Виды соединительных муфт: назначение, типы и критерии выбора

Что такое соединительная муфта и для чего она нужна. Какие бывают виды муфт и как выбрать подходящую модель. Основные типы муфт и их особенности. Критерии выбора муфт для различных применений.

Что такое соединительная муфта и ее назначение

Соединительная муфта — это механическое устройство, предназначенное для соединения валов и передачи крутящего момента между ними. Основные функции муфт:

• Передача мощности и крутящего момента от ведущего вала к ведомому
• Компенсация несоосности и смещений валов
• Амортизация ударов и вибраций
• Защита от перегрузок
• Прерывание теплового потока между соединяемыми валами

Муфты применяются в различных механизмах и машинах для соединения валов двигателей, редукторов, насосов и другого оборудования. Правильный выбор типа муфты важен для обеспечения надежной и эффективной работы привода.

Основные виды соединительных муфт

Существует множество разновидностей муфт, которые можно разделить на две большие группы:

1. Жесткие муфты

Жесткие муфты обеспечивают прочное соединение валов без возможности относительного перемещения. К ним относятся:

• Втулочные муфты
• Фланцевые муфты
• Клиновые муфты

2. Гибкие муфты

Гибкие муфты допускают небольшие смещения и перекосы валов. Основные виды:

• Зубчатые муфты
• Кулачковые муфты
• Пружинные муфты
• Мембранные муфты
• Карданные шарниры

Критерии выбора соединительной муфты

При выборе подходящей муфты необходимо учитывать следующие факторы:

• Передаваемый крутящий момент и мощность
• Частота вращения валов
• Величина возможных смещений и несоосности
• Условия эксплуатации (температура, агрессивные среды)
• Необходимость демпфирования вибраций
• Требования к компактности конструкции

Правильно подобранная муфта обеспечит надежное соединение валов и эффективную передачу крутящего момента в конкретных условиях применения.

Жесткие соединительные муфты: особенности и применение

Жесткие муфты обеспечивают прочное соединение валов без возможности взаимных перемещений. Их основные особенности:

• Высокая жесткость и точность центрирования валов
• Передача больших крутящих моментов
• Простота конструкции
• Небольшие габариты

Жесткие муфты применяются в следующих случаях:

• Для соединения валов с высокой точностью центровки
• При передаче больших крутящих моментов
• В тихоходных приводах с малой частотой вращения
• При отсутствии динамических нагрузок и вибраций

Наиболее распространенные типы жестких муфт — втулочные и фланцевые. Они просты по конструкции и надежны в эксплуатации.

Гибкие соединительные муфты: виды и преимущества

Гибкие муфты позволяют компенсировать небольшие смещения и перекосы соединяемых валов. Их основные преимущества:

• Компенсация несоосности и смещений валов
• Амортизация ударных нагрузок и вибраций
• Плавная передача крутящего момента
• Защита привода от перегрузок

Наиболее распространенные виды гибких муфт:

Зубчатые муфты

Состоят из двух полумуфт с наружными зубьями и обоймы с внутренними зубьями. Допускают угловые, осевые и радиальные смещения валов.

Кулачковые муфты

Имеют полумуфты с радиальными выступами и упругий промежуточный элемент. Хорошо амортизируют удары и вибрации.

Мембранные муфты

Используют гибкие металлические мембраны для соединения полумуфт. Компенсируют значительные угловые и осевые смещения.

Гибкие муфты применяются в приводах с возможными несоосностями валов, а также при наличии ударных нагрузок и вибраций.

Специальные виды соединительных муфт

Для особых условий эксплуатации применяются специальные типы муфт:

Предохранительные муфты

Защищают привод от перегрузок за счет проскальзывания или разъединения валов при превышении допустимого крутящего момента.

Обгонные муфты

Передают крутящий момент только в одном направлении. Применяются в приводах с переменным направлением вращения.

Электромагнитные муфты

Позволяют управлять включением и выключением передачи крутящего момента с помощью электромагнитного поля.

Гидродинамические муфты

Передают крутящий момент за счет взаимодействия жидкости между ведущей и ведомой частями. Обеспечивают плавный пуск и защиту от перегрузок.

Специальные муфты применяются для решения конкретных задач в сложных условиях эксплуатации привода.

