Муфта для соединения валов

Пружинная

Такое изделие могут еще именовать зубчато-пружинной или оснащенной змеевидной пружиной муфтой. Подобные трансмиссионные детали сокращают динамическую нагрузку, которая передается на вал. Еще одна важная роль — предохранение от колебаний резонансного типа. Зубьям придают особенную форму.

Пружину змеевидного исполнения располагают между ними. Если возникает критическая нагрузка, разрушение пружины позволяет избежать более дорогих по последствиям поломок. Есть модели с переменной жесткостью. У них основным конструктивным элементом оказываются тонкие пластины из стали.

Втулочная

Такой вид оборудования призван, прежде всего, связывать соосные валы цилиндрического типа. При этом разброс вращающего момента на соединяемых частях может сильно отличаться. Главная особенность, однако, иная — никакого смягчения динамической нагрузки и никаких ограничений темпа вращения не наблюдается.

Втулочные муфты — простейшие из муфт жесткого типа. Предусматривается 3 исполнения:

• Модели с цилиндрическим отверстием под посадку могут оборудоваться коническими штифтами;
• Есть аналоги со шпонками в виде призмы или сегментов;
• И наконец, существует еще вариант, где ничего этого нет, а есть прямобочные шлицы.

Муфты зубчатые тип МЗ ГОСТ 5006-55 (50895-96)

Муфты зубчатые (МЗ) –представляют собой механический узел, который предназначен для компенсации разных типов смещений валов, а также для передачи энергии вращения от одного вала к другому. Такой результат возможен благодаря использованию зубчатого зацепления,имеющего боковой зазор, а также возможности смещения по своей оси сопряженных зубьев. При этом зубья имеют сферическую внешнюю поверхность и бочкобразную форму.

Функции зубчатых муфт частично такие же как у карданных передач, но муфта, обычно, может компенсировать не большие углы (4-5 градусов) смещения, по сравнению с передачейкарданной. Кроме этого, указанные муфты могут обеспечивать передачу большего вращающего момента чем карданные передачи, но при этом им присуща повышенная вибрация.

Для применения зубчатых муфт общего машиностроительного применения, которые изготавливаются с целью соединения угловых валов с соосными, существуют государственные стандарты, предусмотренные ГОСТом 5006-94 и ГОСТом Р 50895-96. Такой стандарт применяется только для муфт, что используются для компенсации осевых и радиальных смещений при передаче вращения в рамках 1000-63000 Н*м.

Практика эксплуатации муфт зубчатых показывает, что основной причиной выхода из строя таких узлов является износ зубьев.

Поэтому для увеличения износостойкости и получения их большей твердости зубья муфт подвергают термической обработки. Степень обработки зависит от функциональных особенностей составляющих частей муфты, а также ее назначения.

Копейский механический завод «Горняк» изготовляет муфты зубчатые, что характеризуются стойкостью к высоким нагрузкам, применяются в широких диапазонах вращающих моментов и угловых скоростей.

Производимые на КМЗ «Горняк» зубчатые муфты имеют максимальный допустимый перекос осей втулок, что не превышает 130º (при нулевом смещении осей)

Копейский механический завод «Горняк» также выпускает и другие типы муфт зубчатых, таких как МЗП и МУВП.

Муфты МЗП полностью соответствуют ГОСТу 50895-69.МЗПиспользуются в случае, когда предусмотрено наличие промежуточного вала, с целью соединения горизонтальных одноосных валов. Их отличием является то, что полумуфта,что состоит из втулки и зубчатой обоймы, заменена на фланцевую полумуфту с запрессованным валом.

Муфты МУВП полностью соответствуют ГОСТу 21424 и применяютсяприсоединенияходноосных валов. Они используются при необходимости передачивращающего момента в диапазоне 6,3 – 16000 Нхм. Благодаря таким муфтам уменьшаются динамические нагрузки, при радиальных, угловых и осевых смещениях валов.Подобные муфты имеют очень мягкий пуск, что обеспечивается прорезиненными пальцами. Кроме этого, МУВП муфты способны заменить муфты ЗМ в механических устройствах, которые предназначены для подъема и перемещенияразнообразныхгрузов.

