Упругая муфта для соединения валов это

В упругих муфтах вращающий момент с одной полумуфты на другую передается через упругий элемент, который может быть выполнен из резины, эластичных пластмасс и материалов (рис. 1), а также из пружинной стали (рис. 2).
Упругий элемент муфты деформируется вследствие передачи вращающего момента (происходит относительный поворот валов на некоторый угол), а также вследствие взаимного смещения полумуфт. Упругие муфты смягчают толчки и удары, предотвращают появление крутильных колебаний (возникающих из-за неравномерного вращения), компенсируют взаимные смещения валов.

Основные характеристики упругих муфт – жесткость при кручении (или обратная ей величина – податливость) и демпфирующая способность, т. е. способность упругих элементов при деформировании необратимо поглощать энергию, превращая ее в теплоту.

Для передачи малых и средних вращающих моментов широко применяют муфты с резиновыми или резинокордными упругими элементами. Они конструктивно просты, дешевы, не требуют ухода при эксплуатации, обеспечивают шумовую и электрическую изоляцию узлов привода. В сильно нагруженных механизмах такие муфты применяются редко, поскольку долговечность резиновых упругих элементов невелика.
Кроме того, муфты с резиновыми упругими элементами имеют относительно большие размеры.

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП)

Втулочно-пальцевая упругая муфта (рис. 3) состоит из двух дисковых полумуфт, в одной из которых в конических отверстиях закреплены пальцы с надетыми на них гофрированными упругими резиновыми втулками. Втулки входят в отверстия, выполненные в другой полумуфте.
Посадочные отверстия в полумуфтах под валы выполняют цилиндрическими или коническими.

В качестве материала полумуфт чаще всего используется серый чугун марки СЧ20, пальцы изготавливают из стали марки 45.
Резиновые втулки упругого элемента обычно выполняют из резины марки ИРП13-52СКИ, упругих пластиковых или других материалов.

Втулочно-пальцевая муфта характеризуется малой податливостью. В зависимости от своего размера она может компенсировать незначительные смещения валов: Δ ≤ 0,2…0,6 мм, λ ≤ 1…5 мм, γ ≤ 0˚30’…1˚30′ (см. рисунок 3 на предыдущей странице).
При радиальном и осевом смещении валов резиновые втулки быстро изнашиваются.

Концы соединяемых валов нагружает радиальная сила:

где Т_р – расчетный момент муфты, Нм;
D_о – диаметр окружности расположения осей пальцев муфты, мм.

Упругие втулочно-пальцевые муфты (МУВП) применяют для соединения машин с электродвигателями. Наружную поверхность полумуфт иногда используют в качестве тормозного барабана.
Муфту подбирают по стандарту в диапазоне вращающих моментов от 63 до 16000 Нм и диаметров валов d = 20…160 мм.

Муфта упругая с резиновой конусной шайбой

Муфта упругая с резиновой конусной шайбой (рис. 4) состоит из двух дисковых полумуфт 1, соединенных резинометаллическим упругим элементом 2 с помощью винтов 4.
Резинометаллический упругий элемент образуют два стальных конических диска с привулканизированной или приклеенной к ним резиновой шайбой.

Коническая форма торцов резиновой шайбы обуславливает равномерное распределение касательных напряжений в резине при действии вращающего момента, а скругления на внутренней части металлических дисков снижают напряжения при радиальном смещении валов.
Применение двух центрирующих колец 3 с двумя кулачками на торце каждого кольца позволяет заменять резинометаллический упругий элемент 2 без осевого смещение соединяемых агрегатов, а также центрировать упругий элемент.

Недостатком такой муфты является ограниченная способность компенсировать смещения валов.

В качестве материала для изготовления металлических деталей муфты используется алюминиевый сплав или чугун для муфт малых размеров, или среднеуглеродистая сталь для больших муфт. Упругий элемент выполняют из резины марки ИРП13-52СКИ.

Муфты с резиновой конусной шайбой имеют сравнительно малые размеры. Их применяют для передачи вращающего момента 63…10000 Нм при диаметре валов d = 38…210 мм.

При компенсации муфтой смещений на концы валов действует сила:

где Т_р – расчетный вращающий момент, Нм;
√ — знак квадратного корня.

Муфта упругая с резиновой звездочкой

Упругая муфта с резиновой звездочкой (рис. 5) состоит из двух полумуфт 1 с торцовыми кулачками и звездочки 2, четыре или шесть лучей которой расположены между кулачками. При передаче вращающего момента в каждом направлении нагрузку воспринимает только половина лучей звездочки.

Компенсирующая способность такой муфты невелика: Δ ≤ 0,2…0,4 мм, γ ≤ 1˚30′ (см. рисунок 3 на предыдущей странице) в зависимости от размеров муфты. Упругая муфта с резиновой звездочкой имеет сравнительно небольшие размеры. Применяют для соединения быстроходных валов, подбирая по стандарту при вращающем моменте 16…400 Нм и диаметре валов d = 12…48 мм.

Материал полумуфт – сталь марки 35. Звездочка может выполняться из резины, полиуретана или упругой эластичной пластмассы.

Читайте также: Фильтр для компрессора для покраски автомобиля своими руками

Радиальную силу F_м , с которой полумуфта воздействует на вал при смещении валов, определяют по формуле:

где Т_р – расчетный вращающий момент, Нм.

Муфта упругая с торообразной выпуклой оболочкой

Упругая муфта с торообразной оболочкой (рис. 6) состоит из двух полумуфт, упругой резиновой или резинокордной оболочки, по форме напоминающей автомобильную покрышку, и двух колец, зажимающих оболочку посредством винтов. Долговечность резинокордных элементов значительно (в 6…7 раз) превышает долговечность резиновых упругих элементов.

Передача вращающего момента осуществляется за счет сил трения между резиной и металлом.

Упругая муфта с торообразной оболочкой обладает высокой компенсирующей способностью и уменьшает динамические нагрузки благодаря высоким упругим и демпфирующим свойствам. Конструкция с разрезной оболочкой обеспечивает удобную замену упругого элемента, однако из-за разреза несущая способность муфты снижается.

Муфту с торообразной оболочкой используют в конструкциях, где трудно обеспечить соосность валов, а также при переменных и ударных нагрузках. Муфта (в зависимости от размера) допускает смещения валов: радиальное — Δ ≤ 1…5 мм, осевое — λ ≤ 1…11 мм, угловое — γ ≤ 1˚30‘.

Муфты с торообразной оболочкой подбирают по стандарту для вращающих моментов 40…40000 Нм и диаметров валов d = 18…240 мм.

Недостатками таких муфт являются большие радиальные размеры и появление осевых сил, нагружающих опоры валов (под действием на оболочку центробежных сил полумуфты стремятся сблизиться). Для компенсации осевых сил оболочку устанавливают с предварительным осевым сжатием. Радиальная сила на концах валов мала, и в расчетах ее не учитывают.

В качестве материала полумуфт используют сталь марки 45 или чугун марки ВЧ-35.

Муфта с металлическими упругими элементами

Муфты, упругие элементы которых выполнены из стали, отличаются относительно малыми размерами, высокой несущей способностью, долговечностью, постоянством упругих свойств, возможностью работы при высоких и низких температурах, а также в условиях повышенной радиации.
К недостаткам таких муфт можно отнести сложность конструкции и, соответственно, высокую стоимость, повышенную жесткость, а также потребность в уходе.

Муфта с цилиндрическими пружинами сжатия

Муфта с цилиндрическими пружинами сжатия (рис. 8) состоит из пружин 4, установленных с предварительным сжатием на стержни сегментов 5. Каждая пружина одним концом опирается на сегмент, принадлежащий полумуфте 3, а другим концом – на сегмент полумуфты 1. При передаче вращающего момента осадка половины от общего числа пружин увеличивается, остальных – уменьшается. Сегменты имеют возможность качательного движения на пальцах 2.
Сегменты изготавливают из износостойких пластмасс, поверхность контакта с пальцем смазывается графитовой смазкой.

Муфты с цилиндрическими пружинами сжатия применяют для передачи вращающего момента 47…18000 Нм в диапазоне диаметров валов 25…225 мм. Муфта (в зависимости от размеров) допускает радиальное смещение Δ ≤ 0,7 мм, осевое — λ ≤ 3,5 мм, угловое — γ ≤ 2˚.

Расчет пружин муфты ведут методами сопротивления материалов.

Муфта со змеевидной пружиной

Упругая муфта со змеевидной пружиной (рис. 9) состоит из двух полумуфт 1 с зубьями специального очертания, между которыми свободно размещены секции ленточной змеевидной пружины 4 прямоугольного сечения. Кожух 2, состоящий из двух половин, удерживает пружину от выскальзывания под действием центробежной силы и служит резервуаром для пластичного смазочного материала.

Полумуфты изготавливают из стали марок 40 или 45Л, пружины – из стали марки 65Г. Кожух отливают из чугуна СЧ15.

Муфта со змеевидной пружиной, в зависимости от своего размера, допускает смещение валов: радиальное — Δ ≤ 0,5…3 мм, осевое — λ ≤ 4…20 мм, угловое — γ ≤ 1˚15‘.

Такие муфты применяют в тяжелом машиностроении при передаче вращающих моментов от 18 до 107000 Нм в диапазоне диаметров валов от 25 до 320 мм.

Полувиток змеевидной пружины проверяют на изгиб как арку, шарнирно закрепленную у основания (в плоскости симметрии муфты) и нагруженную силами от зуба (рис. 2, б).

Видео:Муфта упругая втулочно-пальцевая МУВПСкачать

Классификация и конструкция муфт

Общее назначение муфт — передача вращающего момента между соединяемыми валами. Помимо общего назначения, отдельные муфты выполняют дополнительные функции, например, предохраняют механизмы от перегрузок, компенсируют погрешности, возникшие при монтаже валов.

Видео:Жесткие соединительные муфты для зажима валовСкачать

Виды муфт по способу соединения

По способу соединения выделяют следующие виды муфт:

• постоянно замкнутые (глухие)
• управляемые (например, муфта сцепления автомобиля)
• самодействующие (с автоматическим управлением по моменту — предохранительные, по направлению вращения, по скорости, по углу поворота или пройденному пути

Читайте также: Мопед с карданным валом

Видео:Муфты для соединения валов (МУВП)Скачать

Классификация муфт по демпфирующим способностям

• жесткие (например втулочные, фланцевые)
• упругие (например муфта упругая со звездой или с торообразной оболочкой)

Видео:Лепестковые муфтыСкачать

Классификация муфт по компенсирующим способностям

В зависимости от возможности муфты нивелировать монтажную погрешность установки валов различают:

• компенсирующие муфты (компенсируют погрешность установки валов)
• не компенсирующие муфты

Видео:ЭЛАСТИЧНАЯ МУФТА ДЛЯ ГИДРОНАСОСА СВОИМИ РУКАМИ/ КАК СДЕЛАТЬ ЭЛАСТИЧНУЮ МУФТУ СВОИМИ РУКАМИСкачать

Конструкции муфт

Существует несколько распространенных типовых конструкций муфт, соединяющих валы.

Втулочная муфта

Муфта представляет собой жесткую втулку 3, надетую на валы 1 и 2. Передача вращающего момента может осуществляться:

• Шпонками
• Шлицами
• Штифтами

Втулочные муфты жесткие, некомпенсирующие.

Достоинствами муфт данного типа являются простота конструкции и малые радиальные габаритные размеры.

Недостатками втулочных муфт можно назвать отсутствие демпфирования и компенсации зазоров, а также неудобный монтаж.

Муфта фланцевая

Эта жесткая, некомпенсирующая муфта состоит из двух фланцев 3 соединенных болтом 4, надетых на валы 1 и 2.

Достоинства — простота конструкции, удобство при сборке.

Недостатки — большие диаметральные габариты (по сравнению с втулочной), отсутствие демпфирования и компенсации погрешностей установки валов.

Муфта упругая втулочно-пальцевая

На концы соединяемых валов 1 и 2 надеты полумуфты 3 и 4, на полумуфте 3 зафиксированы пальцы 6, затянутые гайкой 8. Кольцо 5 обеспечивает монтажный зазор. На пальце 6 установлен упругий элемент 7.

Упругие и компенсирующие способности МУВП не велики.

Муфта упругая со звездой

Между кулачками ведущей 1 и ведомой муфты 2 установлена резиновая звезда 3.

Диаметральные размеры муфты со звездой меньше, чем муфты втулочно-пальцевой. Муфты со звездой обладают посредственными компенсирующими и демпфирующими свойствами.

Муфта с торообразной оболочкой

Полумуфты 3, надетые на валы 1 и 2, соединены между собой с помощью торообразной оболочки 5. Фиксация оболочки обеспечивается прижимными кольцами 4, которые с помощью винтов 6 притягиваются к полумуфтам.

Муфта с торообразной оболочкой обладает высокими упругими и компенсирующими свойствами в связи с большим объемом деформируемой резины.

Видео:Бесцентровая Эластичная Муфта Для Гранулятора! Centerless Elastic Clutch for the Granulator!Скачать

Упругая втулочно-пальцевая муфта

В продаже можно встретить просто огромное количество различных соединительных элементов. При выборе должны учитываться эксплуатационные характеристики, условия применения устройства и многие другие моменты.

Видео:Муфта для агрегатированияСкачать

Основные параметры габаритные и присоединительные размеры муфт

Рассматриваемая упругая втулочно-пальцевая муфта характеризуются определенными размерами, которые должны учитываться. Примером можно назвать следующее:

1. Показатель диаметра варьирует в пределе от 9 до 180 мм. Этот показатель позволяет выбрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия.
2. Длина также считается наиболее важным параметров. Этот показатель может варьировать в пределе от 43 до 615 мм.
3. При выборе учитывается масса, которая находится в пределе от 0,58 до 308 кг. Во многом подобный показатель зависит от типа применяемого материала при изготовлении.

Не стоит забывать о том, что увеличение габаритов и массы становится причиной увеличения эксплуатационных характеристик. При производстве рассматриваемых изделий учитываются стандарты, которые и определяют основные размеры.

Видео:Видео обзор промышленных муфт. Соединительная муфта для валовСкачать

Конструкция муфты

Рассматриваемая деталь характеризуется достаточно большим количеством особенностей, которые определяют основные эксплуатационные качества. Среди конструктивных особенностей отметим:

1. Изделие состоит из двух полумуфт. Одна из них выполняет роль компенсатора, другая предохранительного элемента. При этом упругий элемент муфты выступает в качестве промежуточного элемента. Соединение резиновой звездочкой позволяет компенсировать смещение валов.
2. Конструктивно изделие напоминает фланцевые варианты исполнения, однако разница заключается в использовании эластичной втулки.
3. Втулка может компенсировать смещение оси вала до 5 мм. Варианты исполнения с большими размерами способны проводить более существенную компенсацию смещения, так как их диаметральный размер также внушительный.

При соединении с промежуточным валом существенно увеличивается эксплуатационный срок изделия, так как вибрация или незначительное смещение валов компенсируется.

Видео:Установка кулачковой муфты WrapflexСкачать

Характеристики муфты

Для определения основных свойств упругой втулочно-пальцевой муфты можно использовать нормативную документацию, в которой указывается основная информация. ГОСТ 21424-93 муфты упругие втулочно-пальцевые параметры и размеры следующие:

1. Номер изделия. Этот параметр применяется для обозначения рассматриваемого изделия, что существенно упрощает его выбор.
2. Номинальный крутящий момент. Слишком высокий параметр может стать причиной повышенного износа. Поэтому номинальный крутящий момент учитывается при выборе наиболее подходящей упругой втулочно-пальцевой муфты.
3. Основные диаметральные размеры. Изделие характеризуется также довольно большим количеством различных диаметральных размеров.
4. Длина. Эта характеристика учитывается при проектировании всех механизмов, при которых проводится применение упругой втулочно-пальцевой муфты.
5. Частота вращения. Вал вместе с рассматриваемой деталью могут вращаться с различной скоростью. Слишком большое значение приводит к нагреву материала и его износу.
6. Масса. Этот параметр также указывается в технической документации. Вес во многом зависит от размеров изделия. Кроме этого, не стоит забывать о том, что слишком большой показатель становится причиной негативного воздействия на механизм.
7. Тип применяемого материала при изготовлении основных и дополнительных элементов. В большинстве случаев применяется чугун 20СЧ. Кроме этого, могут применяться также материалы, которые обладают соответствующими эксплуатационными характеристиками. Примером можно назвать довольно распространенную сталь 45. Упругий элемент представлен каучуком с различными свойствами.

Читайте также: Обрезинивание вала в новосибирске

Основные характеристики позволяют подобрать наиболее подходящую деталь для конкретных условий эксплуатации.

Видео:Муфта для АВД с демпферным соединением (Силумин)Скачать

Расчет муфт

При проектировании должны учитываться самые различные параметры. Наиболее важными можно назвать следующее:

1. Диаметр посадочного отверстия упругой втулки. При расчетах могут использоваться исключительно стандартные показатели, которые можно взять с технической литературы.
2. Номинальный крутящий момент. Этот параметр свойственен самым различным устройствам, который считается вводным при проведении расчетов.
3. При изготовлении учитывается, что деталь может применяться для фиксации длинного или короткого концевого вала с цилиндрическими и коническими поверхностями.
4. При проектировании уделяется внимание свойствам материала, который применяется в качестве основного при изготовлении детали.

Сегодня разработкой занимаются исключительно инженеры, которые имеют большой опыт работы.

Видео:12 3 Упругие муфтыСкачать

Условия эксплуатации

Втулочно-пальцевая упругая втулка была создана для соединения соосных валов. Среди особенностей эксплуатации можно отметить следующее:

1. Крутящий момент может варьировать в пределе от 6,3 до 16000 Нм. Этот показатель зависит от того, какие размеры имеет изделие и для каких целей устанавливается. Производители указывают этот параметр, так как он считается одним из наиболее важных.
2. Динамическая нагрузка на момент эксплуатации существенно падает.
3. Больше всего устройство распространено в машиностроительной области. Это связано с тем, что в этой области часто проводится соединение нескольких элементов и передачи вращения. В машиностроительной области встречаются и другие варианты исполнения муфт, все зависит от конкретного случая.
4. Устройство способно компенсировать небольшой осевое смещение вала на момент эксплуатации. Подобная ситуация встречается крайне часто, так как обеспечить жесткую фиксацию достаточно сложно.
5. Частота вращения указывается в технических характеристиках. Она также варьирует в достаточно большом диапазоне. Если провести неправильный выбор упругой втулочно-пальцевой муфты по этому параметру, то она не сможет прослужить в течение длительного периода.
6. Вращаться устройство может в любую сторону. Этот момент считается довольно важным, так как некоторые устройства могут вращаться в любую сторону.
7. Деталь изготавливается в нескольких климатических вариантах исполнения, что следует учитывать.

На момент работы может возникать трение, которое становится причиной появления высокой температуры. При этом условии эксплуатации определяют возможность воздействия окружающей среды.

Видео:Муфта упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивомСкачать

Преимущества МУВП

У упругой втулочно-пальцевой муфты есть довольно большое количества преимуществ, которые должны учитываться. Примером можно назвать нижеприведенные моменты:

1. На момент ее эксплуатации не требуется проводить обслуживание и смазку. Именно поэтому проблем практически не возникает.
2. Конструктивный элемент, представленный резиновым пальцем, может прослужить в течение года без сильного износа. При этом замена подобного элемента проводится без разбора конструкции, что делает обслуживание простым.
3. Резиновые пальцы применяются без металлического сердечника. Этот момент определяет высокую надежность изделия.
4. Упругая втулочно-пальцевая муфта оказывает минимальную нагрузку на устанавливаемые валы и подшипники. При этом сильный износ не становится причиной сильного дисбаланса.
5. Характеризуется достаточно высоким параметром энергоемкости. Это связано с возможностью накапливания и распространения энергии.
6. Высокая степень защиты от высокочастотных резонирующих колебаний кручения, которые возникают в оборудовании при вращении валов.
7. Удары и демпфирующие толчки могут гасится за счет накопления потенциальной энергии. При кинетическая часто расходуется на тепло.

Именно эти моменты определили широкое распространение упругой втулочно-пальцевой муфты. Сегодня она устанавливается на многих ответственных механизмах, которые могут работать под большой нагрузкой.

В заключение отметим, что выбор должен проводится исключительно с учетом условий эксплуатации основного механизма. Неправильная упругая втулочно-пальцевая муфта может стать причиной серьезного повреждения конструкции, так как она перегревается и быстро изнашивается.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/uprugaya-mufta-dlya-soedineniya-valov-eto

  🎥 Видео

  Монтаж муфты насоса Corken FD-150Скачать

  

  МуфтыСкачать

  

  Как установить безлюфтовую кулачковую муфтуСкачать

  

  Лекция 12. МуфтыСкачать

  

  Муфта промвала семейства ниваСкачать

  

  Монтаж торообразной муфты Rexnord OmegaСкачать

  

  Соединительные муфты для валов HRC, JAW, Fenaflex.Скачать

  

  13.1 Муфты Часть 1Скачать