Как правильно выбрать соединительную муфту

Для выбора оптимальной муфты необходимо:

1. Определить передаваемый крутящий момент и мощность
2. Учесть частоту вращения и возможные перегрузки
3. Оценить величину возможных смещений и несоосности валов
4. Проанализировать условия эксплуатации (температура, агрессивные среды)
5. Определить необходимость демпфирования вибраций
6. Учесть требования к габаритам и массе муфты

На основе этих данных выбирается оптимальный тип и модель муфты, обеспечивающие надежную работу привода в конкретных условиях применения.

Правильно подобранная соединительная муфта обеспечит эффективную передачу крутящего момента, компенсацию несоосностей и защиту привода от перегрузок.

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.

✔ 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.

типов муфт | Fractory

Муфта вала является одним из наиболее распространенных элементов машин, поскольку она очень важна в системах передачи энергии. Таким образом, они находят применение в различных приложениях и сервисных средах.

В результате конструкторы и инженеры разработали множество вариантов муфт для конкретных условий эксплуатации и окружающей среды.

В этой статье вы познакомитесь с различными типами муфт и обсудите выбор подходящего варианта для вашего применения.

Что такое муфта?

Муфта – это механическое устройство, которое соединяет одинаковые или разные валы в машинах для передачи мощности и движения . Обычно это временное соединение (но в некоторых случаях может быть постоянным), которое можно отключить для обслуживания или замены. Муфта может быть

жесткой или гибкой .

Что такое муфта?

Из-за наличия многих конструкций могут быть резкие различия в конструкции и функционировании двух типов механических муфт. Некоторые муфты могут соединяться с валами, не перемещая вал, в то время как для установки большинства требуется перемещение вала.

В большинстве случаев муфта не изменяет направление движения или угловую скорость, в отличие от зубчатых передач. Его нельзя подключить или отключить во время работы, в отличие от муфт. Муфты могут передавать крутящий момент только на короткие расстояния, для больших расстояний лучшими альтернативами являются цепные и ременные передачи. Муфты часто сочетаются с узлами ходового винта для соединения вала винта с двигателем.

Муфта обеспечивает постоянное прочное, но гибкое соединение между двумя валами для передачи движения от одного вала к другому

. Он делает это при всех значениях нагрузки и смещения, не допуская относительного движения между двумя валами.

Назначение муфт

Муфта вала может выполнять несколько функций в машине. Конструкция может включать более одной из этих соединительных функций в функцию продукта в расширенных приложениях.

Давайте кратко рассмотрим, что это такое:

• Трансмиссия
• Поглощение ударов и вибрации
• Компенсация несоосности
• Прерывание теплового потока
• Защита от перегрузки

Силовая передача

Основное назначение в большинстве случаев — передача мощности и крутящего момента от ведущего вала к ведомому — например, муфта, соединяющая двигатель с насосом или компрессором.

Поглощение ударов и вибрации

Муфта вала может сгладить любые удары или вибрации от ведущего элемента к ведомому элементу. Эта особенность снижает износ компонентов и увеличивает срок службы установки.

Устраните любую несоосность

Несоосность между валами может быть результатом первоначальных ошибок монтажа или может развиваться со временем по другим причинам. Большинство муфт допускают некоторую степень несоосности (осевой, угловой и параллельной) между валами.

Прерывание теплового потока

Муфта вала также может прерывать тепловой поток между соединенными валами. Если первичный двигатель имеет тенденцию нагреваться во время работы, механизмы на стороне привода защищены от воздействия этого тепла.

Защита от перегрузки

Специальные муфты, известные как механические муфты с защитой от перегрузок, предназначены для защиты от перегрузок. При обнаружении состояния перегрузки эти муфты ограничения крутящего момента разрывают соединение между двумя валами. Они либо проскальзывают, либо отключаются для защиты чувствительных машин.

Типы муфт

Муфты бывают самых разных форм и размеров. Некоторые из них отлично подходят для универсальных приложений, а некоторые специально разработаны для действительно специфических сценариев.

Чтобы сделать осознанный выбор, важно знать возможности и различия между различными типами муфт. В этом разделе представлена ​​информация о следующих типах муфт и принципах их работы:

• Жесткая муфта
• Гибкая муфта
• Гильзовое или муфтовое соединение
• Разъемная муфта муфты
• Фланцевое соединение
• Зубчатая муфта
• Карданный шарнир (шарнир Гука)
• Муфта Oldham
• Мембранная муфта
• Кулачковая муфта
• Балочное соединение
• Гидравлическая муфта

Жесткая муфта

Как следует из названия, жесткая муфта практически не допускает относительного перемещения между валами . Инженеры предпочитают жесткие муфты, когда требуется точное выравнивание.

