Зубчатая муфта

22 апреля 2012г. - 16:10
Зубчатая муфта

Зубчатая муфта служит для соединения и передачи вращения от двигателя к другому механизму, от одного вала к другому, и постоянной компенсации их, радиальных, угловых и осевых смещений. Если стоит одинарная зубчатая муфта, то она допускает лишь угловое смещение валов. Две одинарные муфты в комбинации, допускают и компенсируют не только угловое смещение валов, но и радиальное. Из-за большого числа зубьев, которые передают вращающий момент, зубчатые муфты обладают большой несущей способностью и надежностью. Они отлично зарекомендовали себя при больших частотах вращения в различных механизмах. 

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'.  

зубчатая муфта

Все составляющие детали муфты, изготовляются из стали: при диаметрах вала в диапазоне от 80 до 140 мм, - коваными, а при больших диаметрах - литыми. Зубья муфты подвергаются термической обработке - у муфт с большой частотой вращения (u зуб>6 м/сек) до твердости HRC≥45÷50. Для тихоходных, с небольшой частотой вращения муфт допускается более низкая твердость - до НВ300.

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.

Параметры зубчатых муфт


Параметры зубчатых муфт стандартизированы по ГОСТ 5006-55 для диаметров валов от 40 миллиметров до 560 миллиметров, и передаваемых моментов, от Мкр=70 кГм до 100 000 кГм. Для муфт общего назначения максимальное количество оборотов в минуту ограничивается исходя из окружной скорости uзуб = 25 м/сек, на начальной окружности зубчатого венца. Согласно ГОСТ 5006-55, допустимый угол перекоса валов при отсутствии смещения равен а=1°. Допустимое смещение при отсутствии перекоса равно е≈0,02 d. Если присутствуют оба вида деформаций, то их допустимые значения должны составлять: а≤30'; е≥0,01 d.

Главным параметром определения работоспособности зубчатых муфт является износостойкость рабочих поверхностей зубьев, которая зависит от окружной скорости и линейных и угловых перемещений соединяемых валов. Но так как значения этих перемещений во время работы меняются, то меняются геометрические параметры зацепления, и соответственно характер распределения нагрузки между зубьями.

В связи с этим, выполнить абсолютно точный расчет практически невозможно. Поэтому, на практике, размеры зубчатых муфт выбирают по моменту Мм = kрМкр (ГОСТ 5006-55), где в зависимости от ответственности соединения, kр нужно принимать увеличенным в 1,3-1,5 раза.

 

детали зубчатой муфты

 

В частности, в кранах применяют в основном подвижные зубчатые муфты, которые компенсируют смещения соединяемых валов. Наибольшее распространение, из числа жестких подвижных муфт, получили зубчатые муфты, которые изготавливаются согласно ГОСТ 50895-96, ГОСТ 5006-83. Также, такие муфты могут быть изготовлены по ТУ заказчика.

Различают следующее исполнение зубчатых муфт:

  1.  с разъемной обоймой (обозначение по ГОСТ 5006-55 - МЗ); 
  2.  с промежуточным валом (обозначение по ГОСТ 5006-55 - МЗП); 
  3.  с неразъемной обоймой.
     

Втулки зубчатых муфт производят таких видов:

  • с цилиндрическими отверстиями по ГОСТ 12080, для коротких концов валов. 
  • с коническими отверстиями для муфт с разъемной и  неразъемной обоймой, по ГОСТ 12081, для коротких концов валов.
     

Если нужны втулки с отверстиями другой формы, то они изготавливаются по заказу потребителя. Также допускается в муфтах комбинация втулок разных исполнений.

Хорошо зарекомендовали себя зубчатые муфты, изготовленные из капролона, капрона и других подобных материалов. Благодаря упругим полимерным зубчатым венцам в обойме, распределение нагрузки между зубьями оказывается более равномерно распределенным, и полная передаваемая нагрузка почти не уступает нагрузочной способности зубчатых муфт с металлическими зубьями. Особенно это сказывается при значительных углах перекоса. Помимо этого, такие полимерные муфты обладают лучшей демпфирующей способностью и электроизоляционными свойствами. Цена зубчатой муфты из полимерных материалов выгодно отличается от цены металлических.

Муфта зубчатая МЗП состоит из фланцевой полумуфты, втулки, обоймы. Она производится в соответствии с требованиями ГОСТ 5006-55 и служит для соединения валов посредством промежуточного вала.

Такие муфты с промежуточным валом, а также цепные муфты, могут быть названы полужесткими.

Читайте также:
15 мая 2012г. - 21:20
Структура маркировки подшипников В соответствии с ГОСТом 3189-89 все...
11 марта 2012г. - 11:02
Шариковый подшипник – незаменимая деталь от древности до современности...
Видео по теме с YouTube: