Муфта (механическое устройство)

Простейшая механическая муфта

Механическая муфта — сборочная единица привода машины, предназначенная для соединения вращающихся элементов привода и передачи крутящего момента без изменения направления вращения. Определение «механическая» означает, что крутящий момент передаётся муфтой посредством жёстких или упругих соединительных элементов.

Муфта передаёт механическую энергию без изменения её величины.

Система классификации муфт

Муфты классифицируются по функциональному признаку, определяемому способом соединения ведущей и ведомой частей.

Нерасцепляемые муфты

Класс механических муфт, у которых их ведущие и ведомые части соединены постоянно.
Подразделяются на три группы: жёсткие муфты, компенсирующие муфты, упругие муфты.

Жёсткая муфта

Нерасцепляемые механические муфты, не допускающие относительного смещения между полумуфтами.
Подразделяются на два вида:

• Неразъёмная жёсткая муфта (не имеющая разъёмов)
• Разъёмная жёсткая муфта (имеющая для удобства монтажа и демонтажа привода разъем в плоскости продольной или поперечной оси муфты)

Компенсирующая муфта

Нерасцепляемые механические муфты, допускающие относительное смещение между полумуфтами, исключая их поворот относительно друг друга.
Подразделяются на четыре вида:

• Осевая компенсирующая муфта (соединительные элементы которой позволяют компенсировать осевые смещения валов)
• Радиальная компенсирующая муфта (соединительные элементы которой позволяют компенсировать радиальные смещения валов)
• Угловая компенсирующая муфта (соединительные элементы которой позволяют компенсировать радиальные смещения валов)
• Универсальная компенсирующая муфта (соединительные элементы которой позволяют компенсировать одновременно два или три любые вида смещений валов)

Упругая муфта

Нерасцепляемые механические муфты, относительное смещение между полумуфтами которых осуществляется за счёт упругой деформации соединительных элементов.
Подразделяются на два вида:

• Линейная упругая муфта (имеет линейную характеристику крутильной жёсткости соединительных элементов)
• Нелинейная упругая муфта (имеет нелинейную характеристику крутильной жёсткости соединительных элементов)

Управляемые муфты

Класс механических муфт, в конструкции которых имеется специальный соединительный элемент, обеспечивающий соединение и разъединение полумуфт (и валов) по команде некоего источника извне.
Подразделяются на две группы: синхронные муфты, асинхронные муфты.

Синхронная муфта

Управляемые механические муфты, включение (соединение) полумуфт которых возможно только при равных или почти равных угловых скоростях полумуфт.
Фактически только один вид:

• Синхронная муфта с механической связью (соединительные элементы которой включаются и выключаются с помощью либо механического, либо гидравлического, либо пневматического, либо электромагнитного устройства)

Асинхронная муфта

Управляемые механические муфты, включение (соединение) полумуфт которых возможно при неравных угловых скоростях полумуфт.
Фактически только один вид:

• Асинхронная муфта с механической связью (соединительные элементы которой включаются и выключаются с помощью либо механического, либо гидравлического, либо пневматического, либо электромагнитного устройства)

Самодействующие муфты

Класс механических муфт, включение и выключение которых происходит автоматически в результате изменения заданного рабочего режима.
Подразделяются на три группы: центробежные муфты, обгонные муфты, предохранительные муфты.

Центробежная муфта

Самодействующие механические муфты, включение или выключение которых происходит от воздействия центробежной силы, возникающей во время вращательного движения муфты.
Фактически только один вид:

• Фрикционная центробежная муфта (у которой передача крутящего момента осуществляется за счет сил трения между соединительными элементами и полумуфтами)

Обгонная муфта

Самодействующие механические муфты, полумуфты которых способны автоматически соединяться и разъединяться в зависимости от направления их относительного вращения или в зависимости от относительной разницы скоростей их вращения.
Подразделяются на два вида:

• Храповая обгонная муфты (у которой включение и выключение муфт осуществляется храповым механизмом)
• Фрикционная обгонная муфта (у которой включение и выключение муфт осуществляется за счет сил трения между соединительными элементами и полумуфтами)

Предохранительная муфта

Самодействующие механические муфты, полумуфты которых способны автоматически разъединяться при превышении передаваемого крутящего момента.
Подразделяются на два вида:

• Предохранительная муфта с разрушающимся звеном (у которой при превышении номинального значения крутящего момента выключение/разъединение осуществляется за счет разрушения соединительных элементов)
• Предохранительная муфта с неразрушающимся звеном (у которой при превышении номинального значения крутящего момента выключение/разъединение осуществляется за счет окружных сил, превышающих силы трения между соединительными элементами и полумуфтами)

Некоторые распространённые типы механических муфт

• Жёсткие (глухие) муфты:
  • втулочные (по ГОСТ 24246-96) ;
  • фланцевые (по ГОСТ 20761-96);
  • продольно-свёртные (по ГОСТ 23106-78).

• Компенсирующие муфты — компенсируют радиальные, осевые и угловые смещения валов:
  • шарнирные муфты — угловое смещение до 45° (по ГОСТ 5147-97)
  • зубчатые;
  • цепные (по ГОСТ 20742-93).

• Упругие муфты — компенсация динамических нагрузок:
  • муфты с торообразной оболочкой (по ГОСТ 20884-93);
  • втулочно-пальцевые (по ГОСТ 21424-93);
  • муфты со звёздочкой (по ГОСТ 14084-93).

• Сцепные муфты — соединение или разъединение валов или валов с установленными на них деталями.
  • муфты кулачково-дисковые (по ГОСТ 20720-93);
  • кулачковые муфты;
  • фрикционные;
  • центробежные.

См. также

• Гидромуфта
• Вискомуфта
• Магнитная муфта
• Электромагнитная муфта — особый тип муфт с механической связью

Литература

• ГОСТ 50371-92. «Муфты механические; термины и определения». — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1993. — 42 с.
• ГОСТ 18306-72. «Муфты электромагнитные с механической связью; термины и определения». — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1977. — 11 с.
• Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — С. 417. — ISBN 5-7695-1384-5.
• Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. / под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 2001. — Т. 2. — 912 с. — ББК 34.42я2. — УДК 621.001.66 (035). — ISBN 5-217-02964-1.