Муфты предназначаются для постоянного жесткого соединения строго соосных валов. При использовании этих муфт допускаемая величина смещений осей валов лежит в пределах 0,002-0,05 мм [65]; нормами на монтаж корабельных валопроводов допускается радиальное смещение 0,05 мм и перекос 0,05 мм на 1 м длины (угол перекоса 5- 10 рад) [24]. Глухие муфты, кроме крутящего момента, передают изгибающие моменты, перерезывающие и осевые усилия. С целью разгрузки муфт от действия изгибающего момента целесообразно располагать их вблизи опор.

Глухие муфты применяются преимущественно в приводах и передачах, где требуется жесткое и надежное соединение отдельных валов в длинный составной вал, причем он должен работать как цельный. Применяются они также в передачах с переменной скоростью или работающих в режиме частого пуска, где сравнительно небольшой маховой момент муфт является важным их достоинством.

1. ВТУЛОЧНЫЕ МУФТЫ

Втулочные муфты - наиболее простой вид глухих муфт. На рис. 1.1 показаны четыре разновидности втулочных муфт но нормалям машиностроения: втулочная муфта со штифтами (МИ 1067-60); втулочная

Рис. 1.1. Муфты втулочные со штифтами и со шпонками

муфта со шнонка.мн (приз.матическими или сегментными, МН 1068-60), б и в; втулочная муфта со шлицами (МН 1069-60). Размеры и основные параметры муфт приведены в табл. 1.1.

Муфты втулочные со штифтами, шпонками и шлицами

Продолжение табл. 1.1

Для рнс. 1.1, а-в

Для рис. г

Примечания- 1. Размеры d, вошедшие в нормаль, но не рекомендуемые к применению, в таблице не указаны (d = 14; 18; 22; 28; 35; 45; 55; 60; 70; 90).

2 Размеры в скобках по возможности не применять.

3 г - число зубьев; d - внутренний диаметр шлица; О, - наружный диаметр шлица.

Достоинствами муфты являются простота конструкции и изготовления, малые габариты и низкая стоимость. Недостаток - сложность монтажа и демонтажа, связанные с необходимостью перемещения валов или муфты вдоль вала. По этой причине на гладкие цилиндрические концы валов производится только напряженная посадка муфт.

Применение втулочных муфт ограничивается валами диаметром 100 мм.

Максимальный передаваемый крутящий момент уИр (кгсм):

Для муфт со штифтами ................... 400

с призматическими шпоикамн ........... 560

со шлицами....................1250

При отсутствии ударных нагрузок частота вращения не ограничивается. Для валов диаметром d = 4- 16 мм применяются только втулочные муфты со штифтами.

Материал втулок - сталь марки 45 по ГОСТ 1050-60 (для муфт со шлицами сталь марки 45 улучшенная; твердость HRC 24-30). Соотношение между размерами муфты:

Наружный диаметр муфты D ...............(1,5-=-2) d

Длина L.........................(2,8-н4) d

Наружный диаметр муфты D может быть проверен из условия равнопроч-ности втулки и вала.

2. ФЛАНЦЕВЫЕ МУФТЫ (ПОПЕРЕЧНО-СВЕРТНЫЕ)

Фланцевая муфта является наиболее надежным и распространенным видом глухих муфт. Она состоит из двух полумуфт с фланцами, насаживаемыми на концы валов; фланцы стягиваются болтами.

На рис. 1.2 показаны четыре разновидности фланцевых муфт по нормалям машиностроения МН 2726-61 - МН 2729-61; открытые (а), открытые с промежуточными полукольцами (б), закрытые (в) и закрытые с промежуточными полукольцами (г). В табл. 1.2 приведены основные параметры и размеры муфт.

Для обеспечения соосности полумуфты центрируются либо выступом на одном фланце и выточкой на другом (рис. 1.2, а, в), либо про.межуточными полукольцами (рис. 1.2, б, г). В последнем случае при монтаже и демонтаже не требуется осевого смещения валов, но зато снижается точность центрирования. Для большей точности сопряжения и- предотвращения изгиба валов в муфтах должна быть обеспечена строгая перпендикулярность торцовых поверхностей полумуфт к оси вала.

Материал полумуфт - сталь марки 40 (ГОСТ 1050-60) или марки 45Л (ГОСТ 977-65). При окружной скорости у 35 м/с допускается чугун марки СЧ 21-40 (ГОСТ 1412-70).

Для соединения полумуфт с валом.(цилиндрическим) в нормалях предусмотрена напряженная посадка. При тяжелых условиях работы (реверсивная работа и т. п.) применяется негюдвижпая (легкопрессовая) посадка или посадка на конусные концы. В некоторых машинах вместо полумуфт применяются фланцы, привариваемые к валу или изготовляемые за одно целое с валом. Достоинствами муфты являются: удобный монтаж и демонтаж, особенно для муфт с промежуточными полукольца.ми; точное, жесткое и надежное соединение валов; способность передавать значительные крутящие моменты. Для нормализованных муфт наибольший допускаемый крутящий момент Мкр = 5600 кгс-м; муфта может быть спроектирована и для значительно больших крутящих моментов.

Допускаемая максимальная окружная скорость: для муфт из стали v sc 70 м/с, для муфт из чугуна о ;с: 35 м/с.

Закрытые муфты могут быть использованы в качестве тормозных барабанов или шкивов ременных передач. За исключением этих случаев, предпочтение надо отдавать открытым муфтам (они меньше по длине и более удобны для затяжки болтов).

Полумуфты соединяются получистыми болтами (ГОСТ 7808-70), вставленными в отверстия с зазорами, или чистыми болтами (ГОСТ 7817-72), вставлен-ны.ми в отверстия без зазора (напряженная или другая неподвижная посадка). В последнем случае муфта имеет меньшие габаритные размеры.

При соединении полумуфт болтами, вставленными в отверстия с зазором, крутящий момент передается за счет сил трения между торцовыми поверхностями полумуфт и расчет сводится к определению силы затяжки одного болта по формуле

где k - коэффициент режима; D я - диаметры в см; / ния; / 0,l--0,2; г - количество болтов.

коэффициент тре-

исполнение f

Иипо/1нение1-11 исполнение!! I

5) исполнение I Исполнение U 5

г] Исполнение I

Рис. 1.2. Муфты фланцевые

При соединении полумуфт болтами, вставленными в отверстия без зазора, болты рассчитывают на срез по силе:

где S - сила, срезающая один болт, в кгс; - диаметр окружности расположения болтов в см.

В нормализованных муфтах половина болтов вставлена с зазором, а половина - без него.

Вышеприведенными расчетами учитывается только передача крутящего момента.

В случаях, когда муфты дополнительно нагружаются изгибающими моментами и осевыми силами значительной величины, при расчете болтов необходимо учитывать усилие дополнительной затяжки их - для исключения раскрытия стыка между полумуфтами.