Муфтой - называется устройство для соединения концов валов или для соединения валов со свободно сидящими на них деталями (зубчатые колеса, звездочки и т. д.).
Назначение муфт — передача вращающего момента без изменения его значения и направления. В ряде случаев муфты дополнительно поглощают вибрации и толчки, предохраняют машину от аварий при перегрузках, а также используются для включения и выключения рабочего механизма машины без останова двигателя.
Центробежные муфты предназначены для автоматического включения или выключения ведомого вала при достижении ведущим валом заданной угловой скорости. По устройству центробежные муфты представляют собой фрикционные муфты, у которых механизмом управления служат грузы-колодки рис. 3.3.18, 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.
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.
Муфты приводные служат для продольного соединения двух деталей машины, связанных общим вращательным движением (вала с валом, вала с зубчатым колесом, двух зубчатых колес и др.
Кроме передачи крутящего момента, они часто используются для быстрого сцепления и разъединения кинематически связанных деталей (управляемые муфты), предохранения машины от перегрузок (предохранительные муфты), ограничения чрезмерного возрастания скорости путем автоматического разъединения ведущего и ведомого валов (нормально-замкнутые центробежные муфты) или же для обеспечения плавного разгона машины без перегрузки двигателя, разгоняемого вхолостую (нормально-разомкнутые центробежные муфты), для передачи момента только в одном направлении при автоматическом разобщении валов, когда частота вращения ведомого звена превысит частоту ведущего (муфты свободного хода), для компенсации вредного влияния несоосности валов, вызванной неточностью изготовления и монтажа (компенсирующие муфты), для уменьшения динамических нагрузок путем амортизации возникающих толчков, ударов и колебаний (упругие муфты)
Муфты различаются: 1) по принципу действия; 2) по принципу управления; 3) по назначению; 4) по конструкции.
Широко применяемые муфты стандартизованы.
Надежность и долговечность работы машинного агрегата в немалой степени связана с муфтой
В наиболее распространенных нормализованных муфтах каждый типоразмер муфты предназначен для определенного диапазона диаметров валов.
Место установки муфты непосредственно влияет на ее габариты: на быстроходных валах меньше крутящий момент, поэтому габаритные размеры муфты будут меньше, меньше ее масса и момент инерции, упрощается управление муфтой (например, сцепной).
Если соединение привода и исполнительного механизма выполнено не на общей раме, от муфты требуются в первую очередь сравнительно высокие компенсирующие свойства без повышенных требований к малому моменту инерции.
Важным показателем муфт является их компенсирующая способность, зависящая от величины возможного взаимного перемещения сопряженных деталей
Муфты располагают у опор и тщательно балансируют.
Проверочный расчет наиболее важных деталей муфты, определяющих ее работоспособность, производится только в ответственных случаях при необходимости изменения их размеров или же применения других материалов Следует иметь в виду и предельно допустимую частоту вращения (для некоторых стандартных муфт указывается в таблицах), которая ограничивается из-за возникновения чрезмерных по величине центробежных сил, нагрева, износа или из-за возрастания опасности усталостных разрушений.
Поверхности трения сцепных муфт могут облицовываться фрикционными материалами (см. Возникает так называемый кривошипный эффект работающих муфт, который может несколько изменить схему нагрузок, действующих на валы и подшипники.
1 (радиальная схема в долях полной окружной силы на несущих элементах муфт).
Когда возможно достаточно точно определить крутящий момент, передаваемый муфтой в период неустановившегося движения (период пуска), за расчетную величину Гр принимается Тп:
где Гс — момент, необходимый для преодоления статических сопротивлений в период пуска, приведенный к валу, на котором установлена муфта; Гд—динамический момент от сил инерции вращающихся масс в период пуска, приведенный к валу, на котором установлена муфта; Т'л —динамический момент от сил инерции поступательно движущихся масс в период пуска, приведенный к валу, на котором установлена муфта.