Глухі муфти. Довгі вали за умовами виготовлення, збирання і транспортування іноді роблять складовими. У цьому випадку окремі частини валу з'єднують глухими муфтами. У деяких випадках ці муфти застосовують для забезпечення співвісності валів агрегатів.
Муфта втулкова (рис.10.1) являє собою втулку, що надягають з зазором на кінці валів. Муфта відрізняється малими габаритами по діаметру, але ускладнює монтаж через необхідність великих осьових зсувів з'єднуються агрегатів. Матеріал втулок - конструкційна сталь (ст.5, ст.3). Втулкові муфти застосовують для з'єднання валів діаметром до 70 мм.
Фланцеві муфти. Фланцева муфта (рис.10.2) складається з двох однакових напівмуфт, виконаних у вигляді маточини з фланцем. Фланці з'єднують болтами. Розрізняють два конструктивних виконання:
1. Половину болтів встановлюють у фланцях полумуфт без зазору. В цьому випадку центрування напівмуфт здійснюють ці болти. В результаті загвинчування гайок фланці притискаються силами затяжки болтів, і на торцях фланців виникає момент сил тертя. Момент, що обертає з однієї напівмуфти на іншу передається стрижнями болтів, поставлених без зазору, і силами тертя на фланцях.
2. Всі болти у фланцях полумуфт встановлюють з зазором. При цьому не-
обходимо передбачити центрування напівмуфт. В цьому випадку весь крутний момент з одного напівмуфти на іншу передається силами тертя на фланцях.
З економічних і технологічних міркувань машини зазвичай виконують з окремих вузлів (агрегатів), які з'єднують муфтами. Однак точна установка валів таких агрегатів неможлива через: помилок виготовлення і монтажу; установки агрегатів на основі, що деформується (нежорсткому) підставі; розцентровки валів в результаті теплових деформацій корпусів агрегатів при їх роботі, а також з-за пружних деформацій валів під навантаженням.
Для з'єднання валів з незбіжними осями застосовують компенсуючі муфти. Завдяки своїй конструкції ці муфти забезпечують працездатність машини навіть при взаємних зсувах валів.
Зубчасті муфти. Здвоєна зубчаста муфта (ріс.10.3) складається з двох однакових маточин 1 (втулок), що мають зовнішні зубчасті вінці і двох однакових обом 2 з внутрішніми зубчастими вінцями. Обойми стягнуті болтами 3, рівномірно розташованими по колу. У кришках 4, що закривають внутрішню порожнину муфти, розташовані спеціальні гумові ущільнення, які утримують рідке мастило усередині муфти. Пробка 5 служить для заливки в муфту масла. Пояски 6 на втулках служать для контролю співвісності валів, а різьбові отвори - для кріплення стійок індикатора. Число зубів і їх розміри підібрані так, щоб зуби вінця втулки розташовувалися з деяким зазором між зубами обойми, утворюючи зубчасті з'єднання.
Для зниження інтенсивності зносу зубів, заготовки втулок і обойм роблять кованими або литими (при великих розмірах). Ковані заготовки роблять із сталей марок 35ХМ, 40, 45, а литі з сталей марок 40Л, 45Л. Твердість поверхонь зубів втулок і обойм повинна бути 42 - 50 HRCе.
Шарнірні муфти. У шарнірних муфтах використаний принцип дії шарніра Гука. Ці муфти служать для передачі крутного моменту між валами з великими кутами перекосу до 40-45 °. змінюються під час роботи.
Муфта (рис. 10.4) складається з двох однакових напівмуфт у вигляді маточини з вилкою (вилки полумуфт повернені на 90 °) і хрестовини, що з'єднує напівмуфти. Хрестовина з'єднана з виделками полумуфт шарнірами. Це забезпечує свободу повороту кожної напівмуфти щодо хрестовини.
Пружні муфти відрізняються наявністю пружного елемента і є універсальними в тому сенсі, що, володіючи деякою крутильній піддатливість, ці муфти також є компенсують.
Пружні муфти здатні:
· Пом'якшувати поштовхи і удари крутного моменту, викликані технологічним процесом або вибором зазору при пусках і зупинках машини. При цьому кінетична енергія удару акумулюється муфтою під час деформації пружного елемента, перетворюючись в потенційну енергію деформації.
· Захищати привід машини від шкідливих крутильних коливань;
· З'єднувати вали, які мають взаємні зміщення. В цьому випадку деформі-
руется пружний елемент муфти, і муфта функціонує як компенсірущая.
Муфти з неметалевими (гумовими) пружними елементами. уп
ругіе муфти з резино-кордних і гумовими пружними елементами получі-
Чи досить широке поширення завдяки простоті конструкцій, дешевизні виготовлення, простоті експлуатації (не вимагають догляду), високою податливості при крученні і хорошою демпфирующей здатності. Два останніх важливих властивості визначаються властивостями гуми, з якої виготовлений пружний елемент муфти.
Пружна втулочно-пальцева муфта показана на рис. 10.5.
Пружними елементами є резино-кордові втулки одягнені на сполучні пальці.
Пружна муфта з гумовою зірочкою показана на рис. 10.6
На рис. 10.7 зображена муфта з пружним елементом у вигляді внутрішнього тора. Дві однакові напівмуфти 2 з'єднані тороідальним пружним елементом 1, краї якого притиснуті до напівмуфти нажімнимі кільцями 3 та гвинтами 4, рівномірно розташованими по колу.
Муфта з гумовою конічної шайбою зображена на рис. 10.8. Резино -металевий пружний елемент 6 кріплять до напівмуфти 1 і 2 гвинтами 5 рівномірно розташованими по колу. Сучасні способи прівулканізаціі гуми до металу дозволяють отримати міцність з'єднання не нижче міцності самої гуми. Муфта не володіє високими компенсаційними властивостями. Однак її з успіхом застосовують в приводах машин для гасіння шкідливих крутильних коливань. Змінюючи кут конуса можна отримати необхідну крутильне жорсткість муфти.
На рис. 10.9 зображена муфта з пружними елементами у вигляді сталевих стрижнів, що працюють на вигин при дії крутного моменту.
Напівмуфти 1 і 7 з'єднані циліндричними сталевими стрижнями (пружинами) 5, рівномірно розташованих по колу. Кришка 3 і кожух 4 утримують стрижні від випадіння та утримують мастило в муфті завдяки ущільнень 2 і 8. Для зменшення зносу пружин і їх гнізд муфта заповнюється маслом з антизадирні присадками через маслянку 6.
Напівмуфти виготовляють з сталей 45, 40Х, стрижні - з високолегованих пружинних сталей, кришки і кожухи - з чавуну Сч12.
Механічні зчіпні муфти
Муфти, за допомогою яких можна легко роз'єднати вали (часто - під час роботи), називають зчіпними. До таких муфтам відносяться муфти з геометричним замиканням і муфти.
Ходова частина муфти з геометричним замиканням. Муфти з геометричним замиканням класифікуються за формою зачіпляються елементів.
Муфта з прямокутними зубцями (рис. 10.10, а) може передавати крутний момент в обидві сторони. Її ліва частина жорстко кріпиться (шпонкой) на валу. Права частина кріпиться на іншому валу ковзної шпонкою і зчіплюється або розчіплюється з лівою частиною переміщенням важеля в пазі. Головний недолік такої муфти - труднощі зчеплення. Зубчаста муфта, яка зчіплюється легше, однак передає крутний момент тільки в одному напрямку, показана на ріс.10.10, б.
Матеріал кулачкових муфт повинен забезпечувати високу твердість робочих поверхонь кулачків. Використовують стали марок: 20Х, 12ХН3А з цементацією і загартуванням до твердості 54 - 60 НRС. При частих включеннях використовують стали: 40Х, 40ХН, 35ХГСА з загартуванням робочих поверхонь зубів до твердості 40 - 45 НRС.
Муфти вільного ходу
Ці муфти служать для передачі крутного моменту тільки в одному напрямку, коли кутові швидкості провідної і відомої напівмуфт рівні. Якщо кутова швидкість веденої напівмуфти перевищить кутову швидкість ведучої напівмуфти, муфта автоматично роз'єднає з'єднані агрегати.
Роликова муфта вільного ходу представлена на рис. 10.11. Муфта складається з обойми 1 і зірочки 2, що є напівмуфтами, роликів 3, розташованих рівномірно по колу, і притискних пристроїв, що складаються з поршня і пружини 7. Ролики утримують бічні кришки 4, які фіксують пружинні кільця. Обойму від повороту утримує шпонка 5. Провідним ланкою муфти може бути як зірочка, так і обойма. Коли обойма почне обганяти зірочку ролик силами тертя об зірочку і обойму зміщується в більш широку частину клинового зазору і напівмуфти розмикаються.
Муфти граничного моменту
На рис. 10.12 показана фрикційна муфта, що застосовується в механізмах обертання кранів і на поворотних лебідках. Ця муфта одночасно є сполучною. Вона з'єднує вал електродвигуна з редуктором. Муфта забезпечена гальмівним шківом, зв'язок двигуна з механізмом здійснюється через диски. Частина дисків закріплена через шліци на втулці, жорстко з'єднаної з валом редуктора, інша частина дисків закріплена на диску. Жорстко з'єднаному з електродвигуном. Диски притиснуті один до одного постійною силою, що розвивається стислими пружинами, Величина стиснення пружин, що визначає величину крутного моменту передається муфтою, регулюється різьбовим кільцем.
