✔ Муфты соединительные: виды и критерии выбора

Муфты для соединения валов – это специальные устройства, передающие крутящий момент между исполнительным механизмом и силовым агрегатов, в роли которого может выступать редуктор или электродвигатель. Такие приспособления различны по техническим и эксплуатационным характеристикам, что следует учитывать при подборе подходящей модели.

Как выбрать муфты для соединения валов

Соединительные муфты распространены приборо-, станко- и машиностроении, а также других сферах производственного сектора. В частности, такие приспособления нужны для комфортной работы электродвигателей, подключения насосной техники и решения других задач производственного направления.

Главная задача, которая возложена на устройство, заключается в стабильной передаче оборотного момента при сохранении заданного направления. При этом успех реализации этой задачи зависит от вида соединительной муфты и ее основных параметров: способности компенсировать несоосность соединительных валов и величины крутящего момента, передаваемого электродвигателем.

Различают следующие виды механических муфт для соединения валов:

• жесткие;
• кулачковые;
• виброгасящие;
• спиральные;
• сильфонные;
• зубчатые;
• торовые;
• цепные;
• с металлическими оригинальными пружинами.

Различия механических муфт по назначению и принципу действия

Все популярные виды муфт для соединения валов представлены в каталоге компании «Мир Привода», и доступны к заказу с возможностью доставки. Но прежде чем выбрать конкретный вариант устройства, следует разобраться в отличиях между моделями, различиями и особенностями, критериями выбора для конкретных производственных задач.

Жесткие

Наиболее простой и распространенный вариант соединительной муфты – приспособление жесткого или глухого типа. Оно долго служит, меньше изнашивается в процессе эксплуатации, что обусловлено материалом и способом изготовления устройства.

Жесткие соединительные муфты – цельнометаллические, а значит, для них характерны повышенная надежность и стабильная передача крутящего момента без «мертвого хода», деформации.

Вместе с тем такой вариант не будет гасить вибрации и может применяться только в соосных валах. Его можно установить в механизмах с высоким качеством сборки и возможностью детальной центровки соединяемых валов.

Спиральные

Аналогично жестким муфтам, устройства спирального типа также являются цельнометаллическими, но имеют ряд отличий конструктивного плана. Так, в их средней части выполнены поперечные пропилы малой толщины. Таким образом, приспособление сочетает в себе возможности стандартных жестких муфт, но за счет пропилов обладает определенным ресурсом гибкости. Под нагрузкой система прогибается, компенсируя угловую несоосность в пределах 2 градусов.

Однако показатели жесткости и прочности в случае со спиральными муфтами ниже возможностей жестких аналогов в 5-8 раз.

Торовые

Торовые муфты – отличный вариант для насосных установок, приводов дорожно-строительных машин, электро- и паровозов, а также других механизмов с повышенными требованиями к эластичности. Приспособление представляет собой элемент торообразной формы, в производстве которого применяют резинокордный материал.

В основу его работы положен принцип трения между упругими деталями муфты и стальными ступицами, которые их сжимают.

Цепные

Цепные муфты для соединения валов имеет общемашиностроительное применение за исключением реверсивных приводов с динамическими нагрузками. Их конструкцией предусмотрено наличие полумуфт-звездочек, объединенных единой роликовой цепью.

Такой тип конструкции достаточно универсальный, а его основными преимуществами являются небольшой размер, простота устройства и удобство его обработки смазочным материалом. Цепная соединительная муфта подразумевает малое отклонение от соосности, что связано с обязательным зазором между цепью и звездочками.

Однако такой тип приспособления для соединения валов отличается сравнительно малым сроком эксплуатации за счет быстрого износа деталей. Также элементы муфты нуждаются в регулярной смазке и прикрытии защитным кожухом.

Кулачковые

Кулачковые муфты имеют ряд отличительных особенностей от аналогов, что делает этот тип устройства привлекательным для эксплуатации в промышленном секторе. В частности, они способны передавать большой крутящий момент, компенсируют небольшую несоосность и подавляют вибрацию. Также устройство отличается небольшими габаритами, что делает его удобным как в установке, так и в эксплуатации.

