Муфта для соединения валов

Сцепные или управляемые муфты

Если в процессе работы насосного агрегата возникает необходимость останавливать перекачку при работающем двигателе, сделать это можно с помощью сцепной или управляемой муфты. Существует несколько разновидностей муфт с управляемым соединением, а самыми распространенными являются муфты жесткого сцепления и фрикционные. Жесткие муфтовые сцепления обеспечиваются кулачковыми и зубчатыми полумуфтами.

В первом случае полумуфты валов имеют на соприкасающихся поверхностях кулачки, которые при сближении входят в прочное соединение и передают вращение. Между полумуфтами устанавливается эластичный элемент — «звездочка» которая гасит толчки и делает запуск более плавным. Упругие звездочки бывают разных цветов в зависимости от ее жесткости и рабочей температуры.

Зубчатые муфты работают по такому же принципу, но в зацепление входят внутренние зубы одной полумуфты и наружные другой. Для жестких соединений характерно резкое зацепление. Такое соединение при большой частоте вращения ведущего вала невозможно. Для смягчения процесса зацепления устройства оборудуют синхронизаторами.

Максимально плавные включение и выключение зацепления валов обеспечивают фрикционные муфты. Принцип их действия основан на использовании силы трения. Соприкасающиеся поверхности двух полумуфт имеют покрытие, которое позволяет им проскальзывать. Чем сильнее полумуфты приживаются друг к другу, тем прочнее соединение. Это позволяет валу насоса плавно набрать частоту вращения. Фрикционные муфты в зависимости от конструкции могут быть однодисковыми, многодисковыми, конусными.

Перейти в каталог муфт

Преимущества

• Простота монтажа. Монтаж и демонтаж с помощью центральной гайки. Для монтажа используется только стандартные ключи, не нужен нагрев и прессование. • Экономия материала. Из-за отсутствия ослабления вала шпоночным или шлицевым пазом возможно уменьшение диаметра вала. • Применимо для сервоприводов. В отличие от шпоночного соединения, в соединениях с КТР 130 не происходит перекладки вала относительно ступицы, что позволяет обеспечивать точное вращение и выдерживать перегрузки при ускорениях и торможениях. • Подходит для многоразового использования. При монтаже и демонтаже не происходит повреждения поверхностей. • Подходит для высокоскоростных приводов. Имеет точную центровку и балансировку. • Нечувствительно к загрязнениям. • Защищает привод от перегрузки. Благодаря возможности проскальзывания колец при превышении максимального момента • Отсутствие концентраторов напряжения (отсутствие шпоночных и шлицевых пазов на валах и ступицах, уменьшающих прочность соединения) • Коррозионная и химическая стойкость. Все детали имеют коррозионно-стойкое покрытие. Применимо в пищевом, химическом производстве. • Самоцентрирующееся • Для валов с диаметрами от 5 до 50 мм • Передаваемый крутящий момент от 10 до 2320Нм • Не требуют высокой точности посадочных поверхностей вала и ступицы: соответственно допуски h9 и H9 (достаточно токарной обработки!)

Жесткие и гибкие муфты

Основное назначение данного типа муфт — передача момента между двумя соосными валами с компенсацией возможных отклонений.

Жесткие беззазорные муфты рекомендуется использовать, когда требуется высокая точность и большой передаваемый крутящий момент. Эластичные муфты используют для соединения несоосных валов, с поглощением вибрации.

Особенность к упругой деформации является главной особенностью этих видов муфт. Благодаря ей, они допускают угловой относительный поворот ведущей и ведомой полумуфт.

Общая схема: полумуфта, жестко связанная с ведущим валом — упругие звенья — полумуфта, жестко связанная с ведомым валом.

Упругая втулочная муфта

Максимальный момент 6,3 Нм Максимальный диаметр вала 15 мм

Подвижные муфты называют также компенсирующими, из-за своей подвижности они могут компенсировать погрешности взаимного расположения осей соединяемых валов. Несовпадение осей соединяемых валов является следствием возможных ошибок изготовления и монтажа, а также — возникших в ходе эксплуатации, из-за деформации валов, износа подшипников, изменения температуры и т.п. Соединение смещенных валов глухими муфтами привело бы к возникновению дополнительных нагрузок на подшипники а также к увеличению деформации. Оптимально выбранная конструкция подвижной муфты может устранить или компенсировать несовпадение осей.

