Жоспары:
1. Муфталадың негізгі түсініктер және анықтамалар.
2. Муфталадың атқаратын қызметі
3. Муфталадың түрлері
Бәрімізге белгілі, машиналар жеке-жеке тораптардан қүрастырылады, ал тораптар болса, бір-бірімен муфталар арқылы қосылады және олар тораптар арасындағы күш байланысын қамтамасыз етеді.
Техникада муфта деп біліктерді жалғастыратын тетікті айтамыз. Муфталар машиналарда көбінесе двигатель мен редукторды және редуктор мен атқарушы механизмді жалғастыру үшін қолданылады.
Машина жасау өндірісінде муфталар көбінесе мынадай жағдайларда қолданылады:
а) біліктерді өзара жалғастыру үшін;
б) двигательдермен жұмыс істейтін механизмдерді қосу және ажырату үшін;
в) жұмыс істеп тұрғанда машина бөлшектері на шамадан артық түсетін күштен сақтау үшін;
г) динамикалық күштерді азайту үшін;
д) машина тораптарын құрастырғанда пайда болатын қателіктерді жою үшін.
Муфталар өздерінің ішкі құрылысына және атқаратын қызметіне қарай бөлінеді:
а) механикалық муфталар;
б) электрлік муфталар;
в) гидравликалық муфталар.
Машинатанудың теориялық негіздері курсында тек механикалық муфталар қарастырылады.
Механикалық муфталар. Механикалық муфталардың өзі атқаратын қызметіне қарай үш түрге бөлінеді:
а) басқарылатын;
б) басқарылмайтын;
в) автоматтандырылған (өзін-өзі басқаратын).
Басқарылмайтын муфталарға төмендегілер жатады:
1) тұйық муфталар;
2) теңелту муфталары;
3) серпімді муфталар.
Басқарылатын муфталарға:
1) фрикциялық муфталар;
2) жұдырықша муфталар жатады.
Автоматтандырылған муфталарға:
1) центрден тепкіш муфталар;
2) қорғаушы (сақтандырушы) муфталар;
3) еркін қозғалыс муфтасы жатады.
Муфталар арқылы берілетін айналыс моментінің мөлшері олардың негізгі сипаттамасы болып табылады.
Тұйық муфталар. Тұйық муфталар біліктерді біртұтас етіп байланыстыруға арналған. Тұйық муфталардың бір кемшілігі — оларды қондыру үшін жүмыс істеп тұрған машиналарды тоқтатып, сол муфта арқылы байланысқан агрегаттарды ось бойынша жылжыту керек.
Тұйық муфталар серпімді және реттеуші муфталарға қарағанда аз орын алатын болғандықтан, оларды өте жақын орналасқан және ұзын біліктерді байланыстыруға қолданады.
Тұйық муфталар втулкалы және фланецті болып екі түрге бөлінеді.
Втулкалы муфталар. Втулкалы муфталардың қүрылысы қарапайым және көлемі кіші болады. Осыған байланысты жеңіл машиналарда диаметрі 60-70 миллиметрден аспайтын біліктерді қосуға жиі қолданылады. Бұл муфталардың ауыр машиналарда қолданылатын себебі монтаждау кезінде біліктерді ось бойымен жылжытуды керек етеді.
Втулкалы муфталар біліктерге бірнеше әдіспен бекітіледі:
а) конусты немесе цилиндрлі штифт арқылы (3.6, а-сурет);
б) призмалы немесе сегментті шпонка және орнықтыру винті арқылы;
в) шлицті қосылыс және орнықтыру винті арқылы.
Втулкалар болаттан жасалады. Кейде неғұрлым кµлемді втулка үшін СЧ 12-40 маркалы шойын пайдаланылады.
Сурет 1 Втулкалы муфта
а — штифпен бекітілген; б — шпонка арқылы.
Муфтаның негізгі өлшемдері:
D= (1,5—1,8)d,
L=(2—4)d.
Мұнда
d — білік диаметрі;
D— муфтаның сыртқы диаметрі;
L — муфтаның ұзындығы.
Бұл муфталар штифтің, шпонканың және втулканың беріктігіне есептеледі.
Фланецті муфталар. Фланецті муфта тұйық муфталардың негізгі түріне жатады. Жалғастырылатын біліктердін, ұшына фланецті екі жарты муфта отырғызылып, оларды өзара болттармен қысып бекітеді.
Бұл жарты муфталарды бекітетін болттар саңылаулы және саңылаусыз етіп қойылады. 2 суретте көрсетілгендей (1 вариант) саңылаусыз қойылған болттармен екі жарты муфталар бекітілген. Айналыс моменті бірінші жағдайда фланецтердің арасындағы уйкеліс күші арқылы берілсе, екінші жағдайда фланецтерді бекіткен болт денесі арқылы беріледі. Сондай-ақ саңылаусыз қойылған болттар біліктердің центрлеу функциясын атқарады.
Сурет 2 Фланецті муфта: 1 — вариант — саңылаумен койылған болт; 2 — вариант -саңылаусыз қойылған болт.
Егер бекітуші болттар саңылау етіп қойылса, онда түсетін көлденең күштерді қабылдайтын бедер арқылы біліктерді центрлеуге болады. Қауіпсіздік техникасының ережесіне байланысты болттардың шығып тұрған бөліктеріне қорғаныс қалқан жасайды. Бұл муфталарда шпонканың, втулканың және болттардың беріктілігі есептеледі. Саңылаусыз қойылған болттар ст. 5 маркалы болаттан жасалынады. Осыған орай болттың, тарту күшін ескеріп, рұқсат етілген қиылу кернеуі МПа болуы керек.
Жарты муфталар Сталь 40, 35 болаттарынан және СЧ 28-48 маркалы шойыннан жасалады.
Муфтаның сыртқы диаметрі D = (3 5)d,
үзындығы L=(1.5 4)d.
Мұндағы d — біліктін, диаметрі.
Фланецтердің арасындағы үйкеліс күші арқылы берілетін айналыс мынаған тең:
(11.1)
бұдан
(11.2)
мұндағы, — саңылаумен қойылған болттың тартылу күші;
dор —үйкеліс бетінін, орташа диаметрі, шамамен болттың орналасу диаметріне тең;
z— болттар саны;
f— үйкеліс коэффициенті. Шойын мен болттар үшін
Фланецті муфталарды біліктердің диаметрі d >200 мм асқан жағдайларда да қолдануға болады.
Клеммалы муфталар. Клеммалы муфталар деп, біліктердің ұшына отырғызылып, ості камтып орналасқан, болттармен бекітілетін втулкаларды айтамыз. Бұл муфталардын, ең негізгі қасиеті — олар құрастырған және ажыратқан кезде біліктерді ось бойымен жылжытуды керек етпейді. Айналыс моменті болттармен втулкаларды қысқан кезде біліктердің бетінде пайда болатын үйкеліс күші арқылы беріледі. Үйкеліс күші арқылы берілетін айналыс моменті аз болғандықтан, клеммалы муфталар техникада аз тараған.