Виды Муфт

Устройства, применяемые в механизмах для постоянного или периодического соединения валов между собой, либо с находящимися на них деталями, называют муфтами. В зависимости от назначения существуют следующие основные виды муфт: постоянные, сцепные, предохранительные и обгонные.

Постоянные муфты служат для постоянного соединения двух валов, находящихся на одной оси в течение длительного времени. Жесткая постоянная муфта (рис. 1, а) состоит из двух дисков 2 и 4, неподвижно закрепленных при помощи шпонок в конце и начале валов 1 и 5 и скрепленных между собой болтами 3.

Жесткие муфты просты по устройству, но они не позволяют компенсировать перекосы и сдвиги, которые могут возникнуть между соединенными валами. Эти недостатки устраняются при применении упругих муфт.

Рис. 1. Постоянные муфты

Упругая муфта (рис. 1, б) состоит из двух фланцев 1 и 2, неподвижно закрепленных при помощи шпонок на валах 5 и 6 и соединенных между собой пальцами 3 через резиновые кольца 4, вставленные в отверстия фланца 2. При передаче движений вследствие деформации резиновых колец смягчаются толчки и удары, передаваемые через соединяемые валы, а также в некоторой степени компенсируются перекосы валов в процессе работы. В силу этого упругие виды муфт получили самое широкое применение при соединении валов электродвигателя и коробки скоростей или подач фрезерных станков.

Вид сцепных муфт (рис. 2) служит для периодического соединения и разъединения деталей передач во время работы. Наиболее широкое применение в фрезерных станках получили сцепные муфты следующих типов: кулачковые, мнoгoдисковые фрикционные и мнoгoдисковые электромагнитные.

Кулачковые муфты (рис. 2, а) состоят из двух полумуфт 2 и 3, сцепленных между собой при помощи торцовых кулачков. (Часто одной из полумуфт является зубчатое колесо, свободно установленное на валу и имеющее зубья на торце.) Левая полумуфта соединена с валом 1 неподвижно при помощи шпонки, а правая установлена на валу 5 на шлицах или направляющей шпонке и имеет возможность перемещаться вдоль вала от рукоятки 4.

Чтобы передать вращение валу 5 от постоянного вращающегося вала 1 с полумуфтой 2, необходимо переместить полумуфту 3 так, чтобы ее зубья на торце вошли во впадины полумуфты 2.

Рис. 2. Сцепные муфты

Кулачковые виды муфт очень просты по устройству и способны передавать большие нагрузки. Однако они обладают существенным недостатком, так как не позволяют производить включение во время работы станка из-за сильного удара о кулачки полумуфт.

Многодисковая фрикционная муфта (рис. 2, б), применяемая в фрезерных станках для включения ускоренных перемещений стола, состоит из корпуса 3, имеющего продольные пазы, ряда ведущих и ведомых металлических дисков. Ведущие диски 2 свободно установлены на валу 5, своими выступами входят в продольные пазы корпуса и вращаются вместе с ним от зубчатых колес 7 и 4. Ведомые диски 1 насажены на шлицы вала 5. Чтобы передать вращение валу и связанному с ним зубчатому колесу 6 и далее по цепи от непрерывно вращающегося зубчатого колеса 4 и корпуса муфты с ведущими дисками, необходимо сжать диски осевым перемещением гильзы 8. В результате возникших сил трения между дисками ведущие диски передадут вращение ведомым, а они, будучи соединенными с валом при помощи шлицев, сообщат ему вращательное движение.

Дисковые фрикционные виды муфт позволяют производить включение и выключение механизмов станка на ходу и благодаря большой контактной поверхности дисков передавать значительные усилия.

Предохранительные муфты служат для автоматического отключения механизмов станка при перегрузках, возникающих в процессе работы.

Шариковая предохранительная муфта (рис. 3) расположена в коробке подач фрезерных станков. Внутри приводного зубчатого колеса 3 имеется ряд отверстий, куда вставлены шарики 5 с пружинами 4, сила прижима которых регулируется толкателями 2 с помощью гайки 1. Приводное зубчатое колесо свободно установлено на фланце 6. На торцах фланца и втулки 7, неподвижно соединенной с промежуточной втулкой 8, имеются зубья, представляющие собой кулачковую муфту.

Вращение валу 9 от приводного зубчатого колеса 3 передается через шарики 5, фланец 6 и кулачковую муфту. При перегрузках в механизме рабочих подач шарики, находящиеся в контакте с отверстиями фланца, сжимают пружины и выходят из контакта с отверстиями фланца, приводное колесо начинает проскальзывать относительно кулачковой муфты, вращение вала 9 и перемещение стола прекращаются. После устранения причин перегрузок шарики вновь входят в отверстие фланца и движение передается исполнительным органам станка.

Функции предохранительной муфты до некоторой степени выполняет и сцепная мнoгoдисковая фрикционная муфта.

Рис. 3. Предохранительная муфта

Обгонная муфта (рис. 4) применяется в фрезерных станках для осуществления ускоренных и рабочих перемещений стола по двум кинематическим цепям. Она состоит из кольца 3, изготовленного как одно целое с червячным колесом, фигурного диска 2 с вырезами, соединенного неподвижно при помощи шпонки с валом 7, цилиндрических роликов 4, размещенных в вырезах диска 2. При помощи штифтов 5 и пружин 6 ролики постоянно прижаты к внутренней поверхности кольца 3. При вращении кольца 3 в направлении, показанном стрелкой, ролики заклиниваются между кольцом и диском, все части муфты вращаются как одно целое (рабочий ход - Р. Х.).

Если валу 1 сообщить вращение в том же направлении, но с большей скоростью, чем скорость вращения кольца 3, ролики окажутся в более широких выемках, вследствие чего диск с кольцом расцепляется, кольцо продолжает вращение в том же направлении от цепи коробки подач (холостой ход - X. X.). Следовательно, включение ускоренных перемещений стола можно производить, не выключая рабочей подачи. Достоинством этого вида муфт является то, что они исключают опасность поломки механизмов станка при одновременном приводе вала по двум кинематическим цепям, так как включаются и выключаются автоматически.

Рис. 4. Обгонная муфта