Данная продукция получила широкое распространение в промышленном оборудовании.

Упругая-компенсирующая

Механический импульс в таких системах транслируется между полумуфтами через посредство упругой детали. Не всегда для ее изготовления применяют резину и пластмассу с эластичными свойствами. Нередко подходящим материалом оказывается пружинная сталь. Упругий блок при работе деформируется. Стоит отметить, что деформация связана отчасти еще и со сдвигом полумуфт между собой.

Такая система позволяет гасить удары и толчки. Предотвращается возникновение колебаний, обычно провоцируемых неравномерным кручением. Одновременно компенсируются смещения валов друг к другу. При сильной механической нагрузке деформирование из плюса становится минусом. Еще один недостаток — сравнительно крупные размеры.

Соединение электродвигателя с насосом. Центровка и регулировка

Насосы различного вида распространены как в промышленности, так и в быту. Они используются для водоснабжения промышленных объектов и населенных пунктов, в химической промышленности для перекачки агрессивных сред, в агропромышленном комплексе для полива земель и т.д. Безопасная эксплуатация насосного оборудования напрямую зависит от правильной центровки валов приводного двигателя и самого насоса.

Правильная центровка насоса с электродвигателем позволяет минимизировать вибрацию агрегата, которая со временем вызывает преждевременный выход подшипников из строя, искривление валов и износ рабочих органов. Наиболее остро такая проблема стоит в промышленности для насосов с большой объемной подачей, укомплектованными двигателями большой мощности. Моноблочные агрегаты не в центровке не нуждаются, так как рабочие колеса запрессованы непосредственно на удлиненный вал электродвигателя.

Эта процедура необходима для агрегатов, у которых соединение между насосом и электродвигателем выполнено с помощью муфты.

Виды несоосности: Чтобы правильно выполнить соединение насоса с электродвигателем нужно не допустить возникновения несоосности (коллинеарности) между валами. Геометрические оси вращения валов насоса и приводного электродвигателя, связанных между собой муфтой, при неправильной установке могут не совпадать. Такое расхождение может быть параллельным (а), угловым (б) или смешанным (в)

Полиэтиленовые муфты

Фитинги для полиэтиленовых трубопроводов делятся на следующие разновидности:

• компрессионные;
• электрические;
• защитные.

Каждый из видов подразумевает свой способ монтажа.

Компрессионными соединительными муфтами для трубопроводов можно объединять трубы как одинакового диаметра, так и разного. Кроме того, существуют специальные фитинги, которые имеют внутреннюю или внешнюю резьбу для соединения со стальными трубами, вентилями или другими изделиями, которые имеют резьбу. Таким образом, данная разновидность соединителя универсальна.

Монтаж в этом случае достаточно прост.

1. Сначала частично разбирается сам фитинг, на пол-оборота ослабляется накидная гайка.
2. Труба очищается от пыли, ножом или фаскоснимателем подрезается наружная фаска.
3. На трубе отмечается глубина, на которую она должна войти в фитинг.
4. Ввести трубу в муфту до отметки.
5. Полностью затянуть натяжную гайку.

Несмотря на то, что гайку необходимо затянуть полностью, нельзя прикладывать чрезмерное усилие при этом процессе. В противном случае, можно повредить соединитель.

Электрические муфты применяют для соединения полиэтиленовых труб

Электромуфта представляет собой соединитель, внутри которого расположен нагревательный элемент. Монтаж в этом случае также является достаточно простым. Нужно лишь иметь источник питания – специальный аппарат.

Проводится установка таким образом:

1. Почистить трубу от пыли и снять верхний слой полиэтилена в месте монтажа.
2. Установить соединитель на трубу.
3. Подать питание на клеммы фитинга.
4. По окончанию нагревания отключить провода.
5. Оставить конструкцию на 20 минут.

Благодаря нагревательному элементу, полиэтиленовые составляющие плавятся. После отключения питания они застывают и образуют практически монолитное и очень надёжное соединение.