Любая муфта вала, которая может ограничить любое нежелательное движение вала, известна как жесткая муфта, и, таким образом, это общий термин, включающий различные специальные муфты . Некоторыми примерами этого типа муфты вала являются втулка , компрессионная и фланцевая муфта .

При использовании жесткой муфты для соединения двух валов оборудования они действуют как единый вал. Жесткие муфты находят применение в вертикальных установках, таких как вертикальные насосы.

Они также используются для передачи крутящего момента в устройствах с высоким крутящим моментом, таких как большие турбины. Они не могут использовать гибкие муфты, и, следовательно, все больше и больше турбин теперь используют жесткие муфты между цилиндрами турбины. Такое расположение гарантирует, что вал турбины действует как непрерывный ротор.

Гибкая муфта

Любая муфта вала, которая может допускать некоторую степень относительного движения между составными валами и обеспечивать изоляцию вибрации, известна как гибкая муфта. Если бы валы всегда были идеально выровнены, а машины не двигались и не вибрировали во время работы, не было бы необходимости в эластичной муфте.

К сожалению, в реальности машины работают не так, и конструкторам приходится решать все вышеперечисленные проблемы при проектировании машин. Например, токарные станки с ЧПУ предъявляют высокие требования к точности и скорости для выполнения высокоскоростных операций обработки. Гибкие муфты могут повысить производительность и точность за счет снижения вибрации и компенсации несоосности.

Эти муфты могут уменьшить степень износа машин за счет недостатков и динамики, которые являются частью почти каждой системы. В качестве дополнительного бонуса они, как правило, довольно просты в установке и имеют длительный срок службы.

«Гибкая муфта» также является общим термином и включает в себя множество конкретных муфт под этим названием. Эти муфты составляют большинство используемых сегодня типов муфт. Некоторыми популярными примерами гибких муфт являются зубчатая муфта , универсальный шарнир и муфта Oldham 9.0012 .

Втулочное или муфтовое соединение

Втулочное соединение является простейшим примером жесткого соединения. Он состоит из чугунной втулки (полого цилиндра) или муфты. Он имеет внутренний диаметр, равный внешнему диаметру соединяемых валов. Шпонка с выпуклой головкой используется для ограничения относительного движения и предотвращения проскальзывания между валами и втулками.

Некоторые втулки и валы имеют резьбовые отверстия, совпадающие при сборке для предотвращения осевого смещения валов. Передача мощности от одного вала к другому происходит через втулку, шпоночный паз и шпонку. Эта муфта вала используется для крутящих моментов от легких до средних.

Втулочная муфта имеет мало движущихся частей, что делает ее надежным выбором, если все детали спроектированы с учетом ожидаемых значений крутящего момента.

Муфта разъемная

Для облегчения сборки муфта муфты может быть разделена на две части. Благодаря этому техническому специалисту больше не нужно перемещать соединенные валы для сборки или разборки муфты.

Это то, что представляет собой разъемная муфта или компрессионная муфта. Две половинки втулки удерживаются на месте шпильками или болтами.

Подобно муфте с муфтой, эти муфты передают мощность через шпонку. Муфты с разъемной муфтой используются в тяжелых условиях.

Фланцевая муфта

Во фланцевых муфтах фланец надевается на каждый из соединяемых валов. Фланцы крепятся друг к другу с помощью шпилек или болтов и к валу с помощью шпонки. Использование установочных винтов или конусной шпонки гарантирует, что ступица с фланцем не соскользнет назад и не обнажит поверхности сопряжения вала.

На лицевой стороне одного из фланцев имеется выступающее кольцо, а на другом — аналогичное углубление для его размещения. Этот тип конструкции помогает фланцам (и, в свою очередь, валам) сохранять соосность, не создавая чрезмерной нагрузки на валы.

Фланцевое соединение используется в условиях средней и высокой нагрузки.

Они могут создавать эффективные уплотнения между двумя трубами и, следовательно, в дополнение к передаче энергии они используются в системах с жидкостью под давлением. Фланцевые муфты бывают трех основных типов:

• Фланцевая муфта незащищенного типа
• Фланцевая муфта защищенного типа
• Фланцевая муфта морского типа

Зубчатая муфта

Зубчатая муфта очень похожа на фланцевую муфту. Однако это эластичный тип муфты, и его можно использовать для неколлинеарных валов. Зубчатые муфты допускают угловое смещение около 2 градусов и параллельное смещение 0,25…0,5 мм.

