Соединительные муфты для валов

Соединительная муфта – что это за устройство

Муфта представляет собой механическое устройство для соединения одинаковых или разных приводных валов, труб и др. Обычно носит временный характер. Это позволяет демонтировать соединение, провести ремонт или замену деталей и установить новое устройство.

Назначение соединительной муфты:

• механическое – создание надежного соединения двух элементов системы с передачей вращения;
• соединительное – формирование герметичного узла;
• гашение ударов и вибрации;
• устранение перекосов системы, допущенных при монтаже или появившихся в результате работы узла;
• прерывание теплового потока;
• защита от перегрузок.

Инженеры создали большое количество разных типов муфтовых соединений. Общая особенность для всех видов – направление движения или угловая скорость механизма не изменяется. При этом муфта может обеспечивать ограничение предельной мощности на валу, предотвращать реверс и др.

Для изготовления муфт используется качественная износостойкая сталь. При диаметрах валов до 140 мм изготовление производится методом ковки, более 140 мм — литья. В качестве эластичного материала в большинстве своем применяется резина, выполненная на основе натурального каучука.

Размеры муфт унифицированы и соответствуют российским и международным стандартам.

Муфты для электродвигателя

Муфты соединительные используют для соединения двух валов и передачи вращения от ведущего вала электродвигателя к ведомому валу, которым может являться винт ШВП , трапецеидальный винт и другие передачи. Достоинством компенсирующих соединительных муфт является возможность применения их в механизмах со смещенным взаимным расположением соединяемых валов (радиальное, угловое и осевое смещение), что упрощает и удешевляет изготовление узла устройства. Характеристики передачи не зависят от направления вращения. Выбор типа муфты зависит от назначения узла передачи, условий работы, требуемой точности, погрешности изготовления и т.д.

Принцип работы соединительной муфты

Принцип работы прост и основан на физическом соединении элементов. При этом валы могут располагаться на одной оси, с отклонением от единой оси, под углом относительно друг друга. Деталь фиксируется на хвостовик каждого вала.

Для изготовления муфт используется качественная износостойкая сталь. При диаметрах валов до 140 мм изготовление производится методом ковки, более 140 мм — литья. В качестве эластичного материала в большинстве своем применяется резина, выполненная на основе натурального каучука.

Размеры муфт унифицированы и соответствуют российским и международным стандартам.

Варианты исполнения

Соединительные изделия для валов, применяемые для постоянной передачи вращения, разделяются на несколько основных модификаций:

• Кулачковые муфты. Экономичное решение для использования в стандартных областях применения. Способны амортизировать умеренные ударные нагрузки, гасить небольшие вибрации, не требуют технического обслуживания. Снабжены специальными замковыми механизмами, облегчающими монтаж и демонтаж на месте. Предназначены для передачи крутящего момента путем соединения соосных валов. Относятся к типу сцепных управляемых муфт. Соединяют валы, приобретающие в рабочем процессе незначительные перекосы и смещения осей. Упругие элементы позволяют компенсировать незначительные осевые, радиальные и угловые смещения.

Отличаются компактностью, малым весом и низким моментом инерции.

• Торовые муфты. Упругие муфты с торообразной оболочкой. Предназначены для передачи вращения между механизмами, которые подвергаются действию значительных вибрационных, ударных и динамических нагрузок. Этот вид муфт прекрасно компенсирует радиальное смещение валов до 4,5 мм. Отличаются высокими демпфирующими свойствами, простотой конструкции и большим сроком эксплуатации. Используются в механизмах, в которых трудно обеспечить соосность валов, при ударных и переменных нагрузках.

Преимуществом является возможность замены эластичного элемента, без демонтажа муфты.

• Виброгасящие муфты. Соединительные разборные муфты со специальными полиуретановыми вставками. Предназначены для передачи крутящего момента от вала электродвигателя к валу передачи. Применяются в узлах, где требуются компенсации несоосности валов и угла между валами. Отличаются передачей высокого крутящего момента, поглощением уровня вибраций, снижением значений шума работающего оборудования. Просты в установке. Применяются во многих производственных отраслях, в частности, в оборудовании с ЧПУ.
• Зубчатые муфты. Применяются при необходимости соединения несоосных или расположенных под углом друг к другу валов приводов машин и механизмов. Способны обеспечить требуемое полужесткое соединение с передачей нагрузки от вала двигателя к приводу или от привода к механизму. Конструкция муфт отличается высокой надежностью и несущей способностью при работе в механизмах и машинах с большой частотой вращения.



Зубья муфт проходят термообработку. При установке и в процессе технического обслуживания производится закладка вязких марок смазки. Эти меры позволяют значительно повысить износостойкость и, соответственно, длительность эксплуатации изделий.

• Муфты с металлическим пружинным элементом. Высокоскоростные беззазорные муфты общего назначения. Используются в условиях ограниченного рабочего пространства. Конструкции муфт обеспечивают надежную защиту от ударных нагрузок и вибраций. Обладают способностью компенсации несоосность валов. Поставляются в исполнении с горизонтальной и вертикальной плоскостью разъема корпуса.

