Типы муфт для соединения валов: Муфты. Виды, устройство муфт в механизмах машин
alexxlab | 07.03.2023 | 0 | Разное
Виды муфт
Муфтами в механике называют специальные изделия, которые служат для соединения концов валов,
труб, стержней, проводов и т.п.
Разделений и классификаций муфт достаточно много.
По управляемости, классифицируют неуправляемые и управляемые муфты
Неуправляемые используют когда валы вынужденно делают составными, хотя в идеале они должны быть едиными и неразрывными, работать как одно целое.
По конструкции и принципу работы бывают глухими, упругими и компенсирующими
Самые распространенные неуправляемые муфты – глухие втулочные, обычно их изготавливают из стали.
Другая разновидность фланцевые муфты – они имеют две полумуфты в форма фланцев из углеродистой стали или чугуна, они гарантируют долговременное соединение валов, просты по конструкции, дешевы, широко распространены в машиностроении. Принцип – полумуфты насаживают на края валов с
натягом и дополнительно стягивают болтами.
Упругие муфты соединяют валы с некоторыми неточностями соосностями.
Несоосность валов обычно появляется при неточном изготовлении или неточной установке при монтаже и различают: продольное, радиальное, угловое смещения, а также их комбинации.
Компенсирующие – для уменьшения (компенсации) динамических и ударных нагрузок, передаваемых соединяемыми валами.
Управляемые (сцепляемые) муфты используют в машинах или их отдельных узлах, если необходимо осуществлять частые остановы и спуски, спецление – расцепление и т.п.
Упругие муфты используют для снижения динамических нагрузок, которые передаются соединяемыми валами.
Конструкции упругих (эластичных) муфт многочисленны.
По материалу упругих элементов – бывают с металлическими (пружины, пластины) и неметаллическими упругими элементами (резиновые “звездочки”)
Муфты сцепления могут быть различных видов – полностью механические, электрические (электромагнитные), гидравлические, пневматические. Разумеется, их принцип идентичен, то только
они используют различные источники энергии.
Механические сцепляемые муфты – зубчатые, кулачковые, фрикционные.
Зубчатая муфта обычно компенсирует любые смещения валов, потому, что зацепление зубцов исполняют с боковым зазором и возможностью взаимного осевого смещения сопряженных зубьев.
Также у данных муфт при прочих достоинствах компактны, выдерживают большие нагрузки. Кулачковая муфта включает в себя две полумуфты, сцепляющиеся с помощью торцевых кулачков.
Втулка служит для центрирования валов. Профили кулачков зависят от сферы использования муфты (трепецеидальный, треугольный, прямоугольный, несимметричный и т.п.).
Для соединение валов эти муфты требуют центрирования, например с помощью центрирующего кольца или втулки. Достоинства кулачковых муфт – отсутствие проскальзывания и малые габаритные размеры. Недостатки – невозможность включения на высокой скорости.
Фрикционные муфты сцепления передают вращение с помощью трения и обеспечивают плавное соединение ведущего и ведомого валов, уменьшая динамические нагрузки и шум.
Фрикционные управляемые механические муфты используются для соединения (рассоединения) валовпри вращении. Силы трения обеспечивают плавное расцепление валов. Фрикционные муфты могут быть также и предохранительными и проскальзывать если механизм встречает какое-то препятствие. Но такой тип муфт отнести к самодействующим.
Многодисковые фрикционные муфты состоят из двух неподвижных полумуфт, нескольких наружных и внутренних дисков, двух упорных колец, между которыми располагаются диски, упорных гаек, регулирующих расстояние между упорными кольцами и механизма включения муфты. При включениидиски зажимаются между упорными кольцами, одно из которых упирается в гайку, другое – в рычаги механизма включения, под воздейсвитем сил трения между дисками происходит сцепление полумуфт и соединяемых валов.
Самодействующие муфты выделяют следующих типов: предохранительные, обгонные, центробежные, также предлагаемые нами электромагнитные муфты.
Предохранительные используют для защиты механизмов от перегрузок.
Центробежные для автоматического сцепления или расцепления валов, когда ведущий вал достигает заданной частоты вращения.
Предохранительные муфты бывают с разрушаемым и неразрушаемым элементом. Для них рекомендуется рассчитать крутящий момент рассчитывается как
Тр=1,25Т, где Т – максимальный момент, передаваемый муфтой.
Предохранительные – защищают от поломки при перегрузках, разъединяют цепь при достижении определенных параметров. центрирование полумуфт обеспечивают цилиндрическим выступом на одной полумуфте и цилиндрической расточкой на другой
Предохранительные муфты с неразрушаемым элементом – кулачковые, шариковые/роликовые фрикционные.
