Устройство и принцип действия основных типов муфт – Муфты. Виды, устройство муфт в механизмах машин

poznayka.org

Муфты: определение, виды, назначение, классификация

Муфта — это цилиндрическое по форме устройство, соединяющее два вала, трубы или отрезка провода. Они используются для постоянного или временного соединения, могут быть управляемыми. Классификация устройств насчитывает десятки разновидностей. Они применяются во всех отраслях жизни человека.

Что такое муфта

Что такое муфта? Это механизм для соединения приводных валов или трубопроводов.

Для чего нужна муфта? Основная задача:

• механической — соединить два вала для передачи вращения;
• соединительной — соединить два участка трубопровода для создания единой герметичной трубы.

Механические муфты выполняют и другие вспомогательные функции, такие, как ограничение предельной мощности на валу, предотвращение реверсивного вращения и некоторые другие.

КПД муфты определяется ее конструкцией. Наибольшими значениями этого параметра обладают жесткие конструкции, передающие энергию без потерь.

Фрикционные и упругие разновидности допускают потерю от 2 до 15 % энергии.

Виды муфтовых соединений

Механические муфты имеют много подвидов. Все они относятся к постоянным разъемным соединениям.

Жесткие

Для крупных конструкций, например, гребных валов, они служат для постоянного соединения раздельно изготавливаемых и перевозимых секций в единое целое на судоверфи. Здесь используются жесткие соединения, фланцевые или втулочные с фиксирующим элементом.

Фланцевая муфта представляет собой фланец, выточенный или приваренный на торце вала. в отверстия фланца пропускаются болты или шпильки, которыми он притягивается к ответному фланцу на другой секции вала.

Все муфтовые соединения требуют строгой соосности сопрягаемых валов. При ее нарушении возникают напряжения изгиба и радиальные биения, деформирующие и разрушающие соединение.

Исключением служит кулачково-дисковый механизм. Он была разработана Джоном Олдэмом в начале XIX века специально для параллельных, но не соосных валов.

Упругие

Если в ходе работы на валу возникают вибрация и динамические нагрузки, для их поглощения используют упругие муфты. Они имеют эластичный компонент для поглощения энергии. В фланцевых -это полимерные втулки, надетые на болты или шпильки. В кулачковых упругий элемент выполняют в виде эластичного зубчатого колеса из плотных пластмасс.

Сцепные

Служат для периодического подключения и отключения ведомого вала от ведущего. В них одна часть муфты зафиксирована на одном валу, а вторая скользит вдоль другого вала, входя в зацепление я первой и выходя из него. По конструкции средин них различают:

• Зубчатые. В зацепление входят зубцы или кулачки.
• Фрикционные. Зацепление осуществляется за счет трения. Различают дисковые и конические муфты. Прижим осуществляется пружиной. Такие механизмы могут соединяться при вращающихся с разной скоростью валах, их используют для работы сцепления в транспортных средствах и ручных строительных механизмах с бензоприводом.
• Магнитные. Валы соединяются силой притяжения мощных постоянных магнитов такое соединение не требует физического контакта, поэтому вращение может предаваться через мембрану или стенку немагнитного сосуда на границе двух сред, например, газа и жидкости. Такие приводы используются для перемешивания жидкостей в пищевом и фармацевтическом производстве.
• Гидродинамические. Движение передается рабочей жидкостью от ведущей крыльчатки к ведомой. Крыльчатки вращаются в общей рабочей камере, но не соприкасаются. Лучше остальных гасят колебания и удары. Используется в автомобильных трансмиссиях.
• Электромагнитные. действуют аналогично, но силу зацепления обеспечивает электромагнит.

Виды муфт расположены в списке по мере убывания КПД.

Безрезьбовое компрессионное зажимное соединение gebo

Зажимные фитинги системы Gebo не так давно появились на рынке, но уже завоевали заслуженную популярность там, где требуется соединить две стальных трубы. Они позволяют обойтись без трудоемких операций по сварке или нарезке резьбы, не всегда возможных из-за особенностей места установки. Так, например, если стык приходится на труднодоступное место, в нем невозможно нарезать резьбу. Или в месте стыка расположены легковоспламеняющиеся материалы. Еще один вариант- ремонт газовых труб после утечки. Сварку нельзя начать до полного проветривания помещения.