Пружинный элемент муфты выполнен из высокопрочной стали. Пружина, которая изначально изнашивается быстрее других компонентов, сконструирована специально для быстрого и легкого демонтажа.

Отличаются жесткостью на кручение, не требуют технического обслуживания. При высокой выходной мощности и высоком крутящем моменте в условиях вибраций, ударных нагрузок и нарушениях соосности, устройства с металлическим пружинным элементом являются прекрасным выбором.

• Универсальные шарниры. Обеспечивают передачу мощности под большими углами. Выпускаются в одинарном (UJMA) и двойном (UJMB) конструктивном исполнении.

Двойные шарниры используются в условиях параллельного смещения валов.

Широко используются в оборудовании с малым и средним крутящим моментом на валах, имеющих частоту вращения до 1800 об/мин при рабочих углах до 35 градусов.

Могут поставляться в исполнениях без отверстия или под заказ с круглым, шестигранным или квадратным чистовым отверстием.

• Спиральные муфты. Представляют собой беззазорные соединительные элементы, благодаря которым удается обеспечить передачу вращательных движений механизма. Имеют вложенную в конструкцию функцию виброгашения. Устройства позволяют значительно снизить нагрузки на основные узлы агрегата, с продлением долговечности систем и отсутствием риска преждевременного выхода из строя. Использование спиральных муфт гарантирует эффективное выравнивание дефектов соосности. Благодаря особой конструкции, выравнивание осуществляется во всех направлениях одновременно.



Устройства характеризуются максимальной надежностью, легкостью исполнения, высокой прочностью. Из дополнительных преимуществ спиральных муфт можно выделить увеличенный показатель жесткости на скручивание, а также незначительный уровень противодействующих сил.

• Сильфонные муфты. Устройства компенсирующего типа. Используются для соединения валов, с возможностью передачи крутящего момента в заданном диапазоне значений при определенной скорости вращения. Отличительной особенностью является наличие в их конструкции сильфонов, представляющих собой упругие гофрированные оболочки. Благодаря этим элементам сохраняется прочность деталей при многоразовых деформациях под воздействием механических напряжений (изгиб, растяжение, сжатие).



Сильфонные муфты производятся из алюминиевого сплава, благодаря чему достигается защищенность элемента от разрушительной коррозии, с одновременным уменьшением веса изделия.

• Жесткие муфты. Устройства с коническими втулками являются разновидностью соединительных элементов, предназначенных для эффективного сочленения валов производственного оборудования. Обеспечивают легкую и быструю фиксацию валов с прочностью горячепрессованной посадки. Муфты имеют механически обработанные внешние и внутренние фланцы. Коническая втулка внешнего фланца может устанавливаться со стороны втулки или со стороны фланца.

Жесткие муфты являются одним из наиболее популярных видов муфт, применяющихся в современном оборудовании.

Жесткие или глухие муфты разделяются на несколько подвидов.

1. Втулочные муфты. Используются при передаче не слишком высокого вращающего момента. Диаметр не превышает 100 миллиметров.
2. Фланцевые муфты. Объединяют в себе две полумуфты с фланцами. Для обеспечения жесткости используется болтовое стягивание, с соединением отдельных валовых частей в единую конструкцию. Способны передавать большие вращательные моменты.
3. Продольно-свертные муфты. Обеспечивают жесткое соединение валов цилиндрического типа. Используются для соединения валов, штанг и осей соосного типа, работающих на малых скоростях.
4. Цепные муфты. Способны передавать более высокие крутящие моменты, чем сами валы. Идеально подходят для конструкций с очень большими крутящими моментами. Поставляются в исполнениях с черновыми, чистовыми и с коническими отверстиями. Фланцы соединяются друг с другом двухрядной роликовой цепью, что позволяет сопрягать валы с несоосностью до двух градусов. Для обеспечения максимального срока службы и надежности, особенно при высоких частотах вращения, рекомендуется, чтобы все цепные муфты имели корпус и смазывались соответствующими смазочными материалами.



• Удлинители валов. Используются в качестве дополнительного оборудования. Применяются в случаях, когда концы двух валов нельзя расположить достаточно близко друг к другу, чтобы для их соединения можно было использовать только гибкую муфту.

Также устройства позволяют снимать любой из валов не сдвигая с места приводное или ведомое оборудование. Стандартное расстояние между концами валов для удлинителей валов составляет 80, 100, 140 и 180 мм.

На рынке можно найти стандартные типы муфт или такие, которые применяют в специфических случаях. Выбирать соединительный элемент стоит, ориентируясь на назначение и особые характеристики.

Преимущества муфт для соединения валов

Соединительные муфты обладают рядом весомых преимуществ, которые стоит брать во внимание при выборе метода передачи основного вращательного движения:

• скорость и легкость установки и демонтажа;
• высокая точность передачи крутящего момента;
• устойчивость к излому, скручиванию;
• высокая жесткость;
• разнообразие посадочных материалов;
• сохранение эксплуатационных возможностей при вращении в обе стороны;
• возможность использования при температуре до 300 градусов Цельсия;
• оптимальная компенсация несоосности в условиях высоких скоростей вращения.