МУФТА

МУФТА (от нем. Muffe или голл. mouwtje)
в технике, устройства для постоянного или временного соединения валов,
труб, стальных канатов, кабелей и т. п. Различают M. соединит ел ь-н ы
е, к-рые в зависимости от выполняемой функции обеспечивают прочность соединения,
герметичность, защищают от коррозии и т. п. (см. Кабельная муфта, Соединение
труб), и M. приводов машин и механизмов, к-рые передают вра-щат. движение
и вращающий момент с одного вала на другой вал, обычно со-осно расположенный
с первым, или с вала на свободно сидящую на нём деталь (шкив, зубчатое
колесо и т. п.) без изменения вращающего момента. Кроме того, M. приводов
выполняют др. важные функции: компенсацию небольших монтажных отклонений,
разъединение валов, авто-матич. управление, бесступенчатое регулирование
передаточного отношения, предохранение машин от поломок в аварийном режиме
и т. д. M. применяют для передачи как ничтожно малых, так и значит, моментов
и мощностей (до неск. тыс. кет). Различные способы передачи вращающего
момента, разнообразие функций, выполняемых M., обусловили большой типаж
конструкций совр. M. Наиболее распространённые из них стандартизованы.

Передача момента в M. может осуществляться
механической связью между деталями, выполняемой в виде неподвижных соединений
или кинематич. пар (M. с геометрич. замыканием); за счёт сил трения или
магнитного притяжения (M. с силовым замыканием); сил инерции или индукционным
взаимодействием электромагнитных полей (M. с динамич. замыканием). По характеру
работы и осн. назначению различают M. след. типов: постоянные соединительные;
управляемые (сцепные), позволяющие соединять и разъединять валы через систему
управления; самоуправляемые (автоматические), соединяющие и разъединяющие
валы в процессе работы автоматически в зависимости от изменения режима;
предохранительные, разъединяющие валы при опасном нарушении нормальных
условий работы машины; M. скольжения, передающие момент лишь при частоте
вращения ведомого вала, меньшей частоты вращения ведущего вала.

Постоянные соединительные M. выполняются
с геометрич. замыканием и делятся на неск. типов. Жёсткие некомпенсирующие,
или глухие, M. (рис. 1, а) соединяют валы без возможности относительного
их перемещения. Жёсткие компенсирующие M. допускают небольшие отклонения
от соосного расположения валов. Среди них наиболее распространены зубчатые
M. (рис. 1, б). Жёсткие подвижные M. допускают значит, отклонения
от соосности. Напр., широко распространены асинхронные шарнирные M. (см.
Карданная
передача), к-рые допускают перекос осей до 45°, но не допускают поперечных
и продольных смещений осей; сдвоенные шарнирные M., т. е. сочетание двух
одинарных (рис. 1, в) и т. д. Постоянное передаточное отношение при любых
углах между осями соединяемых валов обеспечивается синхронными шарнирными
M., к-рые передают движение посредством шариков. Такие M. применяют, напр.,
в приводе передних ведущих колёс автомобиля. К синхронным M. относятся
также плавающие, или крестовые муфты, наз. также кулачков о-д исковыми
M. (рис. 1, г), конструкции к-рых допускают значит, поперечные смещения
осей валов и компенсацию небольших перекосов и осевых смещений. Как компенсирующие
используются также упругие и упруго-демпфирующие M. К этой группе относятся
втулочно-пальцевые M. (рис. 1,3), широко применяемые для соединения вала
электродвигателя с валом приводимой машины, а также M. более совершенной
конструкции - M. с торообразной оболочкой (рис. 1,
е) и др.

Управляемые, или сцепные, M., выполняемые
с геометрич. и силовым замыканием, также отличаются большим разнообразием.
Группу M. с геометрич. замыканием составляют кулачковые (рис. 2, а), з
у б ч а т ы е и др. M., отличающиеся компактностью конструкции, но не допускающие
включения на быстром ходу при большой разности угловых скоростей сцепляемых
полумуфт. Этого недостатка лишены зубчатые M. с синхронизаторами (рис.
2, б). Такие M. обеспечивают безударное включение на холостом ходу,
т. к. сначала в соприкосновение входят фрикционные поверхности и происходит
выравнивание скорости вращения полумуфт в процессе скольжения перед введением
в зацепление зубьев. M. с синхронизаторами используют в автомобильных коробках
передач. К управляемым M. с силовым замыканием механич. связью относятся
M. трения, или фрикционные, к-рые допускают включение на ходу и под нагрузкой.
Конструкция этих M. может быть выполнена с одним или неск. дисками, с цилиндрич.
или конич. поверхностями трения, с механич., пневматич., гидрав-лич. или
электромагнитным (рис. 2, в) управлением. Такие M. применяют в автоматич.
системах, т. к. они позволяют осуществлять дистанц. управление.