Фитинг Gebo представляет собой металлический корпус, с одного конца которого установлено зажимное приспособление. На корпусе нарезана резьба, на нее навинчивается гайка. Под гайкой расположено зажимное кольцо с коническим сечением, прижимное кольцо и прокладка из эластичного материала. Фитинг просто надевается на конец стальной трубы, Гайка завинчивается и кольца обжимают прокладку. Она плотно прижимается к поверхности трубы, надежно герметизируя соединение.

Муфты для ремонта

Служат для ремонта трубопроводов. используется два основных вида таких приспособлений:

• Стыковые. В месте неисправности вырезается кусок трубы, и вместо него вставляется ремонтная муфта. С двух сторон она имеет соединения: резьбовые, фланцевые или сварные. Ответные части соединений устанавливаются или формируются на концах трубопровода.
• Обжимные. Представляют собой хомут, надеваемый на поврежденный участок трубы. Под хомут подкладывается (или является его частью) слой уплотняющего упругого материала. Хомут затягивается, прижимая уплотняющий материал к повреждению и герметизируя его.

Обжимные служат средством оперативного, временного ремонта. Они не должны использоваться на постоянной основе. Могут устанавливаться только на жестких трубах (сталь, пластик) и подлежат замене на исправный участок трубы при первой возможности.

Стыковые применяются для постоянного ремонта жестких трубопроводов.

Для гибких шлангов малого давления (например, для садового полива или дренажного насоса) они могут использоваться и на постоянной основе. Используют их также и для сращивания кусков шланга.

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.

Распространенные ошибки установки

В электрике применяются так называемые термоусадочные муфты, используемые для электро- и гидроизоляции концов и стыков электрических проводов и кабелей. Они представляют собой отрезки трубок из специального пластика, сильно уменьшающегося в размерах при нагревании и обжимающего конец или стык провода до его полной герметизации.

Распространенными ошибками при их монтаже являются:

• неправильное цветовое обозначение фаз или контактов
• наличие воздушных пустот после усадки;
• перегрев муфты, ведущий к ее повреждению или разрыву;
• неправильный выбор начального диаметра муфты и нарушение герметичности из-за неполного обжатия.

Тщательное соблюдение технологии и простая внимательность при работе позволяет избежать досадных оплошностей

Назначение

Механические муфты предназначены для:

• передачи энергии между двумя валами, находящимися на единой оси либо под некоторым углом;
• подключение и отключение ведущего и ведомого вала;
• защиты агрегата от перегрузок;
• компенсации ударов и колебаний, возникающих при работе механизма.

Ремонтные муфты переназначены для сращивания двух труб или временной ликвидации утечки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Муфты: описание классификация

Муфты: описание, классификация

Муфтой называется устройство для соединения валов. Основное назначение муфт- передача вращающего момента между валами, без изменения его значения и направления. Кроме передачи момента, некоторые муфты выполняют дополнительные функции.

Для того, чтобы купить муфту, необходимо знать основные принципиальные различия между ними. Длинные валы по условиям технологии изготовления и сборки приходится делать составными, причем составной вал должен работать как целый. Его части соединяют жесткими глухими нерасцепными муфтами.

Для соединения валов с неточно совмещенным осями применяют компенсирующие муфты, которые компенсируют небольшие радиальные, осевые или другие смещения.
Приводы некоторых машине передают переменные моменты, в том числе с ударами. Для уменьшения динамических нагрузок и колебаний используют упругие муфты.
Для пуска и остановки отдельных узлов машин используют управляемые сцепные муфты. При перегрузках и неправильной эксплуатации возможны поломки деталей, чтобы этого не произошло используют предохранительные муфты.
Если движение и момент должны передаваться в одну сторону, и не должны -передаваться в противоположную используют обгонные муфты. Предохранительные и обгонные муфты не требуют участия человека, их называют самодействующими.

Также недавно на рынке появились пневматические муфты

По управляемости муфты могут быть разделены на:

1) Муфты нерасцепляемые, осуществляющие постоянное соединение — глухие, компенсирующие, упругие
2) Муфты сцепные, управляемые,
3) Муфты сцепные, самодействующие (самоуправляемые),по направлению движения — обгонные, по скорости (центробежные), по пути (однооборотные) и т.п.

Основной характеристикой муфт в связи с их основным назначением является вращающий момент.Другими важными показателями являются габариты, масса, момент инерции, относительно оси вращения.
Муфты основных типов регламентированы государственными стандартами.

