществляется силой трения, пропорциональной квадрату угловой скорости.

Рис. 13. Центробежная колодочная муфта

В современном машиностроении применяются конструкции центробежных муфт, которые служат для разгона механизмов с большими маховыми массами при двигателе с малым пусковым моментом, для повышения плавности пуска, для предотвращения разноса машины и т. п. Размеры муфт принимают конструктивно. Рабочие поверхности трения грузов проверяют на износостойкость аналогично фрикционным муфтам.

Комплектность поставки

Обычно в базовый комплект поставки промышленной кулачковой муфты с механическим приводом входят две полумуфты, зубчатый венец в сборе, упаковка и документация.

В качестве дополнительной опции предлагается установочный винт, облегчающий монтаж устройства на оборудование. Если кулачковая муфта оснащена электромагнитным или гидравлическим приводом, добавляется монтажная схема для подключения к гидравлике или электрической схеме агрегата.

На заводе изготовителе муфту собирают и испытывают на тестовом стенде, о результатах делают отметку в отгрузочном паспорте изделия.

Условия транспортировки и хранения

Обычно муфты хранят и перевозят в разобранном и упакованном виде. Если же по условиям поставки требуется доставка устройства в собранном виде- следует принять меры к защите его от воздействий внешней среды, как механических, так и химических.

Рекомендованные условия хранения — комнатная температура и относительная влажность воздуха до 60%.

Укладывать на стеллажи нужно в один ряд, не допуская воздействия нагревательных приборов, солнечного света и агрессивных сред на упругие элементы.

Основные параметры и размеры

Расчет зубчатой муфты выполняется в соответствии с тем, каких результатов нужно достигнуть в случае создания механизма. Встречаются следующие варианты этой детали:

1. С промежуточным элементом.
2. С разъемной обоймой.
3. Не разъемной обоймой.

Рассматривая зубчатая муфта чертеж уделяется внимание также тому, каких видов изготавливается втулка. Наибольшее распространение получили следующие варианты исполнения:

1. С отверстием цилиндрического типа при коротком конце вала.
2. С отверстием конической формы для короткого вала.

Некоторые производители также изготавливают рассматриваемую деталь под заказ для других форму валов. Именно поэтому не возникает трудностей с подбором наиболее подходящего варианта исполнения. Размеры ГОСТ стандартизированы, что существенно упрощает поставленную задачу по выбору наиболее подходящей зубчатой муфты.

Основными параметрами, которые указываются в технической документации, считаются следующие:

Номинальный крутящий момент

Эта характеристика считается наиболее важной, она указывается для всех вариантов исполнения, так как она определяет возможность эксплуатации зубчатой муфты в тех или иных условиях. Расчет показателя проводится исключительно с учетом постоянной эксплуатации под высокой нагрузкой. Диаметральные размеры также являются определяющими

Они могут варьировать в достаточно большом диапазоне, что позволяет подобрать наиболее подходящий вариант исполнения. При изготовлении учитывается то, насколько размеры могут отклоняться от установленных значений, после закалки ТВЧ он составляет 0,03 мм. Линейные размеры учитываются при проведении самых различных расчетов. Они указываются в нормативной документации. Частота вращения вала считается определяющей характеристикой. Все механизмы и устройства создаются с учетом допустимой частоты вращения. При расчетах учитывается динамический момент. Указывается масса всех зубчатых муфт. Она может зависеть от размеров, а также типа применяемого материала при изготовлении.

Все приведенные выше параметры можно встретить в специальных таблицах, что существенно упрощает задачу по выбору наиболее подходящей зубчатой муфты.

