Упругая муфта — это разновидность компенсирующей муфты механического действия. Она способна компенсировать угловые ошибки и вибрации, в то время как жесткая передает вращающий момент без дополнительных демпфирующих свойств. Особенности упругой муфты — способность уменьшать динамические нагрузки, защищать валы от резонансных колебаний, компенсировать небольшую несоосность валов. Такие эффекты возможны благодаря наличию в конструкции гибких металлических (пружин) или неметаллических (резиновых, полимерных) элементов.
Существует несколько типов упругих муфтовых соединений, примеры можно увидеть здесь: https://fif-group.kz/catalog/uprugie-mufty-flender/. Такие узлы могут быть торсионно жесткими (способными препятствовать осевой скручивающей нагрузке), торсионно гибкими и высокоупругими. Общим для них является наличие в конструкции двух полумуфт, ведущей и ведомой, и компенсирующего элемента. Рассмотрим устройство на примере разных типов муфт. Включение полимерных втулок добавляет узлу электроизолирующие свойства.
Упругая втулочно-пальцевая муфта (МУВП)
Изделие пригодно для соединения валов диаметром от 10 до 160 мм. Компенсационные свойства МУВП невысокие. Её преимущества — простота изготовления, удобство замены упругих элементов. К минусам относят достаточно быстрый износ в случае, если есть смещение валов.
Конструктивные составляющие МУВП:
- две полумуфты, сидящие на концах валов со шпонками;
- стальные пальцы, закрепленные в одной из полумуфт;
- упругие резиновые втулки.
При высоком качестве изготовления МУВП могут с успехом применяться для рабочих машин со средней и высокой нагрузкой в качестве быстроходных муфт для приводов кранов, конвейеров, насосов.
Упругая кулачковая муфта
В отличие от МУВП, кулачковое муфтовое соединение является управляемым и позволяет расцеплять валы при необходимости. Вращающий момент передается за счет того, что на полумуфтах таких устройств есть выступы – торцевые трапециевидные или треугольные кулачки, которые зацепляются за зубья звездочки, создавая зацепление полумуфт.
Конструктивные составляющие:
- ведущая и ведомая полумуфты с корпусом из стали, чугуна, алюминиевого сплава, и стальными кулачками;
- звездочка (зубчатый венец) из термоплатичных материалов или прочной пластмассы.
В односторонней упругой муфте со звездочкой одна из полумуфт неподвижна. Когда подвижный элемент приближается к неподвижному, кулачки входят во впадины, резиновая звездочка ложится между металлическими элементами, что обеспечивает сцепление. Создается цельная конструкция, которая эффективно гасит вибрации. Такие соединители имеют небольшие размеры, в них отсутствует относительный поворот соединяемых валов, они легко собираются и разбираются, хорошо компенсируют несоосность, надежны в эксплуатации. Из минусов — возможность применять на небольших диаметрах (от 12 до 45 мм), небольшой передаваемый момент.
Установка двусторонних кулачковых соединителей позволяет получать две скорости вращения и два крутящих момента. Способ присоединения — направляющая шпонка или шлица. Демпфирующие кулачковые муфты используются в агрегатах со средними и высокими оборотами.
Муфта с торообразной оболочкой
Тор-муфта применяется при значительной несоосности валов диаметром от 14 до 240 мм при наличии ударных и переменных нагрузок. Она вынослива, хорошо шумоизолирует и обладает электрозащитными свойствами. Её используют в насосных и бурильных установках, приводе дорожно-строительной техники.
Конструктивные составляющие:
- две полумуфты из чугуна, алюминия, стали;
- торообразная оболочка из резины, натурального или хлоропенового каучука;
- два кольца (фланца), закрепляющих оболочку на полумуфтах.
Упругая оболочка может иметь выпуклый или вогнутый профиль. Резинку можно заменить без демонтажа узла. Минусами называют достаточно большие размеры, повышение осевых валовых нагрузок при установке такого типа соединителей.