Классификация муфт

По конструкции:

• Управляемые (сцепные, автоматические)
• Неуправляемые (постоянно действующие)

 По назначению:

Просмотров: 42188 | Дата публикации: Понедельник, 13 мая 2013 10:21 |

www.servomh.ru

Электромагнитная муфта: принцип работы, устройство, характеристики

Важным элементом различных конструкций можно назвать муфту. Современные технологические возможности позволили получить более сложные устройства, которые характеризуются более привлекательными эксплуатационными характеристиками. Электромагнитные муфты можно назвать современным предложением. Они устанавливаются на современных автомобилях и многих других устройствах. Довольно сложная конструкция и непростой принцип действия определяет то, что нужно четко разбираться в подобном устройстве для обеспечения его качественного обслуживания. Рассмотрим все особенности данного вопроса подробнее.

Что такое электромуфта?

Электромагнитная муфта представлена специальным устройством для решения самых различных задач, большинство из которых связано с соединением и разъединением пары, находящейся в зацеплении. Производятся электромагнитные муфты для станков и других узлов транспортных средств или тепловозов. При этом выделяют несколько основных разновидностей подобных конструкций:

1. Механизмы фрикционного типа конусные и дисковые.
2. Электромагнитная муфта зубчатого типа считается специфическим вариантом исполнения, так как рабочая часть представлена сочетанием различных зубьев.
3. Порошковая электромагнитная муфта является современным вариантом исполнения, так как она обеспечивает осевое смещение при необходимости.

Электромуфта является промежуточным соединительным элементом. Принцип действия заключается в использовании основных свойств электрического тока для генерации электродвижущей силы.

При этом он может выполнять самые различные функции, к примеру, защиту основного устройства от перегрева или управление.

Принцип работы муфты электромагнитной

Электромагнитная муфта может обладать самой различной конструкцией, но также выделяют и классический вариант исполнения. Его особенности заключаются в следующем:

1. Основными элементами можно назвать два ротора, один из которого представлен железным диском с тонким концевым выступом.
2. Внутренняя часть оснащается полюсными наконечниками, которые обеспечивают радиальное смещение. Для передачи тока создается обмотка, она подключается к источнику питания через контактные кольца. Часть этого элемента располагается на валу.
3. Рассматриваемая муфта магнитная имеет второй ротор, который представлен цилиндрическим валом со специальными пазами, расположены параллельно основной оси. Они создаются для того, чтобы можно было вставлять специальные бруски с полюсными наконечниками.

Рассматриваемая муфта на постоянных магнитах обладает довольно сложной конструкцией, за счет чего обеспечивается точная и надежная работа. Принцип действия устройства следующий:

1. При появлении тока возникает электромагнитное поле, которое пересекается с проводником и начинает взаимодействовать.
2. Подобное совмещение становится причиной возникновения электродвижущей силы. Ее может быть вполне достаточно для перемещения подвижного элемента с учетом преодоления определенного усилия.
3. При изготовлении этой детали применяется брусок меди, который и обеспечивает замыкание цепи. По ним проходит ток, за счет которого и появляется электромагнитная сила.
4. Возникающие поля обеспечивают ведомого ротора за ведущим, при этом запоздание несущественное.

Подобный принцип работы применяется при создании самых различных механизмов. При этом устройство станка позволяет прекращать передачу вращающего момента в течение нескольких долей секунды, что и определяет его распространение.

Размагничивание электромагнитной муфты происходит за счет отключение источника питания. При этом особые свойства материала определяют то, что магнитное поле пропадает практически сразу, за счет чего происходит обратное движение подвижного элемента. Используемые обмотки электромагнита рассчитаны на достаточно большое количество таков сцепления и расцепления ведущего элемента с ведомым.

При рассмотрении того, что такое электромагнитная муфта также нужно уделить внимание свойств применяемых материалов при ее изготовлении.

Только специальные сплавы обладают магнитными свойствами, которые обеспечивают требуемые условия эксплуатации.

Передача момента на муфту может проводится от электрического двигателя и других подобных элементов. Размеры всех габаритов в большинстве случаев стандартизируются, однако есть возможность заказать производство механизма под заказ. Классификация, как правило, проводится по области применения и многим другим признакам.

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.

Вариант исполнения кондиционерного компрессора представлена в виде узла, который состоит из следующих элементов:

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.

В отдельную группу включены электромагнитные порошковые муфты. Они представлены сочетанием веществ, которые при взаимодействии могут обеспечивать прочную связь.

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

Элементы защиты, электромагнитные фрикционные многодисковые муфты

Подобная электромуфта чаще всего устанавливается на станках с блоком числового программного управления. К достоинствам отнесем следующие моменты:

1. Компактность. За счет этого есть возможность проводить установку электромагнитной муфты в современные устройства. С каждым годом размеры устройства существенно уменьшаются, за счет чего расширяется область применения.
2. Надежность. Этот параметр считается наиболее важным при выборе практически любой муфты. Применение специальных материалов и контроль качества на всех этапах производства позволяет достигнуть наиболее высокого показателя надежности.
3. Малогабаритность. Этот параметр определяет легкость в транспортировке и многие другие положительные параметры.

Этот вариант исполнения характеризуется довольно высокими эксплуатационными характеристиками, за счет которой он получил широкое распространение. Основными частями конструкции можно назвать:

1. Корпус. В большинстве случаев он изготавливается при применении стали, которая характеризуется повышенной устойчивостью к воздействию окружающей среды. Предназначение корпуса заключается в защите внутренних элементов.
2. Катушка. Этот элемент предназначен для непосредственного создания электромагнитного поля, за счет которого и происходит смещение основных элементов. Катушка рассчитана на воздействие определенного электрического тока, слишком высокое напряжение оказывает негативное воздействие.
3. Группа дисков фрикционного типа. При изготовлении пакета фрикционных дисков применяется специальный сплав, характеризующийся определенными магнитными свойствами.
4. Поводок и нажимной диск.
5. На корпусе есть насаженное кольцо, изготавливаемый из изоляционного материала.
6. Ток подается при помощи контактной щетки. Именно она в большинстве случаев выходит из строя на момент эксплуатации механизма.

Исключить вероятность возникновения короткого замыкания можно при помощи вырезанных отверстий в дисках. На момент подачи электрического тока создается электромагнитное поле, которое замыкается при помощи фрикционного диска. Именно за счет этого создается притягивающая сила, за которой происходит смещение основной части.

Встречается несколько вариантов исполнения подобных конструкций. Примером можно назвать устройство с вынесенным и магнитопроводящим диском.

Преимущество соединений при помощи электромуфт

Рассматриваемое устройство получило весьма широкое распространение. Это можно связать с тем, что оно обладает достаточно большим количеством преимуществ, которые должны учитываться. Наиболее важными считаются приведенные ниже:

1. Надежность. При подаче электрического тока устройство проводит разъединение отдельных элементов в течение короткого промежутка времени. При этом электромагнитное поле не подвержено воздействию окружающей среды, поэтому существенных проблем при работе, как правило, не возникает.
2. Сохранение основных свойств на протяжении длительного периода. Важным критерием выбора подобных устройств можно назвать именно эксплуатационный срок. За счет применения специальных материалов этот показатель в рассматриваемом случае существенно расширен.
3. Срабатывание в течение нескольких долей секунд. Подобный результат свойственен относительно небольшому количеству устройств рассматриваемой категории. Время срабатывания – параметр, который учитывается при выборе муфты.
4. Возможность исполнения для достижения самых различных целей, к примеру, защиты устройства или дистанционное управление.
5. Компактность и небольшой вес. Эти параметры считаются также довольно важными, так как слишком большой вес оказывает нагрузку на основную конструкцию. Компактность позволяет проводить встраивание устройства в самые различные конструкции.

Однако есть несколько существенных недостатков, которые должны учитываться. Примером можно назвать то, что устройство стоит достаточно дорого, а обслуживание должно проводится исключительно специалистом. Кроме этого, эксплуатация при несоблюдении основных рекомендаций может стать причиной повышенного износа. Не стоит забывать о том, что для работы устройства требуется электрический ток, который и обуславливает появление требуемого электромагнитного поля.

Область применения

Устройство получило весьма широкое применение, так как обеспечивает соединение нескольких элементов и их разъединения при необходимости. Область применения следующая:

1. Автомобили и другие транспортные средства имеют узлы, которые снабжаются электромагнитной муфтой.
2. В последнее время все чаще устройство устанавливается в станки с ЧПУ. Это связано с тем, что к их работе предъявляются требования по высокой точности работы.
3. Было разработано несколько типов различных устройств, которые могут выступать в качестве промежуточного элемента. Применять муфты могут для достижения самых различных целей, к примеру, защиты устройства от перегрева путем отключения привода при срабатывании датчика.

В целом можно сказать, что использование электрического тока для генерации сигнала позволяет существенно расширить область применения устройства. Это связано с возможность передачи сигнала от различных датчиков.

В заключение отметим, что электромагнитные муфты выпускают самые различные организации. Рекомендуется уделять внимание продукции исключительно известных производителей, так как заявленные параметры соответствуют реальным. При изготовлении могут применяться самые различные материалы, уделяется внимание защите от воздействия окружающей среды.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Муфты механические. Типы муфт

Муфты: описание, классификация

Муфтой называется устройство для соединения валов. Основное назначение муфт- передача вращающего момента между валами, без изменения его значения и направления. Кроме передачи момента, некоторые муфты выполняют дополнительные функции.

Для того, чтобы купить муфту , необходимо знать основные принципиальные различия между ними. Длинные валы по условиям технологии изготовления и сборки приходится делать составными, причем составной вал должен работать как целый. Его части соединяют жесткими глухими нерасцепными муфтами.

Для соединения валов с неточно совмещенным осями применяют компенсирующие муфты, которые компенсируют небольшие радиальные, осевые или другие смещения.
Приводы некоторых машине передают переменные моменты, в том числе с ударами. Для уменьшения динамических нагрузок и колебаний используют упругие муфты .
Для пуска и остановки отдельных узлов машин используют управляемые сцепные муфты. При перегрузках и неправильной эксплуатации возможны поломки деталей, чтобы этого не произошло используют предохранительные муфты .
Если движение и момент должны передаваться в одну сторону, и не должны -передаваться в противоположную используют обгонные муфты. Предохранительные и обгонные муфты не требуют участия человека, их называют самодействующими.

Также недавно на рынке появились пневматические муфты

По управляемости муфты могут быть разделены на:

1) Муфты нерасцепляемые, осуществляющие постоянное соединение — глухие, компенсирующие, упругие
2) Муфты сцепные, управляемые,
3) Муфты сцепные, самодействующие (самоуправляемые),по направлению движения — обгонные, по скорости (центробежные), по пути (однооборотные) и т.п.

Основной характеристикой муфт в связи с их основным назначением является вращающий момент.Другими важными показателями являются габариты, масса, момент инерции, относительно оси вращения.
Муфты основных типов регламентированы государственными стандартами.

Классификация муфт

По конструкции:

• Управляемые (сцепные, автоматические)
• Неуправляемые (постоянно действующие)

По назначению:

stroyew.ru

Виды муфт

Муфтами в механике называют специальные изделия, которые служат для соединения концов валов,

труб,  стержней, проводов и т.п.

Классификация муфт

Разделений и классификаций муфт достаточно много.

По управляемости, классифицируют неуправляемые и управляемые муфты

Неуправляемые используют когда валы вынужденно делают составными, хотя в идеале они должны быть едиными и неразрывными, работать как одно целое.

По конструкции и принципу работы бывают глухими, упругими и компенсирующими

Самые распространенные неуправляемые муфты — глухие втулочные, обычно их изготавливают из стали.

Другая разновидность фланцевые муфты — они имеют две полумуфты в форма фланцев из углеродистой стали или чугуна, они гарантируют долговременное соединение валов, просты по конструкции, дешевы, широко распространены в машиностроении. Принцип — полумуфты насаживают на края валов с

натягом и дополнительно стягивают болтами.

Упругие муфты соединяют валы с некоторыми неточностями соосностями. Несоосность валов обычно  появляется при неточном изготовлении или  неточной установке при монтаже и различают: продольное, радиальное, угловое смещения, а также их комбинации.

Компенсирующие — для уменьшения (компенсации) динамических и ударных нагрузок, передаваемых  соединяемыми валами.

Управляемые (сцепляемые) муфты используют в машинах или их отдельных узлах, если необходимо осуществлять частые остановы и спуски, спецление — расцепление и т.п.

Упругие муфты используют для снижения динамических нагрузок, которые передаются соединяемыми валами.

Конструкции упругих (эластичных) муфт многочисленны.
По материалу упругих элементов — бывают с металлическими (пружины, пластины) и неметаллическими упругими элементами (резиновые «звездочки»)

Муфты сцепления могут быть различных видов — полностью механические, электрические (электромагнитные), гидравлические, пневматические. Разумеется, их принцип идентичен, то только

 они используют различные источники энергии.

Механические сцепляемые муфты — зубчатые, кулачковые, фрикционные.

Зубчатая муфта обычно компенсирует любые смещения валов, потому, что зацепление зубцов исполняют с боковым зазором и возможностью взаимного осевого смещения  сопряженных зубьев.