Конструкцией кулачковой муфты для соединения валов предусмотрена возможность ее разборки на две полумуфты с торцевыми кулачками. Эксплуатация устройства в условиях повышенных нагрузок требует также наличия упругой вставки из резины или полиуретана между кулачками. Это связано с необходимостью защиты продукта от ударов, которые неизбежны при интенсивной работе.

Модели кулачковых муфт достаточно жесткие, поэтому для них не характерно задержка при передаче крутящего момента. Однако от стандартных жестких типов таких приспособлений они отличаются большей упругостью. Эта особенность компенсирует разницу в расположении осей в пределах 1 градуса и нивелирует вибрации.

Виброгасящие

Разновидностью кулачковых муфт является их виброгасящий подвид, распространенный в приборостроении. Для его крепления на валу требуются два винта. Устройство оснащается плотными и сравнительно эластичными вставками из полиуретана, которые хорошо гасят вибрации и компенсируют отклонение от соосности. Однако эти вставки имеют низкую износостойкость. Периодически нужно проводить их осмотр и замену, продлевая таким образом срок службы продукта.

Сильфонные

Компенсировать небольшие отклонения от соосности могут и жесткие сильфонные муфты, в которых основной гофрированный гибкий элемент сварочным способом или развальцовкой соединяется с полумуфтами. Сферой их применения является станкостроение, в том числе станки с ЧПУ.

Крутящий момент в сильфонных муфтах передается почти мгновенно, что обусловлено спецификой соединения: оно жесткое и без зазора.

Зубчатые

Зубчатые муфты — разновидность жестких механических устройств, конструкция которого состоит из полумуфт и полуобойм. При этом зубчатые венцы в полумуфтах расположены с внешней стороны, а в полуобоймах — с внутренней. Последние также закреплены между собой болтами, передающими крутящий момент между муфтами.

Способность венцов смещаться в осевом направлении, а также бочкообразная форма зубьев позволяют компенсировать отклонения от соосности валов, в том числе угловую — до 4 градусов, линейную — до 4 мм. При компенсации зубья проскальзывают, поэтому требуется проводить периодическую обработку зубчатой муфты смазочными материалами.

Основная сфера применения приспособления для стягивания валов зубчатого типа — машиностроение.

Разборные муфты с металлической пружиной

Пружинный элемент нестандартной конструкции укладывается в пазы-прорези. Это повышает возможности устройства нивелировать малые отклонения от соосности и подавлять вибрации.

Вариант муфты с оригинальной конструкцией пружины хорошо работает в условиях вибрации и малой несоосности.

Выбор соединительных муфт в интернет-магазине «Мир Привода»

Выбирать модели муфт для соединения валов, подходящие по производственному назначению и эксплуатационным характеристикам, следует только у надежных производителей. Так, лучшие европейские марки таких устройств представлены в каталоге компании «Мир Привода» — лидера отечественного рынка приводной техники и комплектующих с многолетней репутацией.

Подобрать нужную соединительную муфту можно с учетом диаметра вала и типа посадки на него. Эти данные указаны в документации, но, при необходимости, квалифицированные специалисты «Мира Привода» окажут дополнительную консультационную поддержку, помогут разобраться в деталях.

Продукция, представленная в каталоге, имеет все необходимые сертификаты качества и соответствия российским и европейские стандартам — ГОСТ РФ и ISO.

ᐉ Что такое соединительная муфта — виды и назначение муфтовых соединений

Муфтой называется такая деталь автомобиля, которые предназначены для того, чтобы передавать от вала к валу крутящий момент. Но также существуют отдельные виды этих элементов, которые нагружены дополнительными функциями. Они могут обезопасить механизмы от перегруза или восполнить ошибки, которые могли быть допущены при монтаже валов.

Виды муфт по способу соединения

Существует три вида деталей, выделяемых по способу соединения. К ним относятся:

1. Глухая. Образует жесткую неподвижную связку. Их обычно используют для тихоходных валов. Такой вид детали самый простой из всех. Они обычно имеют цельный металлический корпус. Такие изделия позволяют обеспечить высокую прочность соединения.
2. Управляемая (сцепная). Служит для соединения/разъединения вала, не останавливая при этом работу двигателя.
3. Самоуправляемая (автоматическая). Самостоятельно реализует одну из нескольких возможных функций: лимит нагрузки – предохраняющие; воссоздание нагрузки, но лишь в одном направлении – муфта обгона и т.п.