Підшипники це найпоширеніші деталі в машинобудуванні. не-
можливо уявити будь-який сучасний механізм без підшипника, функції якого полягають з одного боку, в значному зменшенні тертя між обертається і нерухомої деталями механізму, а з іншого - в здатності нести певне навантаження. Важливу роль відіграє і ущільнення, яке захищає підшипник від зовнішніх впливів і утримує в ньому мастило.
Довговічність і надійність будь-якого механізму, в значній мірі, залежить від правильності вибору і якості застосовуваних підшипників, ущільнень і мастил. Підшипники по вигляду використовуваних в них деталей і їх взаємодії в процесі роботи підрозділяють на підшипники кочення і підшипники ковзання. Найбільш поширені підшипники кочення, які в свою чергу класифікують у напрямку сприйманого навантаження щодо вала (радіальні, радіально-наполегливі, упорно-радіальні й завзяті); формі тіл кочення: кулькові, роликові; числу тіл кочення: однорядні, дворядні і т.д. (Див. Табл. 10.1).
У машинобудуванні застосовують чотири основних види різьбових кріпильних з'єднань: болтами з гайками (ріс.10.13, a), ввертними болтами (гвинтами) (ріс.10.13, б), шпильками (ріс.10.13, в) проміжне (рис. 10.13, г) .
1. З'єднання болтами може бути застосовано тільки при можливості виконання наскрізних отворів в сполучених деталях.
2. З'єднання ввертними болтами застосовують при глухому нарізна отворів (ріс.10.13, д), коли неможливо застосувати болт з гайкою, або при наскрізному нарізна отворі, коли можлива установка болта тільки з одного боку з'єднання.
Деталь з різьбовими отвором виконуються зі сталі, ковкого і високоміцного чавуну, титанового сплаву, бронзи. В деталях з м'яких сплавів (алюмінієвих, магнієвих, цинкових і т.д.) потрібно використання проміжних нарізних втулок з більш твердого металу.
3. З'єднання шпильками застосовують для деталей з м'яких (алюмінієвих і магнієвих сплавів) або тендітних (сірого чавуну) матеріалів, а також при глухих або наскрізних нарізних отворах у випадках, небажаність частих викручування шпильок.
4. Крім описаних основних видів з'єднань застосовуються і проміжні. До них відноситься, наприклад, що застосовується з'єднання, зображене на ріс.10.13, ж. Болт закріплюють за допомогою гайки в гладкому отворі однієї деталі; іншу деталь притягують гайкою, навертаються на вільний кінець болта.
Кріпильні деталі загального призначення виготовляють найчастіше зі сталі 35, відповідальні деталі (шатунні болти, силові шпильки і т.д.) - з хромистих сталей типу 40Х, хромансиль типу 30ХГС, жароміцних сталей типу 30ХМ, 50ХФА, 25Х12М1Ф, з корозійно-стійких сталей типу 30Х13, 40Х13.
У серійному і масовому виробництві різьблення нарізають методами вихрового нарізування і фрезерування. Найбільш продуктивним і в той же час забезпечує найвищу міцність різьби є метод накочування різьблення.
Вони складаються на вироби, що застосовуються тільки в певній галузі.
Кожен машинобудівний завод або група заводів будь-якої галузі промисловості має свої стандарти і нормалі. Це технічні документи, які веліли застосування тільки певних профілів металу, розмірів штампів, способів обробки. Вони встановлюють і розміри кріпильних деталей: гайок, болтів, шайб і т. Д. І коли конструктор розробляє машину, він зобов'язаний дотримуватися тих стандартів і нормалей, які прийняті на заводах-виробниках. Чим більше буде в новій машині стандартних приладів, апаратів і деталей, тим простіше машина у виготовленні і надійніше в експлуатації. Адже такі деталі випускаються у великій кількості, і, отже, вони дешевші, їх можна легко разі пошкодження замінити.
Державні та галузеві стандарти регламентують технічні дані виробів, обов'язкові види і способи їх випробування і перевірки. Завод-виробник зобов'язаний все це строго дотримуватися і не має права випускати вироби з відступом від ГОСТу або Оста.
На вироби, які випускаються в невеликій кількості, що не розробляють стандартів. Замість них заводи складають технічні умови, які також визначають всі показники вироби і строго дотримуються виробниками.
У тих випадках, коли державні стандарти охоплюють відразу групу машин одного призначення, на кожен окремий вид машини для уточнення стандарту також складаються окремі технічні умови.