Товары и услуги

• 0 Должники
• 0 Merkel Гидравлические компоненты: поршневые уплотнения, сальниковые набивки
• 0 FLURO Шарнирные головки, сферические подшипники скольжения
• 8 Подшипники линейного движения и шариковые втулки скольжения LM KB UU (OP) корпусные, фланцевые
• 450 Шарниры Шарнирные муфты Гука
  ↑ Наверх
• 450 Шарниры Шарнирные муфты Гука
• 0 Шарниры Гука DIN 808. Одинарные карданные шарниры

Классификация кулачковых муфт

По типу привода, передвигающего подвижную полумуфту, упругие кулачковые муфты со звездочкой подразделяются на:

• Механические. Подключаются вручную, через систему рычагов. Оператор передвигает рычаг или поворачивает рукоятку с червячным или кривошипным приводом, преобразующим вращательное движение в линейное. Такой привод отличается простотой и надежностью, но часто требует больших физических усилий от работника. Необходима также установка блокировки, не позволяющая манипулировать муфтой на ходу станка или трансмиссии. Уход за такой муфтой несложен и заключается в периодическом осмотре и смазке.
• Гидравлические. Полумуфта передвигается с помощью гидроцилиндра. Отличается высокой скоростью срабатывания и легкостью управления, но требует наличия на станке гидравлической системы. Также необходима организация системы блокировки. Обслуживание гидравлики существенно сложнее и дороже, чем механики.
• Электромагнитные. Привод осуществляется электромагнитом соленоида. Отличаются компактностью, четкостью срабатывания и легкостью управления. Легко встраивается в автоматические системы блокировок и управления. Обслуживание простое, заключается в периодическом осмотре и смазке подвижных частей.

В зависимости от использованного профиля кулачков муфты со звездочкой разделяют на:

• Прямоугольник. Имеют максимальную площадь поперечного соприкосновения, способны передавать максимальную мощность. Требуют очень точного позиционирования ведущей и ведомой полумуфты для вхождения в зацепление.
• Симметричная трапеция. точное позиционирование не нужно, компенсация боковых зазоров происходит за счет переменной глубины посадки кулачков.
• Асимметричная трапеция. Позволяет передавать вращение только в одном направлении. Отсутствие реверса достигается за счет наклона тыльной стороны профиля. Угол выбирают с тем расчетом, чтобы при начале вращения в обратную сторону полумуфты кулачки начинают проскальзывать и зацепление прекращается, а крутящий момент не передается. Устройство не рассчитано на продолжительную работу в таком режиме.

Такие устройства значительно компактнее, чем карданные передачи.

Конструкция

Конструкция кулачковых муфт может отличаться в зависимости от их вида, но все они имеют следующие основные части:

• ведущая полумуфта, закрепляется на ведущем валу;
• зубчатый венец (звездочка);
• ведомая полумуфта, может двигаться по своему валу продольно, используя шпоночное или шлицевое соединение.

В разъединенном состоянии полумуфты разведены в стороны, валы имеют возможность вращаться независимо друг от друга. На их торцах выточены кулачки в форме треугольников или трапеций, служащие для зацепления с зубцами звездочки. кулачки

Между полумуфтами располагается зубчатый венец, его зубья выполнены в виде эвольвенты.

Когда необходимо провести соединение, подвижная полумуфта пододвигается к неподвижной. Их кулачки входят в зацепление, звездочка проворачивается на небольшой угол и занимает место между кулачками, обеспечивая плотный контакт между ними. Валы соединяются и готовы к передаче крутящего момента.

Звездочку для кулачковой муфты делают из упругого эластичного материала. Она служит для того, чтобы гасить динамические нагрузки, возникающие при включении муфты и при дальнейшем вращении. Кулачки полумуфт и зубцы звездочки рассчитаны таким образом, чтобы заполнять весь объем зоны зацепления, превращая конструкцию в практически цельную деталь. Это необходимо для передачи больших крутящим моментов и большой мощности без потерь энергии на соударения, трение и вибрацию.

Профиль кулачков и зубца имеет форму эвольвенты. Это исключает кромочное давление кулачков друг на друга при несовпадении их углового положения и обеспечивает плавное вхождение в зацепление

Для минимизации вибраций во время работы поверхности полумуфт и звездочки должны быть выполнены с высокой точностью и тщательно обработаны.

Подключение/отключение кулачковой муфты при высокой относительной осевой скорости вращения (свыше 1 метра в секунду) приводит к сильным ударам и повреждению устройства. Категорически недопустимо отсоединять муфту, находящуюся под рабочей нагрузкой.