Также существуют и другие моменты, по которым производится классификация этого элемента.

Классификация муфт по компенсирующим и демпфирующим способностям

По демпфирующим возможностям выделяют жесткие (втулочная – самая простая и фланцевая) и упругие компенсирующие муфты, предназначенные для амортизации и подавления нагрузок, которые могут возникать во время работы передач автомобилей.

По компенсирующим возможностям есть два вида элементов этого типа – компенсирующие и некомпенсирующие.

Конструкции муфт

Современные производители предлагают огромное количество самых разных изделий, которые отличаются друг от друга как своей конструкцией, так и назначением. Есть несколько разных конструкций муфт. Вот самые распространенные из них:

1. Втулочная муфта. Она выглядит, как грубая втулка, которую надевают на валы. Передача вращения может осуществляться с помощью шпонок, шпиц или штифтов. Толщина резиновых втулок малая, и поэтому амортизирующая возможность небольшая. Такие детали не являются компенсирующими, они достаточно просты по своей конструкции и отличаются небольшими размерами.
2. Фланцевая муфта. Она состоит из двух фланцев, которые соединяются болтом. Она также не является компенсирующей, но очень проста и легка в монтаже. Среди недостатков можно отметить лишь большие габариты и невозможность компенсировать погрешность монтажа.
3. Втулочно-пальцевая. На концы валов надеваются полумуфты и фиксируют натяжение гайкой. Таким образом, кольцо образует зазор. Эта деталь уже компенсирующая и также имеет не слишком большие габариты, что удобно при установке.
4. Муфта со звездой (упругая). Резиновая звезда устанавливается непосредственно между двумя кулачками. Такие варианты отличаются очень маленькими размерами и имеют компенсирующие и демпфирующие свойства. Большой ассортимент таких муфт представлен в нашем каталоге.
5. Муфта с т-образной оболочкой. Прижимные кольца, с помощью специальных винтов фиксируются к полумуфтам, которые при монтаже образуют зафиксированную оболочку. Такой тип конструкции наделен очень высокими защитными и восполняющими качествами.

Как видите, перед тем как купить деталь или ее упругие элементы, желательно изучить и понимать их основные принципиальные различия между собой.

Муфта вала

Муфта вала является соединительным элементом между электродвигателем и гидравлической системой насоса. Муфты без проскальзывания валов, применяемые в центробежных насосах, делятся на жесткие и гибкие муфты валов.

Жесткая муфта вала 

Жесткая муфта вала в основном используется для соединения идеально выровненных валов. Малейшая несоосность приводит к значительным дополнительным нагрузкам на муфты валов и прилегающие концы валов.

Примеры жестких муфт

• Втулочная муфта
• Муфта
• Рифленая муфта
• Разъемная муфта (DIN 115)
• Диск муфта
• Фланцевая муфта
• Зубчатая муфта

Гибкая муфта вала

Муфты вала по DIN 7400 представляют собой упругие (гибкие), нескользящие соединительные элементы, устанавливаемые между ведущими и ведомыми компонентами, способные частично компенсировать осевая , радиальная  и угловая несоосность и ударные нагрузки.
См. рис. 1 Муфта вала

Гибкость обычно достигается деформацией демпфирующих, резиновых или металлоупругих пружинных элементов; срок их службы сильно зависит от того, в какой степени необходимо компенсировать несоосность. Доступны различные конструкции гибкой муфты вала.
См. рис. 2 Муфта вала

Если происходит смещение вала между приводом и насосом в результате, например, колебаний температуры перекачиваемой жидкости (при теплопередаче и насосы для горячей воды ) часто используется конструкция с двойной карданной муфтой.
См. рис. 3 Муфта вала

Зубчатые муфты представляют собой гибкие соединения вала для передачи положительного крутящего момента и особенно подходят для компенсации осевого, радиального и углового смещения вала.

