Типы жестких муфт вала: описание конструкции втулки, зажима, фланца и кольца

Жесткие муфты валов прекрасно справляются с одной задачей: они скрепляют два вала, поэтому пара вращается как единое целое. Здесь нет резинового элемента, поглощающего удары, нет пружины, которая сгибается под нагрузкой, и нет зазора, предотвращающего перекос. Именно из-за этой простоты они используются на линейных валах, приводах вертикальных насосов, испытательных стендах и в любом другом месте, где центрирование может быть надежно закреплено, а крутящий момент должен передаваться практически без потерь в движении.

Мы производим муфты в Zhongye Heavy Industry Technology (Zhenjiang) Co., Ltd., и жесткие муфты являются одной из небольших групп в нашем каталоге после диафрагмы, барабанного механизма, шины, челюстей, цепи и предохранительных муфт. Маленькая она или нет, но именно об этом чаще всего спрашивают клиенты группы, когда их валы уже параллельны, и единственный открытый вопрос — какой шаблон прикручивать. Вот типы жестких муфт валов, которые вы, вероятно, встретите, какие требования каждый из них предъявляет к вашим валам и как выбрать между ними.

Что делает муфту жесткой?

Муфта считается жесткой, если она не содержит элементов, предназначенных для компенсации несоосности. Все в шарнире металлическое, обработанное по размеру, а соединение при кручении примерно такое же жесткое, как и сами валы. Из этого следуют три вещи. Допустимый крутящий момент на единицу размера высок, поскольку нет эластомера, который мог бы срезаться, и нет сепаратора, который мог бы деформироваться. Жесткость на кручение высока, а люфт близок к нулю, если шпонки и болты установлены правильно, что имеет значение на реверсивных приводах и на машинах, где потеря хода проявляется в виде отметин на изделии. А допуск на выравнивание практически нулевой. По нашему опыту, большинство жестких схем удобны в пределах примерно 0,05 мм параллельного смещения и 0,05 мм на 100 мм угловой ошибки; Если вы преодолеете это слишком далеко, то счет заплатят за подшипники, а не за муфту.

Основные типы муфт жесткого вала

В каталогах семейство жестких конструкций разделено по-разному, но почти каждая версия представлена четырьмя моделями: втулка, разъемная муфта или зажим, фланец и кольцевое сжатие. Реальные различия заключаются в том, как муфта захватывает вал и сколько места вам нужно для ее сборки.

Втулка (муфта) Муфта

Самая старая жесткая муфта представляет собой одинарную цилиндрическую втулку, которая скользит по обоим концам вала. Крутящий момент передается через шпонку на каждом валу, а установочные винты или конические штифты удерживают втулку на месте в осевом направлении. Он дешев, компактен и прост в обработке, что позволяет использовать его на низкоскоростных линейных валах и в приводах небольших мотор-редукторов. Его слабость – сборка: втулка обычно надевается в осевом направлении, поэтому один вал должен иметь возможность свободного перемещения, и такая же свобода нужна снова при обслуживании. Он подходит для умеренного крутящего момента на низкой скорости, когда валы можно выровнять один раз и оставить в покое.

Разъемная муфта и зажимная муфта

Разделите втулку на две части, добавьте болты поперек разреза, и вы получите зажимную муфту, которая работает без перемещения ни одного вала. Половинки обрабатываются парой, соединяются шпонками с валами и стягиваются болтами, которые также обеспечивают зажимное усилие. Поскольку конструкция собрана радиально, эта схема является наиболее удобным жестким вариантом для ремонта и для трансмиссий, которые нельзя переставлять. Наши зажимные муфты JK и JKW следуют именно этой логике: версия JKW обеспечивает более широкий диапазон зажима валов, размер которых не соответствует номинальному. Затяжка болтов имеет большее значение, чем люди ожидают: неравномерный крутящий момент является распространенной причиной раскачивания зажимной муфты.

Зажимная муфта типа JK и JKW Жесткая зажимная муфта, собранная радиально, чтобы избежать смещения любого вала, варианты JK и JKW охватывают более широкий диапазон зажима. Посмотреть продукт →

Жесткая фланцевая муфта

Здесь каждый вал имеет свою ступицу с фланцем, и два фланца прикручены болтами друг к другу. Это предпочтительный вариант для больших диаметров и более высоких крутящих моментов, поскольку болты могут иметь большой размер и соединение легко контролировать. Фланцевые муфты обычно называют защищенными или незащищенными, в зависимости от того, закрывает ли обод головки болтов. Цена — точность обработки: оба фланца необходимо расточить и обработать так, чтобы собранное соединение располагалось перпендикулярно осевой линии вала, поскольку биение на поверхности фланца становится силой, действующей на подшипники один раз за оборот.

Кольцевая компрессионная муфта

Компрессионное или фрикционное кольцо сжимается за счет сжатия, а не за счет шпонки. Разъемное кольцо или коническая втулка сжимается вокруг концов вала с помощью внешнего кольца или кольца болтов, образуя фрикционное соединение вообще без шпоночной канавки. Это настоящее преимущество: отсутствие шпоночного паза означает отсутствие концентрации напряжений на валу, а захват можно отпустить и вернуть в исходное положение, когда детали необходимо переместить. Бесшпоночные конструкции такого типа распространены на реверсивных приводах и на уже работающих валах. Максимальный крутящий момент зависит от силы зажима и трения, поэтому качество поверхности и чистота сопрягаемых поверхностей не являются обязательными деталями.