Также у данных муфт при прочих достоинствах компактны, выдерживают большие нагрузки. Кулачковая муфта включает в себя две полумуфты, сцепляющиеся с помощью торцевых  кулачков.

Втулка служит для центрирования валов. Профили кулачков зависят от сферы использования муфты (трепецеидальный, треугольный, прямоугольный, несимметричный и т.п.).
Для соединение валов эти муфты требуют центрирования, например с помощью центрирующего кольца или втулки. Достоинства кулачковых муфт — отсутствие проскальзывания и малые габаритные размеры. Недостатки — невозможность включения на высокой скорости.

Фрикционные муфты сцепления передают вращение с помощью трения и обеспечивают плавное соединение ведущего и ведомого валов, уменьшая динамические нагрузки и шум. Фрикционные управляемые механические муфты используются для соединения (рассоединения) валовпри вращении. Силы трения обеспечивают плавное расцепление валов. Фрикционные муфты могут быть также и предохранительными и проскальзывать если механизм  встречает какое-то препятствие. Но такой тип муфт отнести к самодействующим.

Многодисковые фрикционные  муфты состоят из двух неподвижных полумуфт, нескольких наружных и внутренних дисков, двух упорных колец, между которыми располагаются диски, упорных гаек, регулирующих расстояние между упорными кольцами и механизма включения муфты. При включениидиски зажимаются между упорными кольцами, одно из которых упирается в гайку, другое —  в рычаги механизма включения, под воздейсвитем сил трения между дисками происходит сцепление полумуфт и соединяемых валов. 
Самодействующие муфты выделяют следующих типов: предохранительные,  обгонные, центробежные, также предлагаемые нами электромагнитные муфты.

Предохранительные используют для защиты механизмов от перегрузок. Центробежные для автоматического сцепления или расцепления валов, когда ведущий вал достигает заданной частоты вращения.

Предохранительные муфты бывают с разрушаемым и неразрушаемым  элементом.  Для них рекомендуется рассчитать крутящий момент  рассчитывается как

Тр=1,25Т, где Т — максимальный момент, передаваемый муфтой.

Предохранительные — защищают от поломки при перегрузках, разъединяют цепь при достижении  определенных параметров. центрирование полумуфт обеспечивают цилиндрическим выступом на одной полумуфте и цилиндрической расточкой на другой

Предохранительные муфты с неразрушаемым элементом — кулачковые, шариковые/роликовые  фрикционные.
В данных предохранительных муфтах первая полумуфта соединяется  с валом неподвижно, а вторая полумуфта  — с возможностью осевого перемещения.
В кулачковых муфтах вторая —  постоянно прижата к первой с помощью нескольких пружин. Сила сжатия регулируется  гайкой. Сцепление полумуфт в кулачковой муфте осуществляется торцевыми кулачками различного профиля, в шариковой — шариками, находящимися под  действием пружин, во

фрикционных — силой трения, развиваемой фрикционными дисками.

Они работают и делают вал единым целым, расцепление происходит  при установленной перегрузке.

Предохранительные кулачковые и шариковые муфты используют только при низких скоростях и

небольших моментах, так как при их перегрузках происходят шумные удары кулачков и шариков,  
предохранительные фрикционные муфты успешно работают при частых кратковременных перегрузках,  

обычно ударного действия.

Предохранительные муфты с разрушающимся элементом. Применяют если возможны внезапные сильные  

перегрузки.
После каждого срабатывания разрушенный элемент (штифт) необходимо заменить и соответственно при

 частых срабатывания такая муфта — не лучшее решение.

Для высокой срабатывания точности в предполагаемом месте разрушения штифта делают выточку,  

также это облегчает извлечение разрушенного элемента и снижает вероятность повреждений.

Момент, при котором происходит разрушение штифтов рассчитывается как расчетный момент

предохранительной муфты.

Обгонная муфта следит за соотношением угловых  скоростей. если скорость ведущего вала, больше

скорости ведомого, то она сцепляет валы. При  меньшей скорости ведущего вала муфта расцепляет

валы, и не препятствует ведомому валу свободно обгонять ведущий.

Центробежные муфты — предназначены для для автоматического соединения / разъединения валов,

если  ведущий вал достигает необходимой частоты вращения

Центробежные муфты способом сцепления напоминают фрикционные муфты, которые  сцепляются и

расцепляются автоматически, под воздействием специальных грузов и пружин.
Когда ведущий вал достигает определенной угловой скорости  центробежные силы, которые действуют

на грузы, связанные с одной из полумуфт преодолевают силы пружин  
и прижимают или отжимают их (грузы) к другой полумуфте, в результате чего валы сцепляются (или

расцепляются).

