Муфты компенсирующие жесткие

Соединяемые валы при монтаже механизмов могут иметь смещения: осевые , радиальные , угловые . (рис.4): На практике в большинстве случаев встречаются различные комбинации этих смещений. Для соединения валов с несовпадающими осями применяют компенсирующие муфты. Благодаря своей конструкции эти муфты обеспечивают работоспособность машины даже при взаимных смещениях валов. Однако необходимо помнить, что валы и опоры при этом дополнительно нагружаются радиальными и осевыми силами и изгибающими моментами, зависящими от величины и вида смещения валов. Следует подчеркнуть, что с ростом смещений валов ресурс самой муфты падает.

 Рис.4. Погрешности расположения валов

1.Зубчатые муфты применяют в высоконагруженных конструкциях для валов диаметрами от 40 до 560 мм при скорости до 25 м/с. Зубчатым муфтам свойственна большая нагрузочная способность, компактность, технологичность, малые размеры. Пределы допустимых смещений: осевые – 0,7...10,5мм, угловые – до 1º30'.

Муфта (рис.5) состоит из двух втулок 1, и двух обойм 2 соответственно с внешними и внутренними эвольвентными зубьями. Втулки и обоймы изготовляют из стали 40 или стали 45Л. Соединение втулок с валом осуществляется шпонкой и посадкой с натягом и шлицами. Число зубьев и их размеры подобраны так, чтобы зубья втулки располагались с некоторым зазором между зубьями обоймы. Благодаря этим зазорам зубчатые муфты компенсируют радиальные, осевые и угловые смещения валов.

Рис.5. Зубчатая муфта

При работе муфты имеет место износ боковой поверхности зубьев. Для снижения интенсивности износа зубьев их термически обрабатывают, а муфту заливают маслом большой вязкости, которое заменяют через каждые три месяца.

2.Шарнирные муфты (рис.6) допускают соединение валов с повышенным взаимным смещением осей как вызванными неточностями, так и специально заданными конструктором.

Идея муфты впервые предложена Джероламо Кардано в 1570 г. и доведена до инженерного решения Робертом Гуком в 1770 г. Поэтому иногда в литературе они называются карданными муфтами, а иногда – шарнирами Гука.

Рис.6. Шарнирная муфта

Шарнирные муфты соединяют валы под углом до 45^о, позволяют создавать цепные валы с передачей вращения в самые недоступные места. Всё это возможно потому, что крестовина является не одним шарниром, а сразу двумя с перпендикулярными осями.

Прочность карданной муфты ограничена прочностью крестовины, в особенности мест крепления пальцев крестовины в отверстиях вилок. Поломка крестовины – весьма частый дефект, известный, практически, каждому автовладельцу.

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