Еще один момент, который стоит знать: жесткое соединение ничего не дает при перегрузке, поэтому в некоторых конструкциях добавляются срезной штифт, срезное кольцо или скользящий фрикционный диск. Если вам нужна жесткая жесткость и защита от заклинивания, лучше подойдет предохранительная муфта, чем простая втулка.

Категория «Жесткая муфта»: типы, выбор и промышленное применение Изучите варианты жестких муфт, такие как фланцевые и зажимные муфты JK/JKW, а также рекомендации по выбору точных, безлюфтовых приводов с высоким крутящим моментом. Посмотреть продукт →

Жесткая и гибкая: как определить, какая семья вам нужна

Выбор редко ограничивается только крутящим моментом. Жесткая муфта эффективно передает крутящий момент, сохраняет синхронизацию и обычно стоит меньше, но требует выравнивания, которое не могут обеспечить многие настоящие трансмиссии. В таблице ниже жесткие шаблоны расположены рядом друг с другом, с одним гибким вариантом контраста.

Если ваши валы не могут быть приведены в пределах нескольких сотых миллиметра, жесткая муфта — это не проблема, которую нужно преодолеть, а неподходящее семейство. Зубчатая передача барабана, диафрагма, шина, цепь и муфты челюстей призваны компенсировать эту ошибку, поэтому стоит решить вопрос гибкости, прежде чем приступать к выбору схемы.

Как выбрать тип жесткой муфты

Как только привод будет выровнен, выбор превратится в короткий список проверок. Вот те вопросы, которые мы обсуждаем с клиентами, прежде чем цитировать:

1. Крутящий момент и коэффициент обслуживания. Начните с рейтинга водителя, затем примените коэффициент эксплуатации для ударов, запусков и рабочего цикла.
2. Материал отверстия, шпоночной канавки и вала. Прежде чем сравнивать образцы, проверьте отверстия; рукоятка без ключа может быть единственным вариантом для тонкого стержня.
3. Скорость. Жесткие муфты хорошо балансируются, но быстрые машины гораздо менее прощают биение в соединении.
4. Выравнивание, которого вы действительно можете достичь. Измерьте привод в том виде, в котором он собран, а не в том виде, в каком он нарисован.
5. Доступ для сборки и обслуживания. Втулке требуется осевое пространство, зажиму и фланцу — радиальное пространство для инструментов.
6. Среда. Пыль, вода, промывание и температура определяют материалы и обработку поверхности.
7. Жесткость и люфт. Критические по времени или реверсивные обязанности обычно исключают что-либо из игры.

Если вам нужна более длинная версия этого рассуждения, прочтите нашу заметку о как выбрать подходящую муфту проходит ту же последовательность с большим количеством примеров.

Замечания по выравниванию и установке

Жесткие муфты требуют тщательной установки больше, чем любые другие семейства, и хорошая новость заключается в том, что работа проста:

• Измерьте циферблатным индикатором или лазерным инструментом; не судите о выравнивании на глаз или на ощупь.
• Сначала исправьте угловую ошибку, затем параллельное смещение, затем повторяйте, пока оба значения не окажутся в пределах допуска.
• Учитывайте рост температуры, если одна машина нагревается заметно сильнее другой.
• Повторно проверьте выравнивание после первых нескольких часов работы и еще раз после первой недели.
• Содержите шпонки, поверхности болтов и поверхности зажимов чистыми и сухими и затягивайте их крест-накрест.

Где лучше всего подходят жесткие муфты

• Вертикальный насос приводится в движение там, где двигатель расположен непосредственно над насосом.
• Линейные валы в бумажном, текстильном и конвейерном оборудовании.
• Приводы станков и испытательных стендов требуют точной синхронизации.
• Установки для калибровки крутящего момента и динамометрические установки.
• Маленький мотор-редуктор приводит в движение тихоходное, малонагруженное оборудование.
• Любое соединение вала, при котором фрикционный захват без шпонки защищает вал, находящийся под сильными нагрузками.

Это обязанности, жесткость которых является скорее преимуществом, чем недостатком. Уберите выравнивание, и та же муфта, которая тихо работала в течение многих лет, может начать разъедать подшипники в течение нескольких недель.

Когда жесткое соединение не является решением

Металлургические, горнодобывающие, крановые и портовые приводы редко удерживают соосность достаточно плотно, чтобы обеспечить жесткое соединение. Тепловое движение, осадка фундамента и большие радиальные нагрузки выталкивают валы из строя, и это именно то, что относится к барабанным передачам и другим гибким конструкциям, которые допускают угловые и смещенные ошибки, сохраняя при этом высокий крутящий момент.

Барабанная зубчатая муфта GA для гибких приводных систем, работающих в тяжелых условиях Прочная гибкая зубчатая муфта с барабанной втулкой для устранения углового, радиального и осевого смещения, доступна в моделях от GA1 до GA30. Посмотреть продукт →

Как подобрать подходящую жесткую муфту

Мы производим муфты в Чжэньцзяне с 2014 года, имея под одной крышей тяжелый цех и прецизионный цех, поэтому стандартные модели и нестандартные соединения валов являются для нас повседневной работой. Если вы можете сообщить диаметры вала, крутящий момент, скорость и пространство вокруг шарнира, мы обычно можем сказать вам в течение дня, является ли конструкция с втулкой, зажимом, фланцем или кольцевым сжатием разумным выбором или вместо этого вам следует рассмотреть гибкую муфту. Если ты хочешь это обсудить, свяжитесь с нашей командой И отправьте чертеж или детали пошлины.