Комплект зубчатых муфт состоит из двух ступиц (с наружными зубьями), двух фланцевых втулок (с внутренними зубьями), уплотнений (уплотнительных колец и прокладки) и прилагаемых крепежных деталей.

Передача мощности между двумя концами муфты происходит через внутреннюю и внешнюю шестерни в зубчатой ​​муфте.

Зубчатые муфты способны передавать высокий крутящий момент. В результате они находят применение в тяжелых условиях эксплуатации. Они требуют периодической смазки (консистентной смазки) для оптимальной работы.

Универсальный шарнир (шарнир Гука)

Когда два вала не параллельны и пересекаются под небольшим углом, используется универсальный шарнир. Это соединение может компенсировать небольшое угловое смещение, обеспечивая при этом высокую способность передачи крутящего момента.

Универсальный шарнир состоит из пары шарниров, соединенных через поперечный вал. Две петли расположены под углом 90 градусов друг к другу. Поперечный вал сохраняет эту ориентацию и также отвечает за передачу мощности. Карданный шарнир не является муфтой равных угловых скоростей, т. е. ведущий и ведомый валы вращаются с разной скоростью.

Они находят применение в различных приложениях, отсюда и название. Чаще всего универсальные шарниры используются в коробках передач и дифференциалах автомобилей.

Муфта Oldham

Муфта Олдхэм

Муфта Oldham — это специальная муфта для валов, используемая исключительно для компенсации поперечного смещения валов. Когда два вала параллельны, но не коллинеарны, лучше всего подходит муфта Oldham.

Конструкция состоит из двух фланцев, которые надеваются на вал, и средней части, называемой центральным диском. Центральный диск имеет выступ на каждой стороне. Два выступа на самом деле представляют собой прямоугольные выступы, которые перпендикулярны друг другу и входят в канавки, вырезанные во фланцах с каждой стороны.

Фланцы крепятся к валу с помощью шпонок. Таким образом, передача мощности происходит от ведущего вала к шпонке к фланцу к центральному диску и далее через второй фланец к ведомому валу.

Муфта Oldham идеально подходит для случаев, когда между двумя валами имеется параллельное смещение. Такое параллельное смещение может произойти в тех случаях, когда необходима передача мощности между валами на разных высотах. Когда валы находятся в движении, центральный диск перемещается вперед и назад и приспосабливается к поперечному отклонению.

Мембранная муфта

Мембранная муфта — это универсальное соединение вала. Они могут компенсировать параллельное смещение, а также большое угловое и осевое смещение. Они также обладают высоким крутящим моментом и могут передавать крутящий момент на высоких скоростях без необходимости смазки.

Мембранные муфты доступны в различных исполнениях и размерах. Конструкция состоит из двух диафрагм с промежуточным элементом между ними. Диафрагма в основном представляет собой одну или несколько гибких пластин или металлических мембран, которые соединяют приводные фланцы на валах с промежуточным элементом с помощью болтов с обеих сторон.

Мембранные муфты изначально были разработаны для карданных валов вертолетов. Но с годами они нашли широкое применение и в другом вращающемся оборудовании. Они чаще всего используются в турбомашинах из-за их высокой скорости. В настоящее время применяются в турбинах, компрессорах, генераторах, самолетах и ​​т. д.

Кулачковая муфта

Кулачковая муфта представляет собой муфту, изгибающуюся по материалу. Он находит применение в общих приложениях передачи малой мощности и управления движением. Он может компенсировать любое угловое смещение. Подобно диафрагменным муфтам, кулачковые муфты не нуждаются в смазке.

Эта муфта состоит из двух ступиц с зацепляющимися губками, которые входят в эластомерную крестовину. Крестовина обычно изготавливается из медных сплавов, полиуретана, Hyrtel или NBR и отвечает за передачу крутящего момента.

Благодаря эластичности крестовины она подходит для передачи ударных нагрузок. Он также может довольно хорошо гасить противодействующие силы и вибрацию.

Инженеры используют кулачковые муфты в таких устройствах, как компрессоры, воздуходувки, смесители и насосы.

