Здравствуйте! Промышленные муфты нашли применение для кинематической связи вращающихся валов приводов электрических устройств или силовых механизмов. Чтобы грамотно определиться с видом компенсационного изделия требуется разбираться в принципиальных отличиях между их разновидностями.
О назначении
Приводные компенсирующие муфты (КМ) специально разрабатывались для передачи вращающегося момента ведущего вала на ведомый элемент. Передача проводится без изменения параметров и направления вращения. Главное назначение муфт в сохранении момента сочетается с выполнением дополнительных функций. Специализированные муфты качественно компенсируют погрешности монтажа оборудования и демпфируют геометрическую деформацию осей валов.
Муфта компенсационная считается незаменимым элементом для соединяемых валов со смещенными осями. Технологические особенности использования удлиненных валов требуют применения составных элементов компенсационных муфт. Практичные в использовании устройства для компенсации радиальных, осевых или угловых смещений легко соединяются и разъединяются. В аварийных режимах служат для предохранения оборудования от поломок. Хорошо поглощают излишнюю вибрацию и устраняют толчки.
Разновидности устройств компенсации
Для промышленного и частного потребителя выпускается огромное конструктивное разнообразие компенсационных муфт. Главный критерий правильного подбора стандартизированных муфт — передача вращающегося момента с сохранением модульных значений. Кроме специализированного функционального назначения конструкции устройств отличаются принципами функционирования: механического, пневматического, гидравлического и прочих.
Главная паспортная характеристика узлов характеризуется показателями вращающего момента, который специально рассчитывается на конкретное применение. Распространение в промышленности получили механические компенсационные муфты. Специфические особенности соединения валов предусматривают применение неуправляемых (глухих), управляемых и саморегулируемых (автоматических) узлов. Ответственные узлы в соединении валов определяют надежность работы и долговечность используемых машин.
Неуправляемые узлы представлены компенсационными муфтами:
1. Жесткими. Главное предназначение заключается в соединении вращающихся узлов с незначительными осевыми смещениями. Взаимные перекосы осей вызываются неточностью изготовления деталей и грубостью монтажа. Наряду с продольными, радиальными и угловыми смещениями встречается комбинированный вид. Эта «несоосность» вращающихся элементов устраняется путем приведения к «соосности» за счет подвижных жестких элементов.
2. Упругими. Главное предназначение — компенсировать динамические нагрузки. Основной узел муфт представлен упругим элементом, передающим вращающий момент между 2 равнозначными полумуфтами. Востребованные изделия представлены втулочно-пальцевыми, торообразными и муфтами с резиновой «звездочкой».
Крестово-кулачковые изделия
К разновидности жестких компенсационных муфт относятся крестовые (ГОСТ 20720 – 75) или муфты Ольдгена. Изготавливаются плавающие муфты 2 типов: кулачковые дисковые и конструкции с вкладышем. Конструктивно узлы выглядят в виде 2 полумуфт, специального диска или вкладыша.
Для изготовления полумуфт и дисков используется сталь Ст 3, Ст 4, Ст 5. Вкладыши изготавливаются из стойкого текстолита. Допускается радиальное смещение ≤ 0,04 D и угловое ≤ 0° 30′. Расчеты на прочность кулачково-дисковых узлов рекомендуется проводить по критичным показателям давления на рабочие плоскости сопрягаемых элементов муфты.
Цепные
Эти изделия (ГОСТ 20742 – 93) относятся к достойным представителям конструкции из 2 полумуфт (звездочек) с однозначным количеством зубьев, охватывающей их цепи и защитного кожуха. Узлы рекомендуются к использованию в местах соединений валов с диаметрами — 20 ÷ 150 мм. Передача вращающего момента характеризуется значениями — 60 ÷ 16000 Н*м/с. Частота вращения — 500 ÷ 1600 мин-1. Для изготовления используется сталь 45 и 45Л.
Конструктивные достоинства муфт представлены упрощенным сервисом и надежностью эксплуатации. Технологично изготовленное изделие с незначительными габаритами и весом удобно в монтаже/демонтаже. Качественная компенсация смещений в радиальных и угловых плоскостях . Не рекомендуется применять в передачах с реверсом и при повышенных динамических нагрузках. Это объясняется угловыми зазорами и присутствием участков мертвого хода.
Зубчатые
Главное предназначение этих узлов в надежном соединении валов с диаметрами — 40 ÷ 500 мм. Конструкция муфты (ГОСТ 5006 – 83) включает 2 полумуфты с наружными зубьями и 2 половинок обоймы с внутренними зубьями. При работе зубья обоймы сцепляются с зубьями полумуфт. Элементы сцепления (зубья) полумуфт с полуобоймами выполняются с эвольвентной конфигурацией профиля.
Преимущества зубчатых муфт заключаются в небольших габаритах и весовых показателях. Изделия выдерживают повышенные нагрузки и радиальные скорости. Компенсируются все виды «несоосностей» валов (радиальное, угловое и осевое смещение). Для изготовления применяется сталь 45, 40Х или литьевая 45Л.
Шарнирные
В изделиях (ГОСТ 5147 – 80) задействован пространственный принцип шарнира Гука. Эти муфты с успехом функционируют в передачах крутящего момента с повышенными угловыми смещениями — 40–45° градусов. Параметры конструктивных элементов и габаритные размеры привязываются к месту применения.
Простейший вариант представлен 2 полумуфтами (вилками), которые насаживаются на валы и специальной крестовины. Для устранения недостатка неравномерности вращения ведомого вала применяются сдвоенные шарнирные варианты с телескопическим промежуточным валом. Телескопический элемент устраняет проблемы путем циклического смещения валов.
Универсальность применения
Универсальность применения компенсационных муфт заключается в использовании с зубчатыми, кулачковыми, колесными системами и ременными передачами шкивов. Для каждого конкретного случая проводятся прочностные расчеты. Потребителю предлагается выбор узлов по специальным таблицам нормалей и стандартов.
Необходимость использования муфт в технически сложных устройствах характеризуется обстоятельствами:
• Создания удлиненных конструкций валов;
• Компенсации вынужденной «несоосности» и опасных перекосов валов при неточном изготовлении, а также особенностях монтажа;
• Понижения динамических нагрузок;
• Демпфирования нежелательных колебаний:
• Амортизирования толчков;
• Подключения или отключения требуемых узлов при работе других.
Признанная профессионалами и часто используемая кинематическая схема использования узлов представлена видом: электродвигатель — муфта — узел редуктора — муфта — рабочий комплекс (транспортер, грузоподъемный механизм, насосная или масляная станция).
Добавить комментарий