Муфта (от нем. Mufte или голл. mou-wtje) — устройство для соединения валов, тяг, труб, канатов и т. п. Муфта, в частности, воспринимает осевые силы при соединении трубопроводов. Ее выполняют в виде втулки с резьбой. Муфту для передачи вращающего момента выполняют нерасцепляемой постоянной; компенсирующей или подвижной, а также сцепной.
Постоянная муфта представляет собой втулку, надетую на концы соединяемых валов или жестко соединенные детали, закрепленные на концах валов. Компенсирующая муфта позволяет соединить валы, оси которых установлены с погрешностью, например, несоосны или пересекаются.
К таким муфтам относят упругую муфту, зубчатую компенсирующую муфту. К подвижным муфтам относят шарнирную муфту; муфту типа «универсальный шарнир» (таковой, в частности, является карданный механизм или просто кардан); синхронную сферическую муфту.
Подвижная муфта позволяет соединять валы с пересекающимися осями под большим углом по сравнению с компенсирующей муфтой. Сцепная муфта позволяет соединять и разъединять валы принудительно в процессе вращения, при остановке или автоматически, в зависимости от параметров движения или нагрузки.
Сцепные муфты (или управляемые соединительные муфты) подразделяются на кулачковые (зубчатые), фрикционные; электромагнитные жидкостные; порошковые.
Кулачковые муфты характеризуются тем, что передача крутящего момента производится за счет нормальных сил N между рабочими поверхностями. Данные муфты осуществляют жесткое соединение валов при определенных угловых положениях одного вала относительно другого. Преимущества кулачковых муфт перед фрикционными — малые габариты, простота конструкции и изготовления, дешевизна (что очень важно в условиях рыночной экономики России). Недостаток — недопустимость включения на быстром ходу без соответствующих мер предосторожности против удара.
Фрикционные муфты передают крутящий момент за счет сил трения между рабочими поверхностями, допускают включение на ходу без каких-либо мер предосторожности. Различают следующие типы фрикционных муфт: дисковые, у которых рабочими поверхностями являются торцовые плоскости дисков; конусные, у которых рабочими являются конические поверхности; кольцевые и колодочные, у которых рабочими являются цилиндрические поверхности.
Кроме того, фрикционные муфты по условиям работы разделяются на: сухие, применяемые в таких местах, где можно надежно предохранить муфту от попадания смазки; масляные, работающие в условиях обильной смазки. Фрикционные муфты обычно ставят на быстровращающихся валах кинематической цепи.
Электромагнитные жидкостные и порошковые муфты в основном применяются в качестве сцепных для соединения и разъединения валов; они характеризуются тем, что способны передавать крутящий момент при отсутствии скольжения; допускают более длительное проскальзывание на переходных режимах; имеют меньшее время срабатывания и требуют меньшей мощности тока возбуждения, чем дисковая фрикционная муфта с электромагнитным управлением.
Принцип действия муфт этого типа основан на свойстве жидкой или порошкообразной ферромагнитной смеси увеличивать под действием магнитного поля свою вязкость и прочно приставать к полюсам магнитной системы. Во многих механизмах применяются также муфты скольжения гидродинамические и электромагнитные вихревые.
Гидродинамическая муфта скольжения обеспечивает более мягкий привод машины, хорошо гасит крутильные колебания, облегчает работу двигателя на переходных режимах. При пуске тяжелых машин от асинхронного короткозамкнутого электродвигателя данная муфта сокращает длительность действия большого пускового тока, а также ограничивает нагрев двигателя.
Гидродинамические муфты наиболее широко применяются в транспортных устройствах с двигателями внутреннего сгорания из-за плохой характеристики этих двигателей на малых оборотах. Электромагнитная вихревая муфта используется в основном как сцепная муфта, допускающая значительное проскальзывание, или как средство изменения числа оборотов ведомого вала.
Гидродинамические и электромагнитные вихревые муфты имеют такое существенное отличие от фрикционных, как возможность продолжительной их работы с большим скольжением без быстрого нагрева и износа отдельных поверхностей муфты.
Во второй половине XX в. широкое распространение получили более эффективные самоуправляемые муфты, в основном такие, как муфты обгона или свободного хода, производящие переключение в зависимости от того, с какого вала на какой передается крутящий момент и движение, и в зависимости от направления передаваемого момента; центробежные, производящие соединение и разъединение валов в зависимости от скорости их вращения; однооборотные, производящие разъединение валов механизмов через каждый оборот в определенном угловом положении ведомого вала; предельного момента, производящие разъединение валов при достижении установленной величины момента.
Такие муфты определяются также как предохранительные — они разъединяют валы механизма при возрастании крутящего момента или скорости вращения выше допустимого значения.