Зубчатые муфты всех видов, производимые на КМЗ «Горняк», изготавливаются с высококачественного сырья и заготовок, поэтому мы наш завод гарантирует долгую и надежную работу наших изделий.

Чтобы заказать зубчатые муфты на нашем заводе или узнать более детальную информацию о нашей продукции, а также по вопросам доставки, звоните по телефону, указанному на сайте.

Муфты зубчатые тип МЗ ГОСТР 50895-96 (5006-83):

В продаже встречается просто огромное количество вариантов исполнения различных муфт, все они характеризуются своими определенными достоинствами и недостатками. Специфическим предложением можно назвать зубчатую муфту. Был разработан целый набор технической документации, который должен учитываться.

Конструкция

Конструкция кулачковых муфт может отличаться в зависимости от их вида, но все они имеют следующие основные части:

• ведущая полумуфта, закрепляется на ведущем валу;
• зубчатый венец (звездочка);
• ведомая полумуфта, может двигаться по своему валу продольно, используя шпоночное или шлицевое соединение.

В разъединенном состоянии полумуфты разведены в стороны, валы имеют возможность вращаться независимо друг от друга. На их торцах выточены кулачки в форме треугольников или трапеций, служащие для зацепления с зубцами звездочки. кулачки

Между полумуфтами располагается зубчатый венец, его зубья выполнены в виде эвольвенты.

Когда необходимо провести соединение, подвижная полумуфта пододвигается к неподвижной. Их кулачки входят в зацепление, звездочка проворачивается на небольшой угол и занимает место между кулачками, обеспечивая плотный контакт между ними. Валы соединяются и готовы к передаче крутящего момента.

Звездочку для кулачковой муфты делают из упругого эластичного материала. Она служит для того, чтобы гасить динамические нагрузки, возникающие при включении муфты и при дальнейшем вращении. Кулачки полумуфт и зубцы звездочки рассчитаны таким образом, чтобы заполнять весь объем зоны зацепления, превращая конструкцию в практически цельную деталь. Это необходимо для передачи больших крутящим моментов и большой мощности без потерь энергии на соударения, трение и вибрацию.

Для минимизации вибраций во время работы поверхности полумуфт и звездочки должны быть выполнены с высокой точностью и тщательно обработаны.

Подключение/отключение кулачковой муфты при высокой относительной осевой скорости вращения (свыше 1 метра в секунду) приводит к сильным ударам и повреждению устройства. Категорически недопустимо отсоединять муфту, находящуюся под рабочей нагрузкой.

Области применения

Муфты нашли широкое применение на энергетических и коммуникационных объектах. Их устанавливают в электрические цепочки между оборудованием, при объединении разнообразных линий в одну сеть.

Существует несколько нюансов, влияющих на конструкцию соединения:

Разновидность соединяемых проводников

Принимают во внимание диаметр, материал изолятора, тип металла токопроводящей конструкции.
Диаметр провода, а также материал, наружной оболочки.
Назначение кабеля (силовой, для связи), разрешенное напряжение, тип передаваемых сигналов.. Кабельные муфты используют для всех типов прокладки — подземных и воздушных

На месте стыковки проводник надежно защищен от влияния осадков, механических повреждений. Соединение прочное и обеспечивает качественный электрический контакт проводов

Кабельные муфты используют для всех типов прокладки — подземных и воздушных. На месте стыковки проводник надежно защищен от влияния осадков, механических повреждений. Соединение прочное и обеспечивает качественный электрический контакт проводов.

Муфтовая конструкция дает возможность упорядочивания местоположения каждого проводника в ячейке соединительной кассеты. Благодаря этому создается герметичный контакт изоляционных элементов и наружной бронированной оболочки. Корректно выбранное и установленное устройство почти не дает искажений электрического сигнала и не меняет напряжение и токи в силовых кабелях.