Защитные же муфты используются в случае прокладки трубопровода через железобетонные стены. Постоянный контакт с железобетоном может негативно сказаться на полиэтилене, поэтому рекомендуется использовать такую защиту. Муфта представляет собой цельное кольцо, которое устанавливается в стене. Через это кольцо и следует проводить трубопровод. Установив подобную защиту, можно не переживать о влиянии железобетона на полиэтилен.

Втулочная

Такой вид оборудования призван, прежде всего, связывать соосные валы цилиндрического типа. При этом разброс вращающего момента на соединяемых частях может сильно отличаться. Главная особенность, однако, иная — никакого смягчения динамической нагрузки и никаких ограничений темпа вращения не наблюдается.

Втулочные муфты — простейшие из муфт жесткого типа. Предусматривается 3 исполнения:

• Модели с цилиндрическим отверстием под посадку могут оборудоваться коническими штифтами;
• Есть аналоги со шпонками в виде призмы или сегментов;
• И наконец, существует еще вариант, где ничего этого нет, а есть прямобочные шлицы.

Муфты зубчатые тип МЗ ГОСТ 5006-55 (50895-96)

Муфты зубчатые (МЗ) –представляют собой механический узел, который предназначен для компенсации разных типов смещений валов, а также для передачи энергии вращения от одного вала к другому. Такой результат возможен благодаря использованию зубчатого зацепления,имеющего боковой зазор, а также возможности смещения по своей оси сопряженных зубьев. При этом зубья имеют сферическую внешнюю поверхность и бочкобразную форму.

Функции зубчатых муфт частично такие же как у карданных передач, но муфта, обычно, может компенсировать не большие углы (4-5 градусов) смещения, по сравнению с передачейкарданной. Кроме этого, указанные муфты могут обеспечивать передачу большего вращающего момента чем карданные передачи, но при этом им присуща повышенная вибрация.

Для применения зубчатых муфт общего машиностроительного применения, которые изготавливаются с целью соединения угловых валов с соосными, существуют государственные стандарты, предусмотренные ГОСТом 5006-94 и ГОСТом Р 50895-96. Такой стандарт применяется только для муфт, что используются для компенсации осевых и радиальных смещений при передаче вращения в рамках 1000-63000 Н*м.

Практика эксплуатации муфт зубчатых показывает, что основной причиной выхода из строя таких узлов является износ зубьев.

Поэтому для увеличения износостойкости и получения их большей твердости зубья муфт подвергают термической обработки. Степень обработки зависит от функциональных особенностей составляющих частей муфты, а также ее назначения.

Копейский механический завод «Горняк» изготовляет муфты зубчатые, что характеризуются стойкостью к высоким нагрузкам, применяются в широких диапазонах вращающих моментов и угловых скоростей.

Производимые на КМЗ «Горняк» зубчатые муфты имеют максимальный допустимый перекос осей втулок, что не превышает 130º (при нулевом смещении осей)

Копейский механический завод «Горняк» также выпускает и другие типы муфт зубчатых, таких как МЗП и МУВП.

Муфты МЗП полностью соответствуют ГОСТу 50895-69.МЗПиспользуются в случае, когда предусмотрено наличие промежуточного вала, с целью соединения горизонтальных одноосных валов. Их отличием является то, что полумуфта,что состоит из втулки и зубчатой обоймы, заменена на фланцевую полумуфту с запрессованным валом.

Муфты МУВП полностью соответствуют ГОСТу 21424 и применяютсяприсоединенияходноосных валов. Они используются при необходимости передачивращающего момента в диапазоне 6,3 – 16000 Нхм. Благодаря таким муфтам уменьшаются динамические нагрузки, при радиальных, угловых и осевых смещениях валов.Подобные муфты имеют очень мягкий пуск, что обеспечивается прорезиненными пальцами. Кроме этого, МУВП муфты способны заменить муфты ЗМ в механических устройствах, которые предназначены для подъема и перемещенияразнообразныхгрузов.

Зубчатые муфты всех видов, производимые на КМЗ «Горняк», изготавливаются с высококачественного сырья и заготовок, поэтому мы наш завод гарантирует долгую и надежную работу наших изделий.

Чтобы заказать зубчатые муфты на нашем заводе или узнать более детальную информацию о нашей продукции, а также по вопросам доставки, звоните по телефону, указанному на сайте.

Муфты зубчатые тип МЗ ГОСТР 50895-96 (5006-83):

В продаже встречается просто огромное количество вариантов исполнения различных муфт, все они характеризуются своими определенными достоинствами и недостатками. Специфическим предложением можно назвать зубчатую муфту. Был разработан целый набор технической документации, который должен учитываться.

Полужесткое соединение валов

Определенными особенностями характеризуется полужесткий тип соединения. Примером можно назвать случай соединения вала турбогенератора с паровой турбиной. В большинстве случаев на вал электродвигателя надевается полужесткая зубчато-пружинная муфта.

Рассматриваемый вариант исполнения соединительного элемента характеризуется следующими особенностями:

1. Конструкция состоит из двух полумуфт, которые фиксируются на обоих деталях. Подобным образом проводится монтаж устройства.
2. Фиксация одного элемента относительно другого проводится за счет упругой волнообразной ленточной пружины, который зачастую называется компенсатором.

Для обеспечения требуемого уровня защиты используется кожух, который изготавливается из самых различных материалов, устойчивых к воздействию окружающей среды. Несущественное изменение положения двух соединяемых элементов компенсируется за счет специального элемента.

Фланцевая

Речь идет о глухом жестком изделии. При его работе соединение обеспечивается постоянно и надежно. Полумуфты, входящие в такую сборку, напоминают диски. Крепятся они по круговой схеме равномерно. Главным образом фланцевые муфты нужны, чтобы механизм не был избыточно перегружен.

Фото: фланцевая муфта Centa

Что немаловажно, они компенсируют последствия нарушения соосности между валами. Фланцевые изделия позволяют соединять и разъединять валы непосредственно в процессе работы

Для их изготовления применяют нормы, приведенные в ГОСТ 20761. Главное отличие между конкретными моделями — рекомендованные сечения совместимых валов.

Производство фланцевых муфт может вестись из штампованной стали, стального литья. В некоторых случаях применяют чугунные отливки. Главным образом такие изделия востребованы машиностроителями. Отбор конкретной модели производится преимущественно сообразно нагрузкам.

Самодельная соединительная муфта

Для существенного снижения затрат рассматривается возможность использования самодельной конструкции. Среди особенностей выделим следующие моменты:

1. Для создания самодельной конструкции требуется звездочка, которая может быть снята с коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
2. Передача вращения осуществляется при помощи цепи. За счет применения стали при изготовлении этого изделия существенно повышается прочность.
3. Подключение осуществляется за счет двух полумуфт. При этом звездочка должна распиливаться пополам. На каждую полумуфту будет навариваться обрезанная часть звездочки.
4. Крепление полумуфты осуществляется при помощи болтов. Однако, подобный способ соединения не рекомендуется в случае, если оказываемая нагрузка существенная. Фиксация разъемных элементов обеспечвается за счет шпонки при передаче большого усилия.

Приведенная выше информация указывает на то, что подобное изделие может быть изготовлена при применении подручных материалов. При этом полученное устройство устанавливается для передачи высокого крутящего момента.

Монтаж термоусадочной муфты

Вначале следует подготовить кабель. С его концов удаляют изолирующую бронированную оболочку — вплоть до токопроводящих элементов. С жил изоляцию на этом этапе не снимают. Протяженность разделки кабеля определяют несколькими факторами:

• марка кабеля;
• сечение, материал токопроводящей жилы;
• количество жил, а также другие параметры, указанные в справочниках.

Далее готовят к установке муфту:

1. Надевают на конец кабеля термоусадочную трубку.
2. Провод заземления на соединительных и концевых муфтах закрепляют специальным контактом (без дальнейшей пайки).
3. Места соединения перемычки с бронированной оболочкой заворачивают в герметизирующую ленту.
4. Для заземлительных перемычек применяют медные проводники с 16-миллиметровым сечением. Если сечение жил составляет 120–240 кв. мм, ставят 25-миллиметровую перемычку.
5. Надевают термоусадочные трубки на окончания оставшихся проводов кабеля.
6. Соединяют фазные проводники и нейтраль. Соединение выполняют обжимными гильзами или болтами со съемной головкой.
7. Провода кладут в ячейки каркасной кассеты и закрывают.

Кассету стыкуют с внешней термоусадочной трубкой. Происходит нагрев, в результате чего наступает полная усадка. Все соединительные элементы имеются в муфтовых комплектах.

Кабельные муфты холодной усадки ставят более простым способом. Начало процесса такое же, как и в случае с термоусадочной муфтой. На завершающей стадии на муфту надвигают пружинку с силиконом EPDM. Далее ее убирают, а силикон обтягивает муфту, вследствие чего создается герметичное соединение.

Втулочно-пальцевая муфта

Муфта втулочно-пальцевая также разработана для соединения соосных валов. Она передает крутящий момент в пределах от 6,3 до 16000Н м и уменьшает возникающие при этом динамические нагрузки. Муфта втулочно-пальцевая цена изготовления которой невысока, благодаря своей простоте, получила широкое распространение в машиностроении. Она способна компенсировать небольшие (до 1°) осевое и угловое смещение валов.

По обыкновению, такая муфта состоит из двух частей —  полумуфт. Одна из них — компенсирующая, изготовленная в виде упругой втулочно-пальцевой муфты, а другая —  предохранительная. Обе полумуфты между собой соединяются резиновой торообразной оболочкой.

По конструкции, муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) устроена подобно фланцевой муфте, только у упругой муфты, вместо соединительных болтов есть стальные пальцы, на которых стоят кожаные, резиновые или другие эластичные втулки.

Такие втулки позволяют компенсировать небольшие осевые (от 1 до 5 мм, для малых муфт, и от 2 до 15 мм, для больших муфт), радиальные – от 0,2 до 0,6 мм, и угловые — до 30′, смещения валов. Эти муфты эластичны, обладают высокой демпфирующей и электроизоляционной способностью, надежны в работе и просты в изготовлении. Широко применяются для соединения электродвигателей (d< 150 мм) с механизмами.

Полумуфты изготавливаются в таких исполнениях:

• по ГОСТ 12080-66, для длинных концов валов, с цилиндрическими отверстиями;
• по ГОСТ 12080-66, для коротких концов валов, с цилиндрическими отверстиями;
• по ГОСТ 12081-72, для длинных концов валов, с коническими отверстиями:
• по ГОСТ 12081-72, для коротких концов валов, с коническими отверстиями.

Материал, из которого изготавливают все детали — чугун 20СЧ. Допускается применение других материалов, чьи свойства не уступают чугуну СЧ20. Пальцы изготавливаются из стали с механическими свойствами не хуже, чем у стали 45.

Муфты МУВП отличаются не только простотой конструкции, ее упругие элементы очень удобно меняются. В составе муфты МУВП, как сборный элемент, применяются втулки и кольца.

Втулки МУВП — резиновые изделия, которые изготовляют путем вулканизации сырой резины в пресформах. Заменить втулки МУВП можно набором из колец МУВП такого же размера. Так как втулка состоит из 4-х секций, то она заменяется 4-мя кольцами. Такие втулки могут работать в масле, воздухе с попаданием масла, топливе, воде, при температуре от — 45° С до +70° С. Рассчитаны на длительное напряжение сжатия до 20кгс/см², могут выдерживать кратковременные резкие перегрузки до 40 кгс/см². Своевременная замена колец или втулок МУВП, позволяет продлить сроки службы подшипников и увеличить межремонтный период работающего оборудования.

Упругие элементы муфты выпускаются в традиционном виде — втулки, и более современные – кольца. Они являются полностью взаимозаменяемыми элементами, поскольку внутренние и наружные размеры у них одинаковые. Вместо одной втулки, на палец можно одеть несколько колец МУВП. Кольца образуют сплошную конструкцию, которая по свойствам не уступает цельной втулке МУВП.

Кольца, по сравнению с втулкой, имеют ряд достоинств. Кольца намного легче. И кольца и втулки одеваются на пальцы «с натягом» для чего приходится прикладывать усилие. Так как толщина кольца меньше толщины втулки в четыре раза, то и усилие, применяемое при монтаже кольца МУВП, будет в четыре раза меньше.

