Чому для одних приводів потрібна жорстка передача, а для інших важливіше демпфування вібрацій? У чому відмінності між променевими, сильфонними і високодинамічними муфтами від силових, типу Oldham та кулачкових. Де кожен тип працює найбільш оптимально.

Будь-яка муфта перш за все служить для з'єднання двох валів, ведучого та приводного. Вибір, насамперед, буде визначатися параметрами обертового руху, моментами на валах, їх геометрією чи можливими відхиленнями від неї.

Аксіальні муфти, які служать для передачі поступального лінійного руху, наприклад від поршня на розподільчий вал, в даному випадку не розглядається.

Загалом умовно, муфти можна розділити на три групи, залежно від умов застосування:

Силові муфти:

Кулачкові муфти

Насамперед служать для:

• передачі високих крутних моментів
• компенсація незначних кутових відхилень чи неспіввісності
• компенсація ударних навантажень при зміні навантаження, пусках/зупинках, регулюванні.

Приклад – з'єднання валів електродвигуна з валом редуктора першої ступені. За рахунок різниці моменту інерції двигуна та редуктора виникають дуже високі ударні навантаження під час пуску/зупинки, а також звичайно їх викликає зміна навантаження під час роботи.

Муфти Oldham

Служать для:

• компенсації високої радіальної та найголовніше, паралельної (бічний зсув) несоосності. Наприклад, ми її отримаємо при монтажі двигуна та насоса на єдиній зварній рамі, де за рахунок нагрівання завжди будуть відхилення від заданих розмірів. Це зустрічається на довгих валах, що згинаються за рахунок власної ваги та навантаження. Зазвичай, монтаж в польових умовах не дає можливість точно нівелювати усі відхілення.
• передачі високих крутних моментів

Високоточні муфти:

Сільфонні з'єднувачі,

• характеризуються значною жорсткістю;
• Компенсують несоосність валів у межах допусків;
• максимально точно передають обертання без люфту.

Знаходять застосування: на верстатах ЧПУ, вимірювальних стендах, кулько-гвинтових передачах.

Прецизійні муфти

Променеві муфти

мають найвищу крутильну жорсткість і точність передачі (див. примітку), мінімальне відхилення приводного і приєднаного вала по куту при зміні параметрів руху;

• передають кут повороту з мінімальною помилкою;
• привід працює плавно, без ривків, різких стартів чи зупинок.

Застосовуються, коли параметрами пристрою закладені вібрації та коливання системи у невеликіх діапазонах і потрібна компактна, суцільнометалева муфта, що не задає зайвих перешкод при роботі.

Зазвичай їх ставлять в енкодерах; для датчиків положення; на вимірювальних валах; на лабораторні приводи; поворотні столи верстатів; тестові стенди.

Високодинамічні муфти

• привід працює при частих циклах старт/стоп;
• є швидкі розгони та гальмування;
• можливі вібрації чи резонанси, що передаються на підшипники, енкодер або приводні механізми;
• потрібно поєднувати мінімальні люфти на валах із демпфуванням;
• важлива стабільна робота динамічного приводу,
• допустимі незначні відхилення щодо жорсткості.

Типові застосування:

• актуатори; pick-and-place механізми (пакувальні роботи, швидкодіючі механізми перенесення деталей);
• дозуючі головки;
• малі сервоприводи;
• пакувальні машини;
• сортувальні механізми;
• приводи захватів та кареток.

Примітка

Крутильна жорсткість та точність передачі для з'єднувальних муфт:

Наприклад: приводний двигун повернув вал, а муфта повинна передати цей поворот на інший вал. Але будь-яка, не жорстка муфта, трохи пружинить. Один вал вже повернувся, а другий, через навантаження, трохи відстає.

Наскільки муфта чинить опір цьому відставанню (скручування) - це і є крутильна жорсткість.

Формула розрахунку:

Для звичайного механічного приводу це неважливо, а для енкодера, дозатора, лазерного сканера, пакувальної лінії, або роботизованого комплексу це може мати критичне значення