Прецизионные муфты

При необходимости точно передавать крутящий момент или минимизировать момент инерции рекомендуем обратить внимание на серво либо сильфонные муфты. Так же тут допустимо применять кулачковые муфты Trasco ES

Сильфонные муфты. Если нужно передать небольшой крутящий момент при средней скорости вращения, и компенсировать среднюю угловую, осевую и радиальную несоосность, используют сильфонные муфты. Они не имеют зазора и обладают высокой упругостью на кручение, и за эти качества нашли свое применение в металлообрабатывающих станках, фрезерных станках с ЧПУ, печатных машинах и др.Поэтому иногда их называют “муфты для ШВП”.

Серво муфты обычно выдерживают большие параллельные и угловые несоосности. Она идеально подходит для применения с энкодером, шаговым двигателем, сервомоторах, где необходима точная передача небольшого и среднего момента при высоких оборотах.

Для компенсации средних несоосностей и вибраций, можно использовать безлюфтовые муфты TRASCO ES. За счет своих конструкций и размеров, данный тип муфт позволяет быстро и легко их устанавливать на ШВП, приводы промышленных машин и механизмов, роботизированные линии, контрольно-измерительные приборы и др.

Полиэтиленовые муфты

Фитинги для полиэтиленовых трубопроводов делятся на следующие разновидности:

• компрессионные;
• электрические;
• защитные.

Каждый из видов подразумевает свой способ монтажа.

Компрессионными соединительными муфтами для трубопроводов можно объединять трубы как одинакового диаметра, так и разного. Кроме того, существуют специальные фитинги, которые имеют внутреннюю или внешнюю резьбу для соединения со стальными трубами, вентилями или другими изделиями, которые имеют резьбу. Таким образом, данная разновидность соединителя универсальна.

Монтаж в этом случае достаточно прост.

1. Сначала частично разбирается сам фитинг, на пол-оборота ослабляется накидная гайка.
2. Труба очищается от пыли, ножом или фаскоснимателем подрезается наружная фаска.
3. На трубе отмечается глубина, на которую она должна войти в фитинг.
4. Ввести трубу в муфту до отметки.
5. Полностью затянуть натяжную гайку.

Несмотря на то, что гайку необходимо затянуть полностью, нельзя прикладывать чрезмерное усилие при этом процессе. В противном случае, можно повредить соединитель.

Электрические муфты применяют для соединения полиэтиленовых труб

Электромуфта представляет собой соединитель, внутри которого расположен нагревательный элемент. Монтаж в этом случае также является достаточно простым. Нужно лишь иметь источник питания – специальный аппарат.

Проводится установка таким образом:

1. Почистить трубу от пыли и снять верхний слой полиэтилена в месте монтажа.
2. Установить соединитель на трубу.
3. Подать питание на клеммы фитинга.
4. По окончанию нагревания отключить провода.
5. Оставить конструкцию на 20 минут.

Благодаря нагревательному элементу, полиэтиленовые составляющие плавятся. После отключения питания они застывают и образуют практически монолитное и очень надёжное соединение.

Защитные же муфты используются в случае прокладки трубопровода через железобетонные стены. Постоянный контакт с железобетоном может негативно сказаться на полиэтилене, поэтому рекомендуется использовать такую защиту. Муфта представляет собой цельное кольцо, которое устанавливается в стене. Через это кольцо и следует проводить трубопровод. Установив подобную защиту, можно не переживать о влиянии железобетона на полиэтилен.

Конструкция муфты

Рассматриваемая деталь характеризуется достаточно большим количеством особенностей, которые определяют основные эксплуатационные качества. Среди конструктивных особенностей отметим:

1. Изделие состоит из двух полумуфт. Одна из них выполняет роль компенсатора, другая предохранительного элемента. При этом упругий элемент муфты выступает в качестве промежуточного элемента. Соединение резиновой звездочкой позволяет компенсировать смещение валов.
2. Конструктивно изделие напоминает фланцевые варианты исполнения, однако разница заключается в использовании эластичной втулки.
3. Втулка может компенсировать смещение оси вала до 5 мм. Варианты исполнения с большими размерами способны проводить более существенную компенсацию смещения, так как их диаметральный размер также внушительный.

При соединении с промежуточным валом существенно увеличивается эксплуатационный срок изделия, так как вибрация или незначительное смещение валов компенсируется.

Кулачковая — дисковая

Подобное приспособление рассчитано на передачу значительного крутящего момента. Могут сказать, что-то же самое обещают и относительно других муфтовых агрегатов. Это верно, однако кулачковый-дисковый блок обладает неоспоримым преимуществом: он отлично справляется, когда соединять/разъединять сборку приходится относительно редко.

Фото: дисковая муфта Rexnord

При этом требуется близкое совпадение темпа вращения валов. Опционально достижимо обеспечение их строгой соосности. Звездочку всегда изготавливают из материала, отличающегося высокой упругостью и эластичностью. Профили зубцов и кулачков соответствуют эвольвенте.

Механический агрегат подключают вручную. Передача усилия идет при помощи системы рычагов. От операторов требуется только перемещение рычага либо прокручивание рукояти. Она связывается с необходимой деталью за счет червячного либо кривошипного привода. Это решение технически просто и надежно, но сотрудникам придется тратить много сил.

Схема прямоугольник отличается высокой контактно-поперечной площадью. Потому передача очень высокой мощности облегчается. Минус — необходимо особо точное позиционирование полумуфт. В противном случае они будут гораздо хуже входить в зацепление. У формы симметричной трапеции такого требования нет. Зазоры в боковой плоскости гасятся за счет изменения глубины посадки кулачка.

Классификация кулачковых муфт

По типу привода, передвигающего подвижную полумуфту, упругие кулачковые муфты со звездочкой подразделяются на:

• Механические. Подключаются вручную, через систему рычагов. Оператор передвигает рычаг или поворачивает рукоятку с червячным или кривошипным приводом, преобразующим вращательное движение в линейное. Такой привод отличается простотой и надежностью, но часто требует больших физических усилий от работника. Необходима также установка блокировки, не позволяющая манипулировать муфтой на ходу станка или трансмиссии. Уход за такой муфтой несложен и заключается в периодическом осмотре и смазке.
• Гидравлические. Полумуфта передвигается с помощью гидроцилиндра. Отличается высокой скоростью срабатывания и легкостью управления, но требует наличия на станке гидравлической системы. Также необходима организация системы блокировки. Обслуживание гидравлики существенно сложнее и дороже, чем механики.
• Электромагнитные. Привод осуществляется электромагнитом соленоида. Отличаются компактностью, четкостью срабатывания и легкостью управления. Легко встраивается в автоматические системы блокировок и управления. Обслуживание простое, заключается в периодическом осмотре и смазке подвижных частей.

В зависимости от использованного профиля кулачков муфты со звездочкой разделяют на:

• Прямоугольник. Имеют максимальную площадь поперечного соприкосновения, способны передавать максимальную мощность. Требуют очень точного позиционирования ведущей и ведомой полумуфты для вхождения в зацепление.
• Симметричная трапеция. точное позиционирование не нужно, компенсация боковых зазоров происходит за счет переменной глубины посадки кулачков.
• Асимметричная трапеция. Позволяет передавать вращение только в одном направлении. Отсутствие реверса достигается за счет наклона тыльной стороны профиля. Угол выбирают с тем расчетом, чтобы при начале вращения в обратную сторону полумуфты кулачки начинают проскальзывать и зацепление прекращается, а крутящий момент не передается. Устройство не рассчитано на продолжительную работу в таком режиме.

Особняком стоит конструкция, разработанная для соединения валов, оси которых параллельны, но не совпадают. Кулачково-дисковая муфта была разработана Джоном Олдэмом в начале XIX века. В механизме работают три диска. Два из них находятся на ведущем и ведомом валу, а третий размещен между ними, соединяясь с каждым через шлицевой выступ на поверхности. Выступы и пазы с разных сторон среднего диска размещены перпендикулярно друг другу. Средний диск, скользя в пазах, движется вокруг собственного центра вращения, находящегося посередине между осями ведущего и ведомого валов. Он совершает для оборота за один оборот ведущего вала. Угловые скорости и число оборотов валов совпадает.

Такие устройства значительно компактнее, чем карданные передачи.

Как соединить валы механизмов?

Для передачи осевого вращения применяются валы, на котором могут крепится различные шестерни и звездочки. Соединение проводится при применении различных методов, к примеру, используются муфты для соединения валов. К их особенностям относятся нижеприведенные моменты:

1. Есть возможность выполнять демонтаж.
2. Существенно упрощается сбор и производство конечного изделия.
3. Многие типы изделий позволяют компенсировать различного рода смещения, которые могут возникать при работе устройства.
4. Устройство может выдерживать существенную нагрузку.

Сегодня детали соединяются между собой при применении технологи сварки крайне редко. Это связано с тем, что вибрация и другое воздействие может стать причиной появления трещин и других дефектов.

Неправильная фиксация может привести к поломке устройства. Изделие выбирается в зависимости от эксплуатационных условий. К примеру, валы могут смещаться в самых различных направлениях.

Втулочно-пальцевая муфта

Муфта втулочно-пальцевая также разработана для соединения соосных валов. Она передает крутящий момент в пределах от 6,3 до 16000Н м и уменьшает возникающие при этом динамические нагрузки. Муфта втулочно-пальцевая цена изготовления которой невысока, благодаря своей простоте, получила широкое распространение в машиностроении. Она способна компенсировать небольшие (до 1°) осевое и угловое смещение валов.

По обыкновению, такая муфта состоит из двух частей —  полумуфт. Одна из них — компенсирующая, изготовленная в виде упругой втулочно-пальцевой муфты, а другая —  предохранительная. Обе полумуфты между собой соединяются резиновой торообразной оболочкой.

По конструкции, муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) устроена подобно фланцевой муфте, только у упругой муфты, вместо соединительных болтов есть стальные пальцы, на которых стоят кожаные, резиновые или другие эластичные втулки.

Такие втулки позволяют компенсировать небольшие осевые (от 1 до 5 мм, для малых муфт, и от 2 до 15 мм, для больших муфт), радиальные – от 0,2 до 0,6 мм, и угловые — до 30′, смещения валов. Эти муфты эластичны, обладают высокой демпфирующей и электроизоляционной способностью, надежны в работе и просты в изготовлении. Широко применяются для соединения электродвигателей (d< 150 мм) с механизмами.

Полумуфты изготавливаются в таких исполнениях:

• по ГОСТ 12080-66, для длинных концов валов, с цилиндрическими отверстиями;
• по ГОСТ 12080-66, для коротких концов валов, с цилиндрическими отверстиями;
• по ГОСТ 12081-72, для длинных концов валов, с коническими отверстиями:
• по ГОСТ 12081-72, для коротких концов валов, с коническими отверстиями.

Материал, из которого изготавливают все детали — чугун 20СЧ. Допускается применение других материалов, чьи свойства не уступают чугуну СЧ20. Пальцы изготавливаются из стали с механическими свойствами не хуже, чем у стали 45.

Муфты МУВП отличаются не только простотой конструкции, ее упругие элементы очень удобно меняются. В составе муфты МУВП, как сборный элемент, применяются втулки и кольца.

Втулки МУВП — резиновые изделия, которые изготовляют путем вулканизации сырой резины в пресформах. Заменить втулки МУВП можно набором из колец МУВП такого же размера. Так как втулка состоит из 4-х секций, то она заменяется 4-мя кольцами. Такие втулки могут работать в масле, воздухе с попаданием масла, топливе, воде, при температуре от — 45° С до +70° С. Рассчитаны на длительное напряжение сжатия до 20кгс/см², могут выдерживать кратковременные резкие перегрузки до 40 кгс/см². Своевременная замена колец или втулок МУВП, позволяет продлить сроки службы подшипников и увеличить межремонтный период работающего оборудования.

Упругие элементы муфты выпускаются в традиционном виде — втулки, и более современные – кольца. Они являются полностью взаимозаменяемыми элементами, поскольку внутренние и наружные размеры у них одинаковые. Вместо одной втулки, на палец можно одеть несколько колец МУВП. Кольца образуют сплошную конструкцию, которая по свойствам не уступает цельной втулке МУВП.

Кольца, по сравнению с втулкой, имеют ряд достоинств. Кольца намного легче. И кольца и втулки одеваются на пальцы «с натягом» для чего приходится прикладывать усилие. Так как толщина кольца меньше толщины втулки в четыре раза, то и усилие, применяемое при монтаже кольца МУВП, будет в четыре раза меньше.

Еще одно преимущество состоит в том, что длина пальцев некоторых муфт отличается от стандартных. На такой палец может быть установлено от трех до шести колец МУВП. За неимением колец, приходилось резать втулки, в то время как кольца просто набираются в необходимом количестве.

К преимуществу колец можно отнести и их более низкую стоимость, так как и пресс-форма, и сам процесс их изготовления оказывается проще.

Самодельная соединительная муфта

Для существенного снижения затрат рассматривается возможность использования самодельной конструкции. Среди особенностей выделим следующие моменты:

1. Для создания самодельной конструкции требуется звездочка, которая может быть снята с коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
2. Передача вращения осуществляется при помощи цепи. За счет применения стали при изготовлении этого изделия существенно повышается прочность.
3. Подключение осуществляется за счет двух полумуфт. При этом звездочка должна распиливаться пополам. На каждую полумуфту будет навариваться обрезанная часть звездочки.
4. Крепление полумуфты осуществляется при помощи болтов. Однако, подобный способ соединения не рекомендуется в случае, если оказываемая нагрузка существенная. Фиксация разъемных элементов обеспечвается за счет шпонки при передаче большого усилия.

Приведенная выше информация указывает на то, что подобное изделие может быть изготовлена при применении подручных материалов. При этом полученное устройство устанавливается для передачи высокого крутящего момента.

Детали машин



Большинство машин и технологических систем состоит из отдельных узлов, механизмов и агрегатов, цепочкой передающих энергию от двигателя к исполнительным органам. Для обеспечения кинематической и силовой связи между отдельными элементами этой цепочки (узлами, механизмами и агрегатами) используют специальные соединительные устройства – муфты.

Муфтой называют устройство для соединения концов валов или валов со свободно установленными на них деталями (зубчатыми колесами, шкивами, звездочками и т. п.). Муфты передают вращающий момент без изменения его величины и направления.

Некоторые типы муфт при передаче вращающего момента способны выполнять дополнительные функции – поглощать вибрации, удары и толчки, предохранять машину от перегрузок, компенсировать несоосность и перекосы соединяемых валов, в определенных режимах автоматически разъединять и соединять отдельные механизмы и агрегаты машины без остановки двигателя.

***

Особенности подбора муфт по характеристикам

Основной характеристикой муфт является передаваемый вращающий момент Т. Муфты подбирают по ГОСТ, ведомственным нормалям, каталогам или проектируют по расчетному вращающему моменту Тр:

Тр = К×Т,

где К – коэффициент режима работы муфты, который может принимать следующие значения: — при спокойной работе и небольших разгоняемых массах К = 1,15…1,4; — при переменной нагрузке и средних разгоняемых массах К = 1,5…2,0; — при ударной нагрузке и больших разгоняемых массах К = 2,5…3;     Т – номинальный вращающий момент, передаваемый муфтой (наибольший из длительно действующих вращающих моментов), Нм.

Диаметры посадочных отверстий муфты согласуют с диаметрами концов соединяемых валов, которые могут быть различными при одном и том же вращающем моменте вследствие применения разных материалов и различной нагруженности изгибающими моментами. Стандартные муфты каждого типоразмера выполняют для некоторого диапазона диаметров валов.

Наиболее слабые звенья выбранной муфты проверяют расчетом на прочность по расчетному крутящему моменту Т.

Работа муфт сопровождается потерями мощности, которые обусловлены наличием несоосностей и перекосов между соединяемыми валами и потерями на демпфирование (сглаживание динамических нагрузок). По этим причинам КПД муфт всегда меньше единицы. По опытным данным при расчетах обычно принимают КПД муфт в пределах η = 0,985…0,995.

***

Глухие и жесткие компенсирующие муфты