Принцип конструкции муфт с криволинейными зубьями (см. Зубчатая муфта с криволинейными зубьями ) предотвращает краевое давление при зацеплении шестерен в случае углового и радиального смещения, что делает эти муфты практически неизнашиваемыми.

Двухшарнирный принцип работы муфт с криволинейными зубьями гарантирует, что силы реакции от углового и радиального смещения пренебрежимо малы, а периодические колебания угловой скорости не возникают.
См. рис. 4 Муфта вала

Муфта с распорной втулкой (см. Конструкция с вытягиванием назад) позволяет снимать уплотнение вала и узел подшипника насоса без снятия корпуса насоса и привода.
См. рис. 5 Муфта вала

Если точные данные о влиянии частоты пусков и температуры окружающей среды недоступны, нагрузку можно рассчитать на основе коэффициентов, указанных в качестве справочных значений. Для отношения максимального крутящего момента к рабочему крутящему моменту не установлено фиксированное значение. Это означает, что все типы муфт могут быть приняты во внимание в соответствии с их конкретной пригодностью. Таким образом, расчет нагрузки ударами крутящего момента относится к максимальному крутящему моменту (см. Пусковой крутящий момент 9).0004).

Метод расчета размера упругих муфт, приведенный в DIN 740, применяется только при допущении, что муфта является единственным крутильно-гибким элементом ротора, сводя установку к линейной двухмассовой системе. Во всех остальных случаях необходимо проводить вибрационный расчет.

Типы муфт валов — Руководство покупателя Thomas

Муфты валов доступны в различных размерах и материалах отделки

Изображение предоставлено: similis/Shutterstock.com

A Муфта вала представляет собой механическое устройство, используемое для соединения вращающихся валов и компенсации несоосности между ними. Муфты могут быть жесткими или гибкими в зависимости от точности выравнивания системы и требований к крутящему моменту. Муфты валов используются для передачи мощности и крутящего момента между двумя вращающимися валами, например, в двигателях и насосах, компрессорах и генераторах.

Типы муфт и их применение

Различные стили и типы муфт валов приведены ниже.

Балочные муфты

Соединение балки состоит из одного или нескольких спиральных вырезов в корпусе соединения, которые обычно допускают параллельное смещение до 0,025 дюйма и угловое смещение до 7 градусов. Они используются в основном для приложений управления движением, где крутящий момент обычно ниже 100 дюйм-фунтов. Доступные конструкции с нулевым люфтом обеспечивают точность позиционирования между ведущим и ведомым валами.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков балочных муфт.

Муфты сильфонные

Сильфонные муфты

также подходят для систем управления движением. Они состоят из нескольких металлических витков, которые обеспечивают высокую жесткость на кручение, что важно для позиционирования. Жесткость при кручении снижает уровень углового и параллельного смещения, которое они могут компенсировать, по сравнению с балочными муфтами, хотя возможности передачи крутящего момента примерно одинаковы.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков сильфонных муфт.

Цепные муфты

Цепные муфты

подходят для передачи энергии и используются для передачи мощности в диапазоне сотен лошадиных сил. Допуски на угловое и параллельное смещение обычно составляют 2 градуса и 0,015 дюйма соответственно. В типичных цепных муфтах используются специальные цепные звездочки и роликовые цепи двойной ширины, зазоры которых позволяют конструкции работать как эластичная муфта.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков цепных муфт.

Кулачковые муфты

Муфты

с изогнутыми и прямыми кулачками используются как для управления движением, так и для передачи легкой энергии и состоят из пар многокулачковых ступиц, которые соединяются с эластомерными крестовинами. Конструкция обеспечивает беззазорную передачу крутящего момента. Приспособление к параллельному смещению обычно приближается к 0,01 дюйма, а угловое смещение — к 1 градусу. Эластомерные крестовины придают этим муфтам некоторую демпфирующую способность, и часто крестовины доступны с различной твердостью, чтобы придать определенные свойства отдельным муфтам. Эти муфты часто работают без смазки и могут передавать крутящий момент до 1000 дюймов на фунт. диапазон.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков кулачковых муфт.

