Вследствие погрешностей изготовления и монтажа всегда имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов. Можно указать на три вида отклонений от номинального расположения валов: продольное смещение, радиальное смещение и угловое. На практике чаще всего встречается комбинация указанных отклонений, которая называется общим термином «несоосность валов».
При соединении глухими муфтами несоосные валы в месте установки муфты приводят к одной общей оси путем деформации валов и опор. Опоры и валы дополнительно нагружаются. Для уменьшения вредных нагрузок на валы и опоры применяют компенсирующие муфты. Компенсация вредного влияния несоосности валов достигается либо вследствие подвижности жестких деталей – компенсирующие жесткие муфты, либо за счет деформации упругих деталей – упругие муфты.
Муфта зубчатая
Состоит из полумуфт с наружными зубьями и обоймы с внутренними зубьями. Для передачи больших вращающих моментов обойма выполняется разъемной, состоящей из 2-х половин.
Муфта компенсирует все виды несоосности валов. При работе муфты происходит скольжение в местах соприкосновения зубьев и их износ. Поэтому износ является основным критерием работоспособности. Для уменьшения износ в обойму заливают жидкую смазку. Из-за сложности проведения точного расчета зубчатых муфт, используется условный метод расчета, неточности которого компенсируют выбором допускаемых напряжений на основе практики. Допускают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми зубьями, а зубья соприкасаются по всей длине и высоте. При этом получаем
Z – число зубьев полумуфты; D0= – делительный диаметр зубьев; А = – проекция рабочей поверхности зуба на его среднюю диаметральную плоскость; b – длина зуба; h – рабочая высота зуба; K – коэффициент динамичности нагрузки; Т – вращающий момент (Нмм).
Для проектного расчета формулу преобразуют и при средних значениях параметров: К=3,5; [σсм] = 13,5 МПа; определяют делительный диаметр
, мм.
Исходя из опыта, радиальная нагрузка на вал принимается равной значению , где Ft определяют по диаметру D0.
Для небольших вращающих моментов (Тmax= 380 Нм) применяют зубчатые муфты с неметаллической обоймой. Прочность такой муфты зависит, прежде всего, от материала обоймы. Муфты этого вида не являются стандартными.