Балочная муфта

Балочная муфта представляет собой обработанную муфту, обеспечивающую высокую гибкость с точки зрения параллельного, осевого и углового смещения. Это одна из лучших маломощных трансмиссионных муфт.

Муфта балочного типа имеет цилиндрическую конструкцию со спиральными вырезами. Атрибуты этих разрезов, такие как их опережение и количество пусков, можно изменить, чтобы обеспечить возможности смещения разной степени. На самом деле, инженеры могут вносить эти изменения, не жертвуя целостностью конструкции, поскольку она состоит из цельного куска. Таким образом, второе название балочной связи — винтовая связь.

По сути, соединения балок представляют собой изогнутые гибкие балки. Они доступны в однолучевых и многолучевых версиях. Многолучевые муфты могут выдерживать большее параллельное смещение, чем однобалочные муфты.

Балочная муфта больше подходит для приложений с низкой нагрузкой, так как скручивание может быть реальной проблемой. Таким образом, он используется в серводвигателях и управлении движением в робототехнике.

Гидравлическая муфта

Принцип работы гидромуфты

Гидравлическая муфта — это специальный тип, в котором используется гидравлическая жидкость для передачи крутящего момента с одного вала на другой.

Муфта вала состоит из рабочего колеса, соединенного с ведущим валом, и рабочего колеса, соединенного с ведомым валом. Вся установка закреплена в корпусе, также известном как оболочка.

При вращении ведущего вала крыльчатка разгоняет жидкость, которая затем контактирует с лопастями рабочего колеса. Затем жидкость передает свою механическую энергию рабочему колесу и выходит из лопастей с низкой скоростью.

Гидравлическая муфта используется в автомобильных трансмиссиях, морских силовых установках, локомотивах и некоторых промышленных устройствах с постоянными циклическими нагрузками.

Параметры для выбора

Муфты валов являются неотъемлемым компонентом систем управления движением и передачи мощности. Они обеспечивают невероятные преимущества и решают многие проблемы среды сборки и обслуживания при правильном применении.

Чтобы сделать правильный выбор, дизайнеры должны учитывать множество факторов. Знание о них помогает уменьшить количество отказов соединения и улучшить возможности системы. Вот эти факторы:

• Уровни крутящего момента
• Пределы выравнивания
• Скорость вращения
• Ограничения смазки

Уровни крутящего момента

Большинство производителей используют номинальный крутящий момент в качестве основы для классификации муфт. Значение крутящего момента зависит от того, используется ли муфта для управления движением или для передачи энергии. Первый имеет меньший крутящий момент и нагрузки по сравнению со вторым. Знание ожидаемых уровней крутящего момента в приложении сужает выбор правильной муфты.

Пределы выравнивания

Различные приложения имеют разные требования к выравниванию. Точно так же некоторые муфты вала могут компенсировать только один тип несоосности, в то время как другие могут работать с несколькими типами.

Производители также указывают пределы смещения для различных типов смещения для каждой муфты. Это соображение помогает еще больше сузить круг поиска и подобрать подходящую муфту к подходящей машине.

Максимальная скорость вращения

Каждая муфта также имеет максимально допустимую скорость вращения. Этот предел также опубликован для муфт вала. Муфты общего назначения не могут использоваться как есть для приложений с высокими оборотами. Муфты с высокими оборотами нуждаются в статической и динамической балансировке для обеспечения безопасной, плавной и бесшумной работы.

Такой сбалансированный дизайн достигается за счет точной обработки и правильного распределения крепежа. Использование ожидаемых оборотов в качестве критерия может помочь в правильном выборе муфты.

Ограничения по смазке

Иногда условия эксплуатации могут препятствовать частому повторному смазыванию муфт вала, которые в этом нуждаются. С другой стороны, некоторые муфты валов не требуют смазки в течение всего срока службы.

Если требования к крутящему моменту невелики, также доступны модифицированные версии обычных муфт. Эти версии поставляются со смазкой металл по металлу или комбинацией металла и пластика, чтобы полностью исключить смазку. Разработчики должны сделать правильный выбор муфты, оценив условия эксплуатации и потребности применения.

Распространенные типы муфт — Урок для студентов

Муфта представляет собой устройство, соединяющее два вала для передачи мощности. В зависимости от точности выравнивания и требуемого крутящего момента муфты бывают жесткими или гибкими. Муфта вала представляет собой механический компонент, который передает мощность путем соединения двух вращающихся валов, таких как ведущий вал и ведомый вал. Среди прочего, он содержится в двигателях, насосах, генераторах и компрессорах.

При смещении валов муфты используются для соединения валов устройств, которые сконструированы отдельно, например двигателя и генератора. С точки зрения механической приспособляемости ударные нагрузки поглощаются при передаче их с одного вала на другой. Также предусмотрена защита от перегрузки.

В этой статье вы познакомитесь с распространенными типами муфт и их функциями.

 

Подробнее: Значение термина «муфта»

 

97

Типы муфт

Следующие распространенные типы муфт:

• Жесткая муфта
• Втулка или муфта.
• Хомут, разъемная муфта или обжимная муфта и
• Фланцевая муфта.
• Гибкая муфта
• Штифтовая муфта с втулкой,
• Универсальная муфта и
• Муфта Oldham.
• Зубчатая муфта
• Сильфонная муфта
• Кулачковые муфты
• Мембранные муфты
• Гидравлическая муфта
• Муфта постоянной скорости
• Муфта переменной скорости
9004 5

Жесткая муфта

Когда два вала точно выровнены, используется жесткая муфта. Эти типы муфт предназначены только для использования в непосредственной близости. Гильзовая или муфтовая муфта, разъемная муфта и фланцевая муфта — вот лишь несколько примеров.

Втулочное или муфтовое соединение

Простейшим типом жесткого соединения является муфтовое или втулочное соединение, изготовленное из чугуна. Муфтовая муфта состоит из вала, шпонки, втулки или муфты и полого цилиндра с таким же внутренним диаметром, что и вал. Ключ с гибкой головкой используется для закрепления его на концах двух валов.

С помощью шпонки и втулки мощность передается с одного вала на другой. Для передачи крутящего момента все элементы должны быть достаточно прочными.

Хомут, разъемная муфта или компрессионная муфта

Разъемная муфта — другое название этого типа муфты. Муфта или рукав разделены на две части и сварены вместе с помощью такого соединения. Чугун составляет половинки. Шпильки или болты используются, чтобы скрепить их вместе.

Концы обоих валов соединяются, и в шпоночные канавки валов вставляется шпонка. Муфта имеет один конец, прикрепленный снизу, и другой конец, прикрепленный сверху. Болты и гайки соединяют две части. Это соединение обычно используется на высоких скоростях. Для сборки или разборки соединения положение вала менять не нужно.

 

Подробнее: Знакомство с различными типами крепежа

 

Фланцевое соединение.

Фланцевые муфты состоят из двух чугунных фланцев, прикрепленных к концу каждого вала. Привод комплектуется болтовым соединением двух фланцев. Фланцевое соединение предназначено для герметичного соединения двух труб.

Один из фланцев имеет выступающую часть, а другой — сравнимую с ним выемку. Концы каждого фланца припаяны друг к другу, чтобы обеспечить их правильное выравнивание, не вызывая сопротивления проходящему через них веществу.

Помогает выровнять вал и поставить его на одну линию. Для соединения двух фланцев используются гайки и болты. Как правило, эти муфты используются в системах трубопроводов под давлением. Он также используется для больших нагрузок. В результате он весьма полезен для массивных валов.

Три различных типа фланцевых соединений включают в себя; Фланцевая муфта незащищенного типа, фланцевая муфта защищенного типа и фланцевая муфта морского типа.

Гибкая муфта

Эти типы муфт соединяют два вала, которые смещены как в поперечном, так и в угловом направлении. Несколько примеров: муфты с втулкой, универсальные муфты, муфты Oldham, зубчатые муфты, сильфонные муфты, кулачковые муфты и мембранные муфты 9. 0003

Муфта с втулкой и штифтом

Это особые типы муфт, которые используются, когда два вала слегка смещены в плане параллельности, углового смещения или осевого смещения. Жесткая фланцевая муфта была изменена. Он состоит из двух секций различной конструкции, а также штифтов и резиновых втулок, закрывающих штифты.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Между поверхностями двух секций соединения имеется зазор 5 мм. Жесткой связи между ними и приводом нет, что осуществляется прессованными резиновыми или кожаными втулками.

Универсальная муфта

Муфта Гука — другое название универсальной муфты. Универсальная муфта используется, когда оси двух валов пересекаются под небольшим углом. Наклон двух валов может оставаться постоянным, но при передаче движения от одного вала к другому наклон меняется.