Классификация электромуфт

В большинстве случаев электромуфты классифицируются по тому, в какой области они применяются. Чаще всего применяется электромагнитная фрикционная муфта. Она обладает следующими свойствами:

1. Устройство может применяться для снижения вероятности воздействия импульсных нагрузок.
2. На холостом ходу конструктивные особенности определяют незначительные потери. Этот момент определяет то, что основные элементы не нагреваются при эксплуатации.
3. Есть возможность провести быстрый пуск механизма даже в случае, если оно находится под большой нагрузкой.

Рассматриваемый тип механизма делится на несколько основных типов:

1. Контактные.
2. Тормозные.
3. Бесконтактные.

Довольно част встречается муфта электромагнитная тормозная, которая может снизить количество оборотов при работе.

1. Катушки электромагнитного типа. Она изготавливается при применении специальных сплавов, которые характеризуются определенными свойствами. Катушка требуется для непосредственной генерации электромагнитного поля.
2. Пластин прижимного типа. Этот элемент конструкции должен характеризоваться высокой прочностью.
3. Шкива, который передает усилие от электрического двигателя. Привод подобного типа получил довольно широкое распространение, так как он обеспечивает защиту устройства от перегрева при большой нагрузке. За счет смены шкивов есть возможность регулировать количество оборотов на выходе.

В рассматриваемом случае на катушку подается электричество, которое образует электромагнитное поле. За счет этого происходит притягивание прижимной пластины к шкиву. Подобное перемещение дает свободу валу, и механизм начинает работать.

Компрессорные установки получили весьма широкое распространение

Именно поэтому нужно уделять внимание следующим дефектам:

1. Довольно часто встречается ситуация, когда подшипник шкива деформируется. В этом случае достаточно провести замену элемента.
2. Прижимная пластина изготавливается из тонкого метала, поэтому на момент эксплуатации она может деформироваться. Кроме этого, проблема возникает в случае неправильной установки зазора.
3. Встречается ситуация сгорания самой муфты. Она чаще всего связана с высоким напряжением, которое подается на катушку.

Развитие современных технологий определило то, что в автомобилях проводится установка электромагнитной муфты сцепления. Она делиться на несколько различных типов в зависимости от привода:

1. Гидравлический. Этот вариант исполнения характеризуется тем, что передача усилия осуществляется за счет жидкости в системе. Масло и вода хорошо подходят для передачи усилия. Однако, гидравлический привод на сегодняшний день характеризуется относительно низкой надежностью.
2. Механический. Подобное устройство характеризуется тем, что передача усилия проводится за счет сочетания различных элементов. Примером можно назвать звездочки, шестерни и другие детали.
3. Муфта сцепления электромагнитная.

Наиболее распространен последний тип механизма. При этом он также классифицируется на несколько основных типов:

1. По показателю трения выделяют мокрые и сухие. В последнее время большое распространение получили варианты исполнения, которые могут работать только при добавлении масла.
2. Классификация проводится и по режиму включения: непостоянные и постоянные.
3. Выделяют муфты с одним или несколькими ведомыми дисками. Выбор проводится в зависимости от того, какие требуются эксплуатационные характеристики.
4. По виду управления также выделяют несколько основных видов механизма. Примером можно назвать механический, гидравлический и комбинированный.

Этот современный вариант исполнения встречается в случае, когда нужно обеспечить смещение соединяемых элементов относительно друг друга на момент эксплуатации.

Классификация

Муфты классифицируются по множеству параметров. Основные среди них — назначение, тип конструкции, материал, вид диэлектрической изоляции.

По назначению муфты подразделяют на:

• соединительные;
• ответвительные;
• стопорные;
• переходные;
• концевые.

По типу конструкции:

• однофазные;
• трехфазные.

По материалу изготовления:

• свинец;
• эпоксидная смола;
• чугун;
• латунь;
• полимеры.

По разновидности диэлектрической изоляции:

• резина;
• пластик;
• пропитанная бумага.

Соединители различают по параметру напряжения в силовых проводниках, с которыми они будут функционировать. Существуют муфты для кабелей 1–10 кВ.

Расчёт

Работоспособность кулачковых муфт определяется износом кулачков, зависящим от напряжений смятия на поверхностях соприкосновения. Эти напряжения рассчитывают приблизительно, исходя из допущения, что нагрузка распределяется равномерно между кулачками:

σ C M = 2 K M z D 1 b h ≤ , {\displaystyle \sigma _{CM}={\frac {2KM}{zD_{1}bh}}\leq ,}

где: z

— число кулачков полумуфты;K

— динамический коэффициент нагрузки.
σсм = 90…120 МПа
— при включении без относительного вращения;
σсм = 50…70 МПа
— при включении на малых оборотах;
σсм = 35…45 МПа
— при включении на больших скоростях.

Для уменьшения изнашивания поверхность кулачков должна иметь высокую твёрдость, которая достигается поверхностной термообработкой или цементацией. Применение последней сохраняет вязкость сердцевины, которая повышает ударную вязкость кулачков. Муфты с цементацией кулачков изготовляют из сталей 15Х, 20Х, при поверхностной закалке — из сталей 40Х, 30ХН.

Модели с одним барабаном

Муфта компрессора с одним барабаном может иметь один или несколько дисков. Многие модели работают за счет вращения пальцев. При этом пластины могут устанавливаться за переходником. Если рассматривать стандартную муфту для водопровода, то у нее имеются три диска. При этом опорная пластина применяется большой толщины. Устройства выдерживают давление на уровне 5 бар.

Многие модификации способны похвастаться прочным корпусом. Стяжки в устройствах устанавливаются через стойки. Ведомые пластины, как правило, находятся в задней части корпуса. Также стоит отметить, что существуют муфты на односторонних переходниках. Они пропускают воду только в одном направлении.

Функции и назначение муфт:

1) Соединение валов

2) Смягчение ударов, колебаний, демпфирование вибраций

3) Компенсация осевых, угловых и продольных смещений

4) Сцепеление и расцепление валов при заданных параметрах.

5) Управление включением исполнительного элемента машины без

остановки двигателя (без отключения питания), ауткально для предохранительных муфт.

6) Передача определенного вида движения, например однонаправленного как в обгонных муфтах.

7) Ограничение параметров передаваемого движения — скорости или крутящего момента.

Рассмотрим подробнее основные разновидности муфт:

Глухие муфты

Как уже сказано, они не обеспечивают никакого сглаживания погрешностей.

Соединяют нагрухо и 2 вала, две части оборудования работают как единое целое

Жесткие муфты

похожи на глухие, фактически это — синонимы. Однако жесткие муфты могут быть не только втулочной или фланцевой коснтрукции, они могут состоять из полумуфт.

К тому же она может быть жесткой на кручение, но эластичной на смещение валов, или возможны иные комбинации свойств.

Упругие муфты

сейчас наиболее распространены, постоянно разрабатываются новые конструкции, совершенствуется. У них разный принцип компенсации несоосностей — но обычно в основе их действия — упругие элементы, с использование резины, полиамида, нейлона и др., они наилучшим образом справляются со своей задачей.

Существуют также металлические упругие элементы, например — пружины и пакеты пружин, пластины, стержни и т.п. Они работают на кручение или на изгиб. Их применяют только при очень больших моментах, так как при малых и средних гораздо эффективнее использовать неметаллические.

Различают постоянной и переменной жесткости.

Переменная степень жесткости у тех, что с неметаллическими элементами. (они не подчиняются закону Гука). А также — с металлическими, степень деформирования которых ограничивается конструкцией.

Зубчатые муфты

Механически компенсируют все виды смещений за счет боковых зазоров в зацеплении и специальной обточки зубьев.

Простая зубчатая муфта состоит из двух полумуфт с наружными зубьями и разъемной обоймой с двумя рядами внутренних зубьев.

Допускаемые смещения валов определяют из условия, чтобы углы между осью обоймы и осью одного или другого вала были не больше 1° 30′

Также при активной работе данного устройства происходит скольжение при соприкосновении зубьев и их износ.

Применяют в широком диапазоне моментов.

Предохранительные муфты

Защищают оборудование от поломок и перегрузок, срабатывают, когда превышается момент. Мы предлагаем предохранительные фрикционные муфты. Принцип ее работы в том, что звездочка, установленная между двумя фрикционными дисками, при достижении критического момента начинает проскальзывать. Сам предельным момент настраивается поджатием пружины.

Также есть множество прочих видом муфт, не столь растпростарненных, как эти большие группы.

Предохранительная фрикционная муфта

Особенности монтажа и эксплуатации

При правильном расчете и подборе кулачковой муфты проблем с ее установкой не возникает.

Для упрощения посадки ступиц на валы рекомендовано подвергать их ограниченному нагреву в муфельной или индукционной печи. Важно убедиться, что упругий элемент в нагреве не участвует, и устанавливать его в ступицы, только убедившись в их остывании. Осевое крепление выполняется монтажным винтом и шайбой.

Правила эксплуатации изложены в паспорте изделия. Основные из них следующие:

• Диапазон рабочих температур- от -30 до +100 °С. Продолжительная работа при повышенной температуре приведет к повреждению и разрушению упругой звездочки.
• Обеспечение абсолютной соосности ведомого и ведущего валов. Нарушение этого требования приведет к биениям и преждевременному износу.
• Подключение проводить при остановке либо на самых малых скоростях вращения валов — до 100 об/мин.

Сточенные или сбитые в ходе эксплуатации кулачки подвергают наплавке с последующей шлифовкой в расчете на то, что их геометрия будет полностью восстановлена и они будут входить в полноценное соприкосновение.

Если требуется ограничить предельную передаваемую мощность, используют кулачковую предохранительную муфту. При превышении допустимого уровня давление на кулачки преодолевает прижимную силу пружин, и муфта выходит из зацепления. Слышатся характерные щелчки, вращение необходимо немедленно остановить. Продолжительная работа в таком режиме приведет к повреждению элементов устройства или к полному выходу его из строя.

Преимущества

Основным преимуществом кулачковых конструкций пред фрикционными является их способность передавать большие крутящие моменты.

Важным достоинством также признают отсутствие проскальзывания при повышении оборотов.

Упругий материал звездочки гасит динамические нагрузки и крутильные колебания, повышая стабильность работы всего агрегата.

Простота конструкции и обслуживания также служит важным эксплуатационным преимуществом.

https://youtube.com/watch?v=NY9Bq-fTgLY

Недостатком устройства являются необходимость останавливать вращение или снижать обороты для минимума для присоединения. Еще один минус — валы должны быть абсолютно соосны.

Классификация муфт

По способу своего функционирования муфты подразделяются на

• механические;
• электрические;
• гидравлические;
• магнитные.

По возможности управления различают:

• постоянного зацепления;
• управляемые.

Управляемые муфты позволяют временно рассоединять валы с остановкой вращения или без таковой. По типу привода они подразделяются на:

• Механические. В качестве привода используется мускульная сила человека.
• Пневматические.
• Гидравлические. Требуют наличия на станке или механизме системы гидравлики.
• Электромагнитные. Наиболее современные, легко интегрируются в цифровые системы управления.
• Самоуправляемые. По достижении определенного условия (скорости вращения, крутящего момента или самопроизвольного реверса) срабатываем механизм, временно или постоянно расцепляющий валы. Служат в качестве предохранительных устройств. Из-за сложности конструкции, изготовления и обслуживания вытесняются автоматизированными системами с датчиками и электроприводом.

По упругости сцепки различают

• жесткие, осуществляют постоянное зацепление;
• компенсирующие, способны работать в условиях неполной соосности валов;
• упругие (компрессионные муфты), компенсируют крутильные или продольные колебания и удары, передаваемые от источника энергии;
• сцепные, управляемые механизмы для коммутации валов, к ним относятся кулачково- дисковые и фрикционные муфты.

В сложных случаях применяют комбинированные муфты, соединяющие в себе несколько классификационных признаков.

Подбор кулачково-дисковой муфты

Подбор модели для конкретного привода осуществляют исходя из его основных параметров:

• диаметр вала;
• вид соединения (шпонка или шлиц);
• тип привода (механический, гидравлический, электромагнитный)
• скорость вращения;
• крутящий момент;
• максимальное ускорение вращения;
• цена покупки;
• стоимость владения за время эксплуатации (включая обслуживание и ремонты).

Если валы параллельны, но не соосны, выбор делается в пользу кулачково-дисковой муфты.

Инженер-машиностроитель анализирует эти параметры в комплексе и подбирает из всего многообразия представленных на рынке моделей наиболее подходящую к условиям применения.

Обязательно учитывается репутация фирмы-производителя. Приобретение недорогих устройств от безымянных изготовителей может привести к поломке не только муфты, но и всего агрегата, разлету осколков, повреждению техники и травмам персонала.

Устройства со звездочками

Муфты со звездочками способны поддерживать большие обороты. Показатель допустимого давления у них стартует от 3 бар. При этом корпуса делаются с кожухами. Многие модели имеют барабан с нарезными выступами. Накладки устанавливаются только на передних кольцах. В задней части конструкций, как правило, находятся переходники.

Также муфты оснащаются специальными горловинами для заливки масла. Если говорить про параметры, то диаметр корпуса в среднем составляет 5.5 см. Пружины рассчитаны на нагрузку от 6 Н. Ведомые пластины устанавливаются под углом не более 30 градусов. Некоторые модификации делаются с вилками. Выходные отверстия у них находятся в нижней части конструкции

Также важно упомянуть о том, что существуют муфты на канальных переходниках. Кольца для таких устройств подходят только с двойными наладками

Большинство моделей делаются с отливными пластинами малого размера.

Муфта соединительная для труб

Чтобы объединить в магистраль трубопроводы из армированного пластика, используют фитинги. Они представлены в различной конфигурации: традиционная прямая и угловая, тройник для примыкания боковой ветви или разводки на несколько источников.

Муфты соединительные из полиэтилена предназначены для монтажа трубопроводов методом термической сварки. Стыкуются сопряженные детали в раструб. На место соединения накладывается нагревательный элемент, точно повторяющий его конфигурацию. Под действием электричества он расплавляет материал, стык сваривается и надежно герметизируется. Такое соединение применяют при снабжении холодной и горячей водой жилых помещений, административных и хозяйственных зданий и построек. Его еще используют в пневмопроводах и магистралях при транспортировке веществ не агрессивных к полиэтилену.

Также выпускаются переходные и разнообразные комбинированные муфты. Это необходимо при состыковке разнородных материалов, участков магистрали с несовпадающими диаметрами или запорной арматуры с другим типом резьбы.

Что нужно учитывать при эксплуатации?

Чтобы продлить срок службы дисковой муфты и сделать ее работу максимально эффективной, нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• При необходимости замены фрикционных секторов все манипуляции производят через специальные окошки, предварительно выкрутив винты и сняв элементы обечайки;
• Работу любого механизма регулируют вручную. Это позволяет равномерно распределять нагрузку на весь механизм с учетом предельной мощности;
• Износостойкость детали определяют путем расчета предельно допустимого внутреннего давления. Эти показатели могут меняться в зависимости от предназначения механизма;
• Чтобы увеличить срок службы муфты и оборудования, нужно учитывать КПД машины, в которой будет использоваться механизм.

Если вы собираетесь купить дисковую муфту, ознакомьтесь с ассортиментом, представленным на сайте . В наличии – механизмы разных размеров и с различными техническими характеристиками. Чтобы получить подробную консультацию, просто свяжитесь с менеджерами по телефону или электронной почте. Опытные специалисты помогут выбрать механизм и ответят на все интересующие вопросы.

Хранение и ввод в эксплуатацию

Монтаж зубчатой муфты и ее дальнейшая эксплуатация имеет ряд особенностей.

К ним относится следующее:

1. Рекомендуется проводить хранение в складских помещения с влажностью воздуха не более 60 % и температурой не выше 20 градусов.
2. Прежде, чем установить ступицу на вал, рекомендуется ее немного нагреть. Это облегчит ее монтаж.
3. С использованием упорной шайбы и установочного винта необходимо провести осевое крепление ступицы.
4. Необходимо добиться максимальной соосности валов. Это уменьшит износ зубьев и повысит эффективность работы механизма.
5. Муфта может вращаться в любую сторону и работать в течении 24 часов. Но требует кратковременных остановок.
6. Рекомендуется систематически проводить визуальный осмотр конструкции на предмет целостности корпуса и утечки масла. Во время ее работы следует прислушаться к стабильности ее работы и отсутствию стуков и ударов.
7. По истечении 17 тысяч часов работы износ муфты не должен быть ниже 90 %.
8. Для обеспечения мягкой работы, отвода тепла, уменьшения степени износа частей и их смазки рекомендуется применять масло высокой вязкости.

Периодичность замены масла находится в зависимости от условий, в которых работает муфта. Здесь учитываются величина крутящего момента, нагрузка, продолжительность работы и другие факторы.

Безопасность эксплуатации

Перфоратор – электромеханический инструмент, поэтому пользоваться им нужно, соблюдая меры безопасности.

1. Перед началом работы нужно убедиться в целостности электрического шнура. Поврежденная вилка или изоляция на шнуре могут привести к поражению электрическим током. Трещины на корпусе также могут послужить источником опасности.
2. Сменные насадки должны надежно крепиться, в противном случае во время работы они могут выскочить из патрона и нанести травму.
3. Сверлить материал нужно, не прикасаясь к вращающейся части инструмента: острые кромки легко повреждают руки и другие части тела.
4. Насадки при вращении сильно нагреваются, поэтому после окончания работы нельзя прикасаться к ним голыми руками во избежание ожогов.

Правильно работать электроинструментом — значит сохранить здоровье. Обязательно следуйте правилам безопасности и одевайте средства индивидуальной защиты: перчатки, маску или очки, специальную рабочую одежду.

Требования безопасности и охраны окружающей среды

Муфта зубчатая, как и другие варианты исполнения, должна эксплуатироваться исключительно с учетом определенных правил безопасности. Они следующие:

1. Трещины на поверхности втулки или обоймы считаются недопустимым дефектом. Кроме этого, не должны разрушаться крепежные изделия.
2. Если частота вращения более 50% указанного в таблице стандарта, то должны устанавливаться варианты исполнения версии с индексом С. Этот момент считается обязательным.
3. Рассматриваемый элемент механизма защищается при помощи кожуха. При этом исключается вероятность контакта с человеком.
4. Непосредственное обслуживание проводится только при снятой нагрузке и отключении привода.

Кроме этого, не допускается вытеснения смазывающего вещества на момент эксплуатации. Это связано с тем, что при работе без смазки поверхность быстро изнашивается.

Зубчатая муфта.

Простейшая зубчатая муфта показана на (рис. 2, а). Полумуфты ее представляют собой зубчатые колеса с зубьями эвольвентного зацепления и одинаковым числом зубьев; одна из полумуфт — с наружными зубьями, другая — с внутренними. Так же как и в кулачковой, одна из полумуфт соединена с валом неподвижно (на рис. 2, а — правая), а другая полумуфта (левая) с помощью отводки может перемещаться вдоль вала, в результате чего полумуфты и соответствующие валы сцепляются или расцепляются.

Зубчатая муфта более сложной конструкции представлена на (рис. 2, б). Муфта предназначена для поочередного включения шестерен 1 и 6. Она состоит из

• подвижной обоймы 3 с внутренними зубьями, управляемой с помощью отводки;
• неподвижной полумуфты 4 с наружными зубьями, которая находится в постоянном сцеплении с обоймой и соединена с валом шлицами;
• двух одинаковых неподвижных полумуфт 2 и 5 с наружными зубьями, каждая из которых изготовлена как одно целое со своей шестерней.

синхронизаторыфрикционные муфты

Синхронизатор простейшей конструкции для зубчатой муфты (рис. 2, б) состоит из двух конусных муфт. Наружные подвижные полумуфты 10 и 8 этих муфт соединены с обоймой 3, а внутренние неподвижные полумуфты 11 и 7 выполнены как одно целое с полумуфтами 2 и 5 зубчатой муфты. При осевом перемещении в ту или другую сторону обоймы 3 через шестерню 4 передает от отводки осевую силу конусной полумуфте 11 или 7. А так как полное включение фрикционной муфты происходит не сразу, а плавно, то происходит выравнивание угловых скоростей полумуфт зубчатой муфты.

После преодоления сопротивления пружины фиксатора обоймы и смещения фиксирующих шариков 9 внутрь муфты при дальнейшем перемещении обоймы включается зубчатая муфта.