По способу сцепления они бывают храповые и фрикционные. Наиболее распространены фрикционные

обгонные муфты с роликами.

Пружинно-кулачковые предохранительные муфты используются при низких скоростях и передаваемых  

крутящих моментах. Пружины обеспечивают точность и стабильности срабатывания муфты, однако при  

высокой скорости применять их нельзя. Также существуют пружинно-шариковые предохранительные  

муфты — они могут использоваться при более высоких скоростях, меньше подвержены износу,  

равномерно распределяют нагрузку.

mech-mufta.ru

Предохранительная муфта: устройство, типы, особенности

Распространенные динамические машины могут для передачи вращения и другого усилия. При этом часто наблюдается ситуация, когда устройство испытывает кратковременные пиковые перегрузки. В большинстве случаев подобная проблема возникает по причине износа или неисправности основных элементов конструкции. Изменение конструктивных элементов для снижения вероятности возникновения перегрузки в большинстве случаев становится причиной увеличения размеров. Наиболее простым решением можно назвать установку предохранительной муфты, которая может проскальзывать в случае возникновения перегрузки. Рассмотрим все подробности устройства подробнее.

Особенности и применение предохранительных муфт

Рассматриваемая предохранительная муфта используется для передачи момента силы с учетом возможности перегрузки при определенных ситуациях. Область применения устройства следующая:

1. Автоматизированные системы. Проводя расчет предохранительной муфты многие уделяют внимание тому, что обрыв соединения происходит сразу после превышения нормы передаваемого усилия. При этом не требуются дополнительные датчики, подобное срабатывание обеспечивается конструктивными особенностями.
2. Устройства, работающие с разнородной средой.
3. Техника ударного типа. Сегодня она получила весьма широкое распространение, к примеру, в строительной сфере.
4. Создание кинематических схем, которые связаны с передачей вращения от электрического двигателя к исполнительному органу.

Учитывая конструкцию муфты можно сказать, что она может использоваться для передачи момента между различными устройствами. При этом механизм может существенно отличаться, все зависит от конкретного случая.

Типы предохранительных муфт

Распространенные предохранительные муфты валов классифицируются в зависимости от принципа действия. Выделяют четыре различных типа муфты:

1. Фрикционные.
2. С разрушающимся на момент эксплуатации элементом.
3. Пружинно-кулачковые.
4. Магнитные.

Все типы устройств характеризуются своими определенными особенностями, которые должны учитываться. При изготовлении применяются самые различные материалы, большинство характеризуется высокой степенью защиты от воздействия окружающей среды.

Фрикционные

Наиболее простой конструкцией характеризуется фрикционная предохранительная муфта. Она зачастую устанавливается в случае, когда есть вероятность возникновения перегрузки в течение короткого периода при ударном воздействии.Среди особенностей применения отметим:

1. Предохранительный механизм распространен в сочетании с шкивами, фланцам и звездочками.
2. Передаваемый момент связан с местоположением предохранительного элемента и количества используемых пружин.

Выделяют довольно большое количество вариантов исполнения подобного механизма, классический представлен сочетанием следующих элементов:

1. Ступица.
2. Втулка.
3. Накладки с фрикционными свойствами.
4. Стопорные винты.
5. Пружины тарельчатого типа.
6. Диск нажимного типа, который передвигается.
7. Датчики вращения, которые устанавливаются в особых случаях.

За счет установки датчиков есть возможность проводит регулировку момента проскальзывания. За счет этого существенно снижается степень повреждения механизма. При нормальной работе проскальзывание завершается автоматически, а сам механизм продолжает функционировать.

В некоторых случаях проводится замена ступицы на специальный подшипник игольчатого типа. Подобная модификация рассчитана на большие осевые нагрузки. Диапазон момента силы варьирует в пределе от 2 до 50 000 Нм, диаметр валов доходит до 200 мм. При этом скорость скольжения существенно снижается за счет увеличения диаметральных размеров.

Пружинно-кулачковые

Довольно большое распространение получила предохранительная муфта пружинно-кулачкового типа. Это связано с тем, что они обеспечивают высокую точность срабатывания за счет установки упругой пружины. Особенностями назовем следующие моменты:

1. При возникновении пикового момента устройство срабатывает с большей вероятностью, чем обычный фрикционный вариант исполнения.
2. Достоинством можно назвать отсутствие мертвого хода. Этот момент можно назвать наиболее важным в случае передачи вращения при работе следящего привода.