Еще одно преимущество состоит в том, что длина пальцев некоторых муфт отличается от стандартных. На такой палец может быть установлено от трех до шести колец МУВП. За неимением колец, приходилось резать втулки, в то время как кольца просто набираются в необходимом количестве.

К преимуществу колец можно отнести и их более низкую стоимость, так как и пресс-форма, и сам процесс их изготовления оказывается проще.

Зубчатая

Подобное устройство гарантирует успешную передачу вращающего импульса между валами. Точнее говоря, зубчатые муфты связывают выходные и входные валы на разных агрегатах. Пара полумуфт, входящих в комплект поставки таких изделий, оснащаются собственными внешними венцами зубчатой формы. Предусматривается всегда еще и отверстие под заправку смазкой.

Передаваемый зубчатой муфтой крутящий момент очень велик, для многих промышленных целей его вполне достаточно. Предусматривается возможность гашения таким приспособлением сдвига валов в радиальном, осевом и угловом отношении. Подобная функция реализована за счет торцевого зазора.

Классификация устройств по виду резьбы

1. Муфта с внешней резьбой имеет аналогичное предназначение со стандартным соединительным элементом, а единственным различием является процесс установки. Элемент с внешней резьбой намного удобней вкручивать.

2. С металлической резьбой. В отличие от предыдущих изделий, данная муфта имеет металлическое основание, что делает ее гораздо прочнее. Принцип и метод использования остается аналогичным.

3. Муфта с резьбой у основания идеально подходит для соединения разнотипных трубопроводных систем.

4. Разборная муфта американского типа используется для соединения между собой твердых и гибких элементов конструкции. Высокая прочность обеспечивается с помощью массивной металлической накладной части. Также подобное конструктивное решение может использоваться для соединения частей трубопровода, которые в дальнейшем будут демонтироваться для замены на более совершенные устройства (например, насос).

5. Муфта с накидной гайкой предназначена для соединения разных водонапорных систем с повышенной прочностью. К примеру, это могут быть соединительные элементы труб.

Важно знать: выбирать подходящий тип конструкции муфты необходимо в зависимости от типа и видов элементов конструкции, которые необходимо соединить

Особенности установки

Технические требования к муфтам различаются в зависимости от предназначения устройств. Однако существуют и общие условия, выполнение которых обязательно в любом случае:

• герметичность соединения;
• влагоустойчивость материала и участков стыковки;
• высокая прочность, способность противостоять механическим нагрузкам;
• устойчивость корпуса к воздействию агрессивных внешних сред.

В наибольшей степени указанным требованиям соответствуют два типа муфт — термоусадочные и холодной усадки. Их характеризуют универсальность, совместимость с любыми видами изоляционных материалов. Поэтому в качестве примера далее будет рассмотрена установка термоусадочной муфты.

Пружинная

Такое изделие могут еще именовать зубчато-пружинной или оснащенной змеевидной пружиной муфтой. Подобные трансмиссионные детали сокращают динамическую нагрузку, которая передается на вал. Еще одна важная роль — предохранение от колебаний резонансного типа. Зубьям придают особенную форму.

Пружину змеевидного исполнения располагают между ними. Если возникает критическая нагрузка, разрушение пружины позволяет избежать более дорогих по последствиям поломок. Есть модели с переменной жесткостью. У них основным конструктивным элементом оказываются тонкие пластины из стали.

Самодельная соединительная муфта

Для существенного снижения затрат рассматривается возможность использования самодельной конструкции. Среди особенностей выделим следующие моменты:

1. Для создания самодельной конструкции требуется звездочка, которая может быть снята с коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
2. Передача вращения осуществляется при помощи цепи. За счет применения стали при изготовлении этого изделия существенно повышается прочность.
3. Подключение осуществляется за счет двух полумуфт. При этом звездочка должна распиливаться пополам. На каждую полумуфту будет навариваться обрезанная часть звездочки.
4. Крепление полумуфты осуществляется при помощи болтов. Однако, подобный способ соединения не рекомендуется в случае, если оказываемая нагрузка существенная. Фиксация разъемных элементов обеспечвается за счет шпонки при передаче большого усилия.

Приведенная выше информация указывает на то, что подобное изделие может быть изготовлена при применении подручных материалов. При этом полученное устройство устанавливается для передачи высокого крутящего момента.