В данных предохранительных муфтах первая полумуфта соединяется с валом неподвижно, а вторая полумуфта – с возможностью осевого перемещения.
В кулачковых муфтах вторая – постоянно прижата к первой с помощью нескольких пружин. Сила сжатия регулируется гайкой. Сцепление полумуфт в кулачковой муфте осуществляется торцевыми кулачками различного профиля, в шариковой – шариками, находящимися под действием пружин, во
фрикционных – силой трения, развиваемой фрикционными дисками.
Они работают и делают вал единым целым, расцепление происходит при установленной перегрузке.
Предохранительные кулачковые и шариковые муфты используют только при низких скоростях и
небольших моментах, так как при их перегрузках происходят шумные удары кулачков и шариков,
предохранительные фрикционные муфты успешно работают при частых кратковременных перегрузках,
обычно ударного действия.
Предохранительные муфты с разрушающимся элементом. Применяют если возможны внезапные сильные
перегрузки.
После каждого срабатывания разрушенный элемент (штифт) необходимо заменить и соответственно при
частых срабатывания такая муфта – не лучшее решение.
Для высокой срабатывания точности в предполагаемом месте разрушения штифта делают выточку,
также это облегчает извлечение разрушенного элемента и снижает вероятность повреждений.
Момент, при котором происходит разрушение штифтов рассчитывается как расчетный момент
предохранительной муфты.
Обгонная муфта следит за соотношением угловых скоростей. если скорость ведущего вала, больше
скорости ведомого, то она сцепляет валы. При меньшей скорости ведущего вала муфта расцепляет
валы, и не препятствует ведомому валу свободно обгонять ведущий.
Центробежные муфты – предназначены для для автоматического соединения / разъединения валов,
если ведущий вал достигает необходимой частоты вращения
Центробежные муфты способом сцепления напоминают фрикционные муфты, которые сцепляются и
расцепляются автоматически, под воздействием специальных грузов и пружин.
Когда ведущий вал достигает определенной угловой скорости центробежные силы, которые действуют
на грузы, связанные с одной из полумуфт преодолевают силы пружин
и прижимают или отжимают их (грузы) к другой полумуфте, в результате чего валы сцепляются (или
расцепляются).
По способу сцепления они бывают храповые и фрикционные. Наиболее распространены фрикционные
обгонные муфты с роликами.
Пружинно-кулачковые предохранительные муфты используются при низких скоростях и передаваемых
крутящих моментах. Пружины обеспечивают точность и стабильности срабатывания муфты, однако при
высокой скорости применять их нельзя. Также существуют пружинно-шариковые предохранительные
муфты – они могут использоваться при более высоких скоростях, меньше подвержены износу,
равномерно распределяют нагрузку.
Описание и классификация муфт | Статьи
|
Продукция Наши преимущества
Новости 30.09.2015 Архангельский МТП получил обводные блоки от ООО «МехЛит «Флагман» 06. 02.07.2015 Червячные пары от ООО «МехЛит «Флагман» 19.06.2015 Блоки обводные (сварной вариант) от ООО «МехЛит «Флагман» 13.05.2015 Зубчатые рейки от ООО «МехЛит «Флагман» |
Главная / Статьи / Муфты: описание, классификация Муфта представляет собой специальную деталь, которая предназначена для соединения валов. Данное устройство эксплуатируют для передачи вращающего момента без изменения его направления и значения. Муфты обеспечивают предохранение механизма от перегрузок, соединение или разъединение валов в процессе функционирования, а также компенсируют их несносность. Устройства подразделяются на несколько групп в зависимости от функционального назначения, конструктива и принципа действия. Выпускают муфты механические, электрические, а также гидравлические. По типу соединения выделяются постоянные, автоматические, а также управляемые. Основная классификация муфт:
Остались вопросы? Мы перезвоним: |
08.2015 Компания «МехЛит «Флагман» доставила тормозные шкивы в Архангельский порт
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.
Examples of rigid shaft coupling types
- Sleeve coupling
- Muff coupling
- Serrated (splined) coupling
- Split muff coupling (DIN 115)
- Disc coupling
- Flange coupling
- Gear coupling
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 отделкиИзображение 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 муфтыподходят 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.
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 оборудованию. 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 муфтахиспользуются одиночные 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 муфтахиспользуются 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 Oldhamвыдерживают 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
МуфтыSchmidt 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.