Группу M. с силовым замыканием электромеханич.
связью составляют M. с жидкой или порошкообразной ферромагнитной смесью
(рис.2,г), в к-рых при прохождении электрич. тока в катушке возбуждения
возникает магнитный поток, в результате ферромагнитная смесь, заполняющая
зазор между полумуфтами, намагничивается, что обеспечивает сцепление смеси
с поверхностями полумуфт. Эти M. широко используются в копировальных металлообрабат.
станках и др. рабочих машинах. Силовое замыкание электромагнитной связью
осуществляется в синхронных электроиндукционных M., к-рые имеют магнитопроводы
с разделёнными полюсами на обеих полумуфтах (рис. 2, д). Вращающий
момент между валами передаётся при прохождении через катушку возбуждения
тока и возникновении при этом силы магнитного притяжения между полюсами
полумуфт.

Рис. 2. Управляемые муфты: а - кулачковая;
б
- зубчатая с синхронизатором; в - фрикционная с электромагнитным
управлением; г - с ферромагнитной смесью; д - синхронная
электроиндукционная; / - полумуфты; 2 - внешние зубья; 3 - конические
фрикционные поверхности; 4 - передвижное кольцо с внутренними зубьями;
5 - диски полумуфт; 6 - ферромагнитная смесь; 7 - катушка возбуждения;
S, 9 - магнптопроводы полумуфт с разделёнными полюсами.

Рис. 1. Постоянные соединительные муфты:
а
- жёсткая некомпенсирующая втулочная; 6 - жёсткая компенсирующая
зубчатая; в - сочетание двух одинарных шарнирных асинхронных муфт
с промежуточным валом; г - плавающая кулачково-дисковая; д -
втулочно-пальцевая;
е
- с горообразной оболочкой; / - соединяемые валь 2 - втулка
муфты; 3 - втулки с наружными зубьями; 4 -обойма с внутренними
зубьями; 5 - полумуфты; 6 - промежуточный вал; 7 - промежуточный
диск; 8 - горообразная эластичная оболочка;
- поперечные смещения валов;-угловое
смещение;
и бз-углы перекоса шарнирных муфт.

Рис. 3. Самоуправляемые муфгы: а - свободного
хода; б - центробежная; / - ведущая звёздочка; 2 - ролики; 3
-ведомая обойма; 4 - корпус; 5 - фрикционная обкладка.



Самоуправляемые, или автоматические,
M. включаются и выключаются в зависимости от изменения режима работы машины.
К ним относятся: однооборотные M., срабатывающие в опре-дел. положении
через каждые один или неск. оборотов вала (применяются в прессах и молотах
для остановки ползуна в верх, положении); обгонные M., или M. свободного
хода (рис. 3, а), передающие момент только при одном направлении
вращения ведущей полумуфты относительно ведомой и проворачивающиеся при
обратном направлении вращения (применяются в велосипедах, автоматич. трансмиссиях
автомобилей, станках и т. п.); центробежные M. (рис. 3, б), включающиеся
и выключающиеся в зависимости от скорости вращения ведущей полумуфты (используются
в качестве пусковых в приводах, а также как предохранительные муфты,
ограничивающие
скорость вращения приводимой машины, ит.п.); M.предельного момен-т а, к-рые
наиболее часто используются как предохранительные, отключающие машину при
опасном увеличении вращающего момента. Функции предохранительных выполняют
M. и др. типов, допускающие проскальзывание и имеющие соответствующую конструкцию
и характеристику.



M. скольжения выполняются с дина-мич.
замыканием механич. связью (гидродинамические) или с электрич. связью (электроиндукционные
асинхронные). Такие M. передают момент только при отставании ведомой полумуфты
от ведущей, т. е. при наличии скольжения. Конструктивно гидродинамическая
M. выполнена как замкнутая система с жидким рабочим телом. Такие M. используют
в качестве пусковых, управляемых и предохранительных, в гидродинамических
передачах. Электроиндукционные асинхронные M. работают за счёт сил
магнитного взаимодействия, возникающих при скольжении ведущей полумуфты,
имеющей катушку возбуждения и магнито-провод с разделёнными полюсами, относительно
ведомой полумуфты, выполненной со сплошным магнитопрово-дом. Эти M. используются
в качестве управляемых, пусковых, иногда как вариаторы скорости.

Лит.: Решетов Д. H., Детали машин,
3 изд., M., 1974; Краткий справочник машиностроителя, M., 1966; Детали
машин, 7 изд., M., 1972; Поляков В. С., Б а р б а ш И. Д., Муфты, 4 изд.,
Л., 1973; Детали машин. Справочник, под ред. H. С. Ачеркана, т. 1, 3 изд.,
M., 1968.

H. Я. Ниберг.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я