Существенным недостатком можно назвать только ограничения по скорости работы. Из-за большого количества оборотов устройство начинает быстро изнашиваться. При этом со временем происходит падение показателя максимального крутящего момента.

Рассматриваемая муфта бывает следующего типа:

1. Кулачковые.
2. Шариковые.
3. Кулачково-роликовые.

Кулачки довольно сложны в изготовлении, поэтому чаще всего встречаются шариковые варианты исполнения. При этом степень износа снижается за счет скольжения. Кулачково-роликовый вариант исполнения характеризуется тем, что ролики устанавливаются радиально. При слишком высоком передаваемом усилии шарики вылетают из гнезд.

Особенности эксплуатации пружинно-кулачкового устройства

Для того чтобы обеспечить длительную эксплуатацию устройства следует рассмотреть особенности его эксплуатации. Среди особенностей предохранительной муфты отметим следующее:

1. Восстановление контакта валов проводится в случае прекращения воздействия перегрузки. После этого вращение в стандартном режиме продолжается.
2. В некоторых случаях есть возможность возвратить работоспособность механизма за счет специального механизма или вручную. Как правило, запорный механизм устанавливается между подвижным диском и специальным пружинным блоком.

Довольно большое распространение также получили варианты исполнения муфты, которые отвечают за появление сигнализации о возникновении перегрузки. Примером можно назвать ситуацию, когда останавливать вращение устройства запрещается, но в случае перегрузки нужно предпринять меры по снижению степени износа основных элементов.

Шариковые муфты

Стальные шарики используются при создании самых различных механизмов, в том числе предохранительных муфт. Подобный вариант исполнения входит в число специальных устройств. Особенности этого варианта исполнения заключаются в следующем:

1. В качестве основного элемента выступают шарики, которые фиксируются при помощи пружины. Они изготавливаются из коррозионностойкого материала с повышенным показателем износостойкости.
2. Под шарики создаются специальные углубления в стальном диске. При этом они выполнены таким образом, чтобы шарик не менял своего положения при определенном диапазоне нагрузок.
3. На момент проскальзывания шарики движутся по специальным канавкам и попадают в следующие отверстия. За счет этого появляется вибрация, которая является существенным недостатком подобной муфты. Если нагрузка снижается, то шарик попадает в нишу и происходит фиксация. Стоит учитывать, что зацепление и отключение происходит резко.
4. Есть возможность проводить регулировку крутящего момента при помощи специальной гайки. Она соединена с плунжером, который оказывает воздействие на натяжение пружин.

Слишком высокая нагрузка становится причиной воздействия кромок дика на шарики, после чего они смещаются. В результате этого устройство начинает работать как трещотка, что можно назвать особенностью конструкции.

Шариковая предохранительная на сегодняшний день получила весьма широкое распространение. Это можно связать с тем, что шарики при проскальзывании не сильно изнашиваются, за счет чего существенно увеличивается эксплуатационный срок. Кроме этого, нет необходимости проводить добавление смазывающей жидкости для снижения степени износа.

Специальные муфты

Довольно широкое распространение предохранительных элементов определило появление особых вариантов исполнения, которые характеризуются определенными эксплуатационными характеристиками. Специальные предохранительные муфты устанавливаются в случае, когда обычные варианты исполнения не подходят. Классическая конструкция представлена:

1. Двумя элементами, которые входят в непосредственное соединение.
2. Специальной промежуточной части. Она обеспечивает зацепление и расцепление в случае превышения максимального допустимого показателя момента.
3. При изготовлении основных и вспомогательных частей могут применяться различные материалы, которые обеспечивают требуемые эксплуатационные свойства.

Сегодня многие производители проводят выпуск специальных муфт под заказа покупателя. Классификация может проводится по диаметральным и линейным размерам, принципу действия и многим другим моментам.

В заключение отметим, что предохранительные устройства сегодня получили весьма широкое распространение. Они устанавливаются в транспортных средствах и станках, многих других механизмах. Распространенная проблема заключается в перегреве рабочей поверхности, поэтому многие варианты исполнения не могут служить в течение длительного периода. В большинстве случаев обслуживание предусматривает добавление смазывающего вещества, которое снижает трение и отводит излишки температуры, приводящих к повышению пластичности материала и снижению его износостойкости.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru