Зубчатые муфты — что это?
Муфта зубчатая – это механическое устройство, используемое для соединения и разъединения вращающихся элементов машин и механизмов. Она обеспечивает передачу крутящего момента от одного вала к другому при соблюдении определенных условий.
Она компенсирует осевое, радиальное и угловое смещение валов, передавая между ними крутящий момент с проскальзыванием зубьев. Зубчатые муфты МЗ используются в оборудовании различных промышленных предприятий для соединения соосных валов и передачи крутящего момента между приводом и исполнительным механизмом.
ГОСТ Р 50895-96 муфты зубчатой
Настоящий стандарт распространяется на зубчатые муфты общемашиностроительного применения для соединения соосных горизонтальных валов и передачи крутящего момента от 1000 до 63000 Н.м при угловых, радиальных и осевых смещениях валов, при рабочих температурах не выше 120 град.С климатических исполнений У, Т категорий 1-3, 5 и климатических исполнений УХЛ, О и ОМ категории 4 по ГОСТ 15150.
В зависимости от размеров в соответствии с ГОСТ различают такие виды зубчатых муфт как: МЗ 1, МЗ 2, МЗ 3, МЗ 4, МЗ 5, МЗ 7, МЗ 12 и другие.
Виды и типы зубчатых муфт
Схема зубчатой муфты максимально проста. Она состоит из следующих элементов:
- две отдельные полумуфты, оснащенные зубчатым венцом;
- разъемный стальной корпус из двух отделений, где есть внутренние зубчатые венцы;
- заправочное отверстие, куда подаются смазочные материалы и присадки.
Соединение частей корпуса выполняется с помощью крепежных болтов. В роли уплотнителя применяются резиновые втулки (сальники).
По типу исполнения существует несколько видов зубчатых муфт:
- с разъемным корпусом;
- с неразъемным;
- оснащенные промежуточным валом.
Отличаются изделия и по разновидности исполнения. Они могут иметь цилиндрические или конические отверстия. Конструкции бывают жесткими или упругими. А по принципу крутящего момента их можно классифицировать на постоянные, сцепные и самоуправляемые.
Классифицируются в зависимости от следующих параметров:
- Источник энергии, на базе которого работает оборудование.
- Сцепление валов, уровень их связи.
- Способность к минимизации нагрузки, призванные устранить сильные вибрации при вращении.
Основные параметры зубчатых муфт включают:
- Диаметр зубчатых колес.
- Число зубьев на колесе.
- Шаг зубьев (расстояние между зубьями).
- Ширина зубьев.
- Материал зубчатых колес и муфты.
Основные свойства муфты зубчатой
Основные свойства муфты зубчатой:
Передача крутящего момента
Муфта зубчатая способна передавать крутящий момент от одного вала к другому. Зубчатые поверхности обеспечивают надежное сцепление и передачу силы между валами.
Высокая точность и надежность
Зубчатые элементы муфты обычно имеют высокую точность изготовления, что обеспечивает надежное и плавное соединение валов. Это позволяет избежать проскальзывания и обеспечивает стабильную работу механизма.
Долговечность и стойкость к износу
Муфты зубчатые обычно изготавливаются из прочных материалов, таких как сталь или чугун. Это обеспечивает их долговечность и стойкость к износу при передаче больших нагрузок и вращающихся движениях.
Возможность передачи больших мощностей
Благодаря своей конструкции и надежности, муфты зубчатые способны передавать большие мощности. Они широко применяются в тяжелых промышленных машинах и оборудовании, где требуется передача высоких нагрузок.
Возможность соединения и разъединения
Муфты зубчатые позволяют легко соединять и разъединять валы. Это удобно при обслуживании и ремонте механизмов, так как не требуется демонтаж других элементов.
В целом, муфты зубчатые являются надежными и эффективными устройствами для передачи крутящего момента в машинах и механизмах. Они обладают высокой точностью, долговечностью и способностью передавать большие мощности, что делает их популярным выбором в промышленности.
Зубчатая муфта МЗ
Зубчатая муфта МЗ состоит из двух полумуфт или втулок, которые жестко насаживаются на валы, и обоймы – цилиндрического составного барабана. На втулках нарезаны наружные зубья, а на барабане — два ряда внутренних зубьев. Для компенсирующей способности и лучшей подвижности муфт, поверхность наружных зубьев на полумуфтах обрабатывается по сфере, они делаются бочкообразными, что обеспечивает в зацеплении повышенный боковой зазор. Зубчатая муфта МЗ состоит из соединенных болтами двух зубчатых обойм, и двух зубчатых втулок, которые вставляются в обоймы. При этом зубья втулок и зубья обойм входят в зацепление, а благодаря сферической форме зуба втулок допускается незначительное смещение в различных направлениях. В таких муфтах перекос оси втулок относительно оси обоймы составляет не более 1°30′. мм, — а при —зуб>м/сек) НВ≥300.
Для увеличения противозадирной стойкости, сопряженные зубья должны иметь некоторый перепад твердостей. Зацепление работает в масле (нигрол), поскольку это увеличивает износостойкость зубьев и снижает потери на трение. Масло заливается в барабан до нижней точки кольцевых уплотнений на торцах барабана.
Принцип работы зубчатой муфты
Практически в любом механизме, где предусмотрены валы, обязательно есть соединительный элемент, называющийся зубчатой муфтой. Она считается оптимальным решением в случаях, когда нужно передать крутящий момент по одной оси или под наклоном.
Чтобы понять принципы работы зубчатой муфты, нужно поэтапно рассмотреть, как передается крутящий момент непосредственно от первого вала к другому:
- Выходной вал, предусмотренный конструкцией передающего оборудования, раскручивает зубчатый венец, предусмотренный в первой полумуфте.
- Крутящий момент переходит на расположенные внутри корпуса с одной стороны зубья.
- Через болты, называемые призонными, крутящий момент перенаправляется уже далее на внутренние зубья соприкасающейся части корпуса.
- После приведения в движение зубчатого венца усилие переходит в вал приемного оборудования.
На принцип работы устройства влияет и то, из чего состоит зубчатая муфта. То есть для правильного функционирования обязательно должен быть корпус с внутренними зубчатыми венцами, отверстие для подачи смазки и надежные болтовые крепления с уплотнителями.
Для изготовления этих элементов применяется высокоуглеродистая сталь. Подойдут марки 40, 40Х, 45Л, 50, но изделие должно быть произведено только методом ковки металла. Литье можно использовать только для изделий диаметром более 15 см.
Где применяются муфты
Компоненты актуальны в разных сферах, так как решают задачу соединения и предохранения для механизмов, которые функционируют на пищевых, химических, текстильных, полиграфических предприятиях. Муфты используются в производстве техники для сельского хозяйства, для сборке конвейерных лент, строительного оборудования.
Одним из важных преимуществ зубчатых муфт выступают их минимальные габариты. Устройства передают крутящий момент до 7 200 000 Нм даже между различными валами с диаметром в пределах 4-20 см. Но при этом окруженная скорость не должна превышать показатель 30 м/с.