Мембранные муфты

Мембранные муфты обычно используются для передачи большой мощности, например, в турбомашинах. Обычно в них используется один или несколько гибких металлических гофрированных дисков, которые передают мощность на внутренний распорный вал, а затем возвращаются через другой пакет диафрагм к ведомому механизму. Основным преимуществом перед муфтами зубчатого типа является отсутствие требований к смазке. Мембранные муфты способны передавать высокий крутящий момент и работать на высоких скоростях.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков мембранных муфт.

Дисковые муфты

В дисковых муфтах

используются одинарные или многодисковые и одно- или двухступенчатые муфты, которые крепятся болтами к ступицам валов. Они используются для передачи мощности и полагаются на гибкость своих тонких металлических дисков для передачи крутящего момента и компенсации углового смещения. Они не особенно хорошо справляются с параллельным смещением. Они способны передавать высокие крутящие моменты и часто используются для соединения двигателей большой мощности, газовых турбин и т. д. с нагрузкой.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков дисковых муфт.

Зубчатые муфты

Зубчатые муфты

также передают высокие крутящие моменты. Они имеют возможность смещения, как правило, около 0,01-0,02 дюйма в параллельном направлении и 2 градуса в угловом. Зубчатые муфты часто используются в паре с распорными валами для покрытия расстояния между ведущим и ведомым оборудованием. Обычно им требуется смазка, хотя в некоторых конструкциях, предназначенных для более легких условий эксплуатации, для центральной втулки используется не содержащий смазки нейлон или другие полимеры.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков зубчатых муфт.

Сетевые муфты

В решетчатых муфтах

используются пружинные соединительные элементы, которые переплетаются между пазами, выточенными в ступицах муфты. Они способны передавать высокий крутящий момент с дополнительным бонусом к поглощению ударов и гашению крутильных колебаний. Они работают без смазки. Они подходят для передачи мощности и способны выдерживать параллельное смещение до 0,30 дюйма и угловое смещение около ¼ градуса.

Муфты Oldham

Муфты Oldham

выдерживают высокие степени параллельного смещения благодаря конструкции скользящего элемента. В современных версиях популярно использование центрального элемента из эластомера вместо металла. Некоторые производители заявляют о способности выдерживать угловое смещение до 5 градусов за счет использования цилиндрических, а не прямоугольных ползунков.

Используйте платформу поиска поставщиков Томаса, чтобы найти поставщиков муфт Oldham.

Муфты Шмидта

Муфты

Schmidt разработаны специально для работы со смещенными валами. Они не являются гибкими муфтами в строгом смысле слова, которые предназначены для компенсации небольшого смещения валов, которые теоретически параллельны и перпендикулярны друг другу. Муфты Шмидта используются в бумагоделательных, полиграфических и подобных машинах и функционируют скорее как редуктор 1:1 в более компактном пространстве.

Зажимные муфты

Жесткие цельные и двухкомпонентные зажимные муфты не приспособлены к несоосности валов и популярны для медленных или прерывистых соединений валов, где соосность не важна. Они представляют собой простейшую форму соединения валов и, помимо отсутствия допуска на перекос, являются недорогими устройствами с нулевым люфтом.

Прочие муфты

Конструкций муфт много, только основные из них подробно описаны выше. Другие типы соединений включают в себя зубчатые зацепления или Hines, конструкции, соединения со штифтом и втулкой и шлицевые соединения.

Муфты исправляют неспособность производить или поддерживать идеальное выравнивание в соединенных машинах. Некоторые машины обходятся без муфт, работая в тесном соединении, а это означает, что подшипники двигателя поддерживают удлиненный вал, на котором монтируется вращающийся компонент приводимого оборудования, например рабочее колесо насоса. Там, где это целесообразно, это делается для того, чтобы избавиться от проблемы выравнивания. Однако часто для машин требуются собственные подшипники и, как следствие, необходимость соединения их независимых валов. Две ожидаемые характеристики несоосности включают параллельное (или смещенное) и угловое.

