Як правильно вибрати муфту для валів

В даний час в машинобудуванні застосовують велику кількість муфт, що розрізняються за принципом дії і управління, призначенням та конструкції.

Також у муфт для валів існує безліч додаткових функцій, наприклад, їх використовують:

• для включення і виключення виконавчого механізму при безперервно працюючому двигуні (керовані муфти);
• для запобігання машини від перевантаження (запобіжні муфти);
• для компенсації шкідливого впливу несоосности валів, пов'язаної з особливістю монтажу (компенсуючі муфти);
• для зменшення динамічних навантажень (пружні муфти).

Базові елементи муфти:

• провідний і ведений вали;
• провідна і відома напівмуфти;
• додаткові деталі або конструктивні елементи, виконані за одне ціле з напівмуфтами.

При складанні механізмів спочатку встановлюється приводиться механізм, а потім електродвигун. Вал двигуна приєднують, центруя, приєднують редутор і проміжно використовують муфти.

Муфти приводів характеризуються такими параметрами:

• обертає Т, Н * м або потужністю, переданої при певній частоті обертання.
• діаметрами з'єднуються валів, змінюваними в певній діапазоні. Оптимально, коли діаметри валів рівні. Розмір підбирають по більшій.
• габаритними розмірами
• масою і моментом інерції (ці величини необхідні при динамічному дослідженні приводу)
• граничної частотою обертання, яка визначається міцністю обертових деталей під дією відцентрових сил, зносостійкість, нагріванням робочим елементів або іншими критеріями.

Для довготривалої роботи муфти необхідно її правильно вибрати. Більшість муфт стандартизовано. У зв'язку з цим завдання підбору зводиться до вибору типорозміру муфти з наявних в стандартах.

Необхідно враховувати, що на деталі муфти діють такі навантаження:

а) корисний передається момент, відповідний номінальної потужності приводу;

б) інерціальні навантаження в період несталого руху машини;

в) ударні і вібраційні навантаження при сталому і несталих рухах машини;

г) навантаження від вимушеної деформації пружних елементів муфти.

Тип муфти повинен відповідати умовам роботи вузла, монтажу і іншим конкретним вимогам, що пред'являються до приводу.

Після вибору муфти необхідна перевірка її слабких елементів, допоміжних частин конструкції. Номінальний крутний момент муфти повинен бути вище максимального крутного моменту двигуна. Інакше можуть відбутися поломки, тріщини, руйнування складових частин, текти змащувальних матеріалів і масла.

Основною характеристикою при підборі муфти є обертовий момент і відповідний діаметр вала.

У деяких випадках крутний момент задають у вигляді потужності при певній частоті обертання.

Коефіцієнт режиму роботи муфти:

У приводах від електродвигуна приймають: при спокійній роботі і невеликих розганяються масах (приводи конвеєрів, випробувальних установок і ін.)

при змінному навантаженні і середніх розганяються масах (металорізальні верстати, поршневі компресори та ін.)

при ударному навантаженні і великих розганяються масах (прокатні стани, молоти і ін.)

Діаметри посадочних отворів муфти узгодять з діаметрами кінців з'єднувальних валів, які можуть бути різними при одному і тому ж обертального моменту, внаслідок застосування різних матеріалів і різної навантаженості изгибающими моментами.

Також в розрахунку можуть використовуватися інші коефіцієнти:

• коефіцієнти безпеки;
• коефіцієнти умови роботи;
• коефіцієнт кутового зміщення.

Ті, що використовуються в розрахунках наведені в каталогах.

Також робота муфт супроводжується втратами, ККД муфт зазвичай приймають рівним 0, 985. 0,995

На малюнку привидиться види зсувів валів:

Для довготривалої роботи муфти необхідно її правильно вибрати:

Номінальний крутний момент муфти повинен бути вище максимального крутного моменту двигуна.

Інакше можуть відбутися поломки, тріщини, руйнування складових частин, текти змащувальних матеріалів і масла.

Базова класифікація муфт за основним типом роботи:

1. Постійні з'єднувальні муфти, які не допускають розчеплення валів в процесі роботи машини.

2. Керовані або зчіпні муфти, що дозволяють з'єднувати або роз'єднувати вали шляхом впливу на муфти через систему управління.

3. Автоматично спрацьовують (самоврядні) - з'єднують і роз'єднують вали в процесі роботи машини автоматично в залежності від пройденого шляху (однооборотние муфти);

швидкості обертання валів (відцентрові муфти),

напрямку передачі моменту (муфти обгону),

величини обертового моменту (муфти граничного моменту).

4. Запобіжні муфти, роз'єднує вали при порушенні нормальних умов роботи машини (обладнання), коли передається момент перевершує гранично допустимий (запобіжні муфти граничного моменту) або швидкість обертання перевищить допустиму (запобіжні відцентрові муфти).

По конструкції і можливості компенсації похибок:

За своїми конструкціям і можливостям компенсації похибок установки валів муфти поділяються на такі групи:

- глухі муфти. Ці муфти не забезпечують компенсації похибок і вимагають високої точності установки валів. До них відносяться втулкові і фланцеві муфти.

- компенсуючі або рухомі муфти. До них відносяться зубчасті муфти, муфти Ольдгейма та з'єднувальні вали та ін. Вони забезпечують компенсацію похибок установки в осьовому і радіальному напрямках і перекіс валів.

- пружні муфти. До них відносяться втулкові-пальцеві муфти, тороїдальні муфти і муфти з пружними елементами у вигляді різних пластин. Вони забезпечують перш за все компенсацію перекосу валів.

- запобіжні муфти використовують для захисту машини від перевантаження. Будь-яка фрикційна муфта, відрегульована на передачу граничного моменту, виконує функції запобіжної.

Спеціальні запобіжні фрикційні муфти не мають механізму управління, а сили натискання в них зазвичай забезпечують постійно діючими пружинами.

Іншим прикладом запобіжних муфт є муфта зі спеціальним напівзруйнованих елементом. Є безліч варіантів подібної конструкції

- зчіпні або керовані муфти. До них відносяться кулачкові, фрикційні, і інші муфти.

Вони поділяються на нормально замкнуті і нормально розімкнені і призначені для виключення і включення в роботу механізму.

- обгонні муфти. До них відносяться роликові обгонні муфти і храпові і призначені, перш за все, для узгодження швидкостей руху валів.

Загальна схема вибору муфт

1.Проаналізіровать загальні умови роботи устаткування, де буде використовуватися виріб.

2. Визначення необхідного крутного моменту

3. Визначення діаметрів валів,

4. Определененіе Неспіввісність, а також можливих зовнішніх впливів,

визначення особливостей монтажу

5. Остаточний вибір типу муфти, з урахуванням коефіцієнтів безпеки

Види руйнувань муфт залежать, перш за все, від конструкції. Основними видами руйнувань є поломка або знос окремих елементів конструкції.

У муфтах, які працюють з мастилом, що труться, зміна в'язкості мастила викликає зміну величини моменту тертя.

Знос електромагнітних муфт перевіряється по периметру зубів, по товщині диска, по зносу щіток.