Что такое муфта, как она выглядит и где применяется

Механические узлы, имеющие в своем составе двигатель, редуктор и исполнительный узел, связываются между собой специальными звеньями – муфтами. Что же такое муфта и какую роль она играет в передаче крутящего момента? Начнем с определения.

Что такое муфта

Муфтой называется деталь, являющаяся соединителем для двух валов в механике, либо стыковочным элементом в трубопроводных и кабельных линиях. В механических узлах основное назначение – передача крутящего момента от одного устройства к другому.

Предохранительная муфта

Стандарты

В связи с важностью узла для любой системы, характеристики и применение регламентируется ГОСТами:

  • ГОСТ Р 50371-92: Муфты механические общемашиностроительного применения. Термины и определения.
  • ГОСТ 15622-96: Муфты предохранительные фрикционные. Параметры, конструкция и размеры.
  • ГОСТ Р 50893-96: Муфты предохранительные шариковые. Основные параметры и размеры. Технические требования.

Документы включают в себя основную информацию по рассматриваемым деталям с описанием групп и видов, принципом действия каждого конкретного элемента.

Принцип работы

Принцип работы муфты основан на физическом соединении двух валов. Валы могут быть расположены:

  • соосно;
  • с отклонением от общей оси;
  • под небольшим углом друг к другу и на малом расстоянии.

Устройство закрепляется на хвостовиках валов для передачи вращения от двигателя к исполнительному элементу, редуктору.  Для труб и кабелей узел является стыковочным для соединения или ремонта.

Сферы применения

Муфты используются для соединения валов. В этом случае устраняются:

  • несоосность валов и наличие расстояния между ними;
  • наличие угла между осями вращения;
  • резкие удары и толчки в работе производственных машин.

Назначение муфты – защита техники. Использование устройства в редукторе позволяет обезопасить узел от перегрузки – в случае заклинивания механизма разрушается более дешевая муфта. Для передачи момента между валами разного диаметра применяются компенсирующие разновидности устройств.

Важная функция устройства – быстрый демонтаж. Если требуется обслуживание части механического узла, муфту легко снять. Обслуженные детали машин быстро соединяются и полностью готовы к работе.

Классификация муфт

Существует классификация муфт по конструкции:

  • управляемые;
  • неуправляемые.
Интересное:  Дюралюминий - что это за сплав, его состав и температура плавления

А также по назначению:

  • глухие (жесткие);
  • компенсирующие;
  • упругие;
  • сцепные;
  • автоматические;
  • магнитного и электромагнитного принципа действия.

Каждая разновидность применяется исходя из особенности эксплуатации узла.

Разновидности по конструкции

Особенности конструктивного исполнения выделяют следующие виды муфт:

  • Пружинная. Иное название – муфта со змеевидной пружиной. Устройство хорошо компенсирует резко возникающие динамические нагрузки. Является предохранительным элементом, то есть может разрушиться при избыточной нагрузке на одном из валов.
  • Втулочная муфта. Жесткая или глухая втулка, соединяющая два конца валов. Минимально компенсирует несоосность, имеет высокую прочность и небольшой показатель передаваемого крутящего момента.
  • Муфта фланцевая. Соединительный элемент выполнен из двух деталей в виде фланцев, насаживаемых на хвостовики валов. Собирается на болты, для предохранения от перегрузок могут быть установлены болты из мягких сортов стали, срезаемые при перегрузке на приводе. Передает высокий крутящий момент.
  • Муфта упругая со звездой. Конструктивное решение представляет разновидность кулачково-дискового механизма. Рабочие плоскости кулачков делятся упругой звездочкой.
  • Муфта упругая втулочно пальцевая. Конструкция этой муфты выполнена в виде двух полумуфт и статичных пальцев в одной из них. На пальцах располагаются резиновые втулки, являющиеся зоной контакта пальцев со второй полумуфтой.
  • Муфта с торообразной оболочкой. Главное предназначение устройства – узлы и агрегаты с высоким уровнем вибрации, ударов в процессе эксплуатации. Отлично компенсирует радиальное смещение осей валов до 5 мм.

Механическая муфта имеет большой ресурс при отсутствии пиковых нагрузок у оборудования. Она не требует технического обслуживания. Перед началом работ проводят ревизионный осмотр основных соединительных муфт главных производственных приводов.

По демпфирующим способностям

Демпфирующие механизмы позволяют проще преодолевать резонансный момент механического привода. Чаще всего это устройства с упругими элементами в конструкции. Например:

  • фланцевый тип – упругие втулки;
  • кулачковый – звезда или зубчатое колесо из плотного пластмасса;
  • пружинный тип – конструкция в виде витка пружины усиленного сечения.
Интересное:  Что такое контактная сварка и её виды

По компенсирующим способностям

К компенсирующим звеньям относятся упругие и жесткие разновидности. Цель применения – устранение несоосности валов, а упругие дополнительно сглаживают резкие нагрузки при запуске. Примерами выступают наиболее распространенные:

  • кулачковые;
  • зубчатые.

Разновидности по материалу

В применении на трубопроводных линиях муфты выступают в роли ремонтных и монтажных элементов. Различаются по материалу:

  1. Для стальных труб применяются модели без резьбы и с резьбой. Резьбовые соединения разборные и подлежат ремонту. Потребуется наличие резьбы на двух соединяемых трубах. Дополнительное уплотнение производится при помощи подмотки, герметика, контргайки. Элементы без резьбы предполагают установку неразъемного плана методом сварки.
  2. Для медных труб применяются обжимные резьбовые муфты и под пайку. Паяные соединения выдерживают высокое давление и не меняют своих характеристик при расширении металла от нагрева. В работе применяется специальный флюс, припой, горелка. Обжимные муфты монтируются быстрее, но из-за мягкости меди как цветного металла могут со временем ослабевать.
  3. Для чугунных труб широкое применение получили обжимные муфты с прокладками. Устройства состоят из двух элементов, стягиваемых болтами. Для установки на ремонтируемый участок не требуется сварки, пайки, особых навыков. Подбор происходит под конкретный диаметр трубопровода, возможна небольшая несоосность двух концов трубы.
  4. Для пластиковых и полимерных труб применяют муфты из аналогичных материалов. Монтаж зависит от конкретной модели и предполагает пайку, обжим, стягивание по типу муфт для чугуна. Для канализационных труб из пластика муфты одеваются с уплотнением без дополнительного крепления.

Виды муфтовых соединений

Любое механическое муфтовое соединение принято считать постоянным и разъемным. Существует классификация по видам.

Жесткие

Жесткие звенья допустимо применять при точном совпадении соединяемых осей, а также с небольшим отклонением от оси. На практике примером такого звена выступает либо втулочное, либо фланцевое устройство. Втулочный тип может соединять валы до 100 мм и передавать небольшой крутящий момент. Фланцевый тип передает более высокий момент, применяется в мощных приводах.

Интересное:  Силумин - что это за сплав и где он применяется?

Упругие

Упругие устройства гасят лишние вибрации и динамические перегрузки, возникающие в ходе работы механического узла. Излишнюю энергию поглощает эластичный элемент. В качестве него во фланцевом типе устройств выступают втулки из полимера на шпильках. Кулачковые устройства имеют демпфер в виде звезды.

Сцепные

Применять сцепные муфты рационально в системах, где требуется периодический разъединять ведомый и ведущий вал. Муфта первой частью крепится на один вал, а второй элемент скользит вдоль оси другого вала. Соединение происходит при вхождении в зацепление двух элементов устройства. Делятся на следующие виды:

  • зубчатые – сцепление зубцами или кулачками;
  • фрикционные – принцип действия основан на силе трения;
  • гидродинамические – движущая сила передается гидравлической жидкостью от ведущей к ведомой крыльчатке;
  • магнитные и электромагнитные – на основе постоянных или электромагнитов. Будут рассмотрены ниже.

Компенсирующие

Данный вид помогает устранить разницу в диаметрах валов, смещение их осей в одной плоскости или под углом. Могут быть упругого и жесткого типа исполнения.

Самоуправляемые

Самоуправляемые муфты разъединяют и соединяют валы при достижении определенного крутящего момента. Их применение позволяет выдерживать нормальный режим работы узлов и агрегатов с соблюдением норм безопасности промышленных производств. Делятся на:

  • обгонные – направление вращения;
  • центробежные – зависимость от частоты оборотов привода;
  • предохранительные – для контроля величины крутящего момента.

Электромагнитные и магнитные

В работе таких муфт применяются постоянные магниты или электромагниты.

Валы соединяются под действием магнитных сил. Взаимодействие не требует прямого физического соединения, вращение может быть реализовано через изолирующую мембрану. Подобные устройства актуальны для фармацевтических механизмов и оборудования пищевой промышленности.

Валерий Шилков

Опыт в сфере металлообработки более 30 лет. Закончил МГТУ им. Н. Баумана. Работал штамповщиком, станочником металлообработки, имею 5 разряд сварщика.

Оцените автора
Добавить комментарий

Adblock
detector