Для некоторых муфт большое значение имеет люфт. В приложениях управления движением, в которых положение приводимого оборудования точно привязано к положению серводвигателя или шагового двигателя, используются муфты с нулевым люфтом, гарантирующие отсутствие люфта в системе. Люфт представляет собой меньшую проблему для большинства приложений передачи мощности, например, насосов/двигателей, где основной задачей является эффективная передача крутящего момента. Здесь несоосность может привести к повышенному потреблению энергии, ускоренному износу подшипников, чрезмерной вибрации и т. д.

И балочные, и сильфонные муфты обеспечивают нулевой люфт и часто используются для передачи относительно небольших крутящих моментов управления движением.

Для передачи мощности, как правило, цельнометаллические муфты, такие как зубчатые и дисковые конструкции, способны передавать более высокие крутящие моменты, чем те, в которых используются эластомерные элементы, такие как кулачковые муфты.

Несмотря на то, что муфты предназначены для компенсации смещения, они не заменяют центровочные машины во время установки.

При выборе муфт проектировщику в первую очередь необходимо рассмотреть варианты управления движением или типы передачи мощности. Большинство приложений управления движением передают сравнительно низкие крутящие моменты. Муфты силовой передачи, напротив, рассчитаны на средние и высокие крутящие моменты. Это решение несколько сузит выбор сцепления. Передача крутящего момента наряду с максимально допустимыми значениями параллельного и углового смещения являются доминирующими соображениями. Большинство соединений будут публиковать эти значения, и их использование для уточнения поиска должно облегчить выбор стиля соединения. Максимальное число оборотов в минуту является еще одним важным атрибутом. Также следует учитывать максимальное осевое смещение. Нулевой люфт является важным фактором, когда используется обратная связь, например, в системе управления движением.

Некоторые муфты силовой передачи рассчитаны на работу без смазки, что может быть преимуществом, если техническое обслуживание вызывает затруднения или затруднено. Для смазываемых муфт часто требуются крышки для удержания смазки. Многие муфты, включая цепные, зубчатые, муфты Oldham и т. д., доступны либо в виде смазываемых разновидностей «металл-металл», либо в виде гибридов металла и пластика, где обычно соединительный элемент изготовлен из нейлона. или другой пластик, чтобы устранить требования к смазке. В этих несмазанных формах наблюдается снижение крутящего момента по сравнению с более традиционными конструкциями.

Важные атрибуты

Тип соединения

Большинство общих стилей были описаны выше.

Максимальное число оборотов

Большинство муфт имеют ограничение на максимальную скорость вращения. Муфты для высокоскоростных турбин, компрессоров, питательных насосов котлов и т. д. обычно требуют сбалансированной конструкции и/или сбалансированных болтов/гаек, чтобы их можно было разбирать и собирать без увеличения вибрации во время работы. В кожухах высокоскоростных муфт также может возникать эффект ветра, что может привести к проблемам с охлаждением.

Максимальная передаваемая мощность или крутящий момент

Муфты

часто оцениваются по их максимальному крутящему моменту, что является измеримой величиной. Мощность является функцией крутящего момента, умноженной на число оборотов в минуту, поэтому, когда указываются эти значения, они обычно указываются при заданных оборотах в минуту (например, 5 л.с. при 100 об/мин). Значения крутящего момента являются наиболее часто упоминаемыми из двух.

Максимальное угловое смещение

Один из типов несоосности валов, допустимая угловая несоосность обычно указывается в градусах и представляет собой максимальное угловое смещение, которое демонстрируют соединенные валы.

Максимальное параллельное смещение

Допустимая параллельная несоосность обычно выражается в линейных единицах в дюймах или миллиметрах и представляет собой максимальное параллельное смещение сочлененных валов.

Максимальное осевое перемещение

Этот атрибут, иногда называемый осевым смещением, указывает максимально допустимый прирост между соединенными валами, обычно указанный в дюймах или миллиметрах, и может быть вызван тепловыми эффектами.

Связанные категории товаров

• Универсальные шарниры/шарниры равных угловых скоростей  представляют собой механические узлы, состоящие из вращающихся и поворотных компонентов, допускающих большое угловое смещение между вращающимися входным и выходным валами.
• Приборы для центровки муфт валов представляют собой механические или электромеханические приборы, которые измеряют несоосность между соединенным вращающимся оборудованием, таким как двигатели и насосы.