На приведенном выше рисунке изображен универсальный шарнир. Эти муфты обычно используются в силовой передаче. Универсальная муфта находится в трансмиссии автомобиля от коробки передач к дифференциалу. В этих обстоятельствах на каждом конце используются два универсальных шарнира. Один соединяет карданный вал с коробкой передач, а другой соединяет дифференциал с противоположным концом. Универсальная муфта также используется для передачи электроэнергии на различные шпиндели станка.

Муфта Oldham

При поперечном смещении двух валов используется муфта Oldham. Схематическое изображение муфты Олдхэма показано ниже. Он состоит из двух фланцев A и B с прорезями и центральной плавающей секции E с двумя язычками T1 и T2, как показано на схеме.

Штифты используются для фиксации центральной секции, которая крепится к фланцам и плавающим секциям. Язычок T1 входит во фланец A и допускает возвратно-поступательное движение, а язычок T2 входит во фланец B и допускает вертикальное перемещение. При вращении эти две составляющие скорости вызывают корректировку бокового смещения вала.

 

Подробнее: Что нужно знать о заклепках и заклепочных соединениях

 

Зубчатая муфта

Модифицированным вариантом фланцевой муфты является зубчатая муфта. Из-за большого размера зубьев зубчатые муфты могут передавать большой крутящий момент. Вместо того, чтобы быть единым элементом, как фланцевая муфта, фланец и ступица собираются отдельно в этой форме муфты вала.

Каждый шарнир имеет внутреннюю и внешнюю зубчатую пару с передаточным числом 1:1. А зубчатая муфта ограничена угловым смещением 0,01-0,02 дюйма параллельно и 2 градусами углового смещения. Для аналогичных целей используются зубчатые муфты и универсальные шарниры. Обычно они используются в тяжелых условиях, когда необходимо передать большой крутящий момент.

Муфта с сильфоном

Муфты с сильфоном имеют двойные концы, называемые ступицами, и являются эластичными муфтами. Торсионная жесткость этих муфт является выдающейся, что позволяет им надежно передавать скорость, угловое положение и крутящий момент. Нержавеющая сталь является наиболее распространенным материалом. Когда требуется высокая точность позиционирования, используются эти муфты.

Муфты с сильфоном имеют тонкие стенки и лишь слегка гибки при смещении под углом, в осевом направлении или параллельно. Муфта внизу приварена к ступицам. Жесткость на кручение этих муфт является самой высокой среди всех муфт серводвигателей.

Кулачковые муфты

Этот тип муфты используется в приложениях управления движением, а также в передаче энергии общего назначения. Кулачковая муфта предназначена для передачи крутящего момента при одновременном снижении вибрации системы и коррекции смещения, защищая другие компоненты от повреждений.

Кулачковые муфты состоят из двух металлических ступиц и элемента из эластопласта, иногда называемого «пауком». Кулачковые муфты имеют несколько преимуществ, в том числе способность справляться с угловым смещением и реактивными нагрузками в результате смещения, а также способность сильного крутящего момента к внешнему диаметру, химическая стойкость и достойные демпфирующие способности.

Мембранные муфты

Мембранные муфты представляют собой тип несмазываемой муфты, которая передает крутящий момент и компенсирует несоосность между валами оборудования в высокопроизводительных турбомашинах.

Крутящий момент передается от внешнего диаметра к внутреннему диаметру, а затем от внутреннего диаметра к внешнему диаметру в этом типе муфты. Гибкие компоненты в диафрагменных муфтах состоят из одной или нескольких пластин. Несоосность может быть угловой, осевой или параллельной с диафрагменной муфтой. Это соединение используется, когда необходимы высокий крутящий момент и высокая скорость.

 

Подробнее: Знакомство с шестернями

 

Гидравлическая муфта

Гидравлическая муфта — это другое название гидромуфты. Это гидродинамическое устройство, использующее ускорение и замедление гидравлической жидкости для передачи механической мощности вращения. Он состоит из рабочего колеса на ведомом валу (входной) и крыльчатки на ведущем валу (выходной) (выходной). Рабочее колесо работает как насос, а рабочее колесо работает как турбина.

Тангенциальная составляющая абсолютной скорости мала в рабочих колесах вблизи их оси. Поскольку тангенциальная составляющая абсолютной скорости высока вблизи периферии крыльчатки, скорость жидкости увеличивается по мере ускорения крыльчатки.