Содержание
Составные части системы нуждаются в надежном соединении. От надежности последнего напрямую зависит функционирование всего механизма. Для соединения деталей систем передачи энергии применяют соединительные муфты. Расскажем о том, что собой представляет такое устройство, где используется и как работает.
Соединительная муфта – что это за устройство
Муфта представляет собой механическое устройство для соединения одинаковых или разных приводных валов, труб и др. Обычно носит временный характер. Это позволяет демонтировать соединение, провести ремонт или замену деталей и установить новое устройство.
Назначение соединительной муфты:
- механическое – создание надежного соединения двух элементов системы с передачей вращения;
- соединительное – формирование герметичного узла;
- гашение ударов и вибрации;
- устранение перекосов системы, допущенных при монтаже или появившихся в результате работы узла;
- прерывание теплового потока;
- защита от перегрузок.
Инженеры создали большое количество разных типов муфтовых соединений. Общая особенность для всех видов – направление движения или угловая скорость механизма не изменяется. При этом муфта может обеспечивать ограничение предельной мощности на валу, предотвращать реверс и др.
Принцип работы соединительной муфты
Принцип работы прост и основан на физическом соединении элементов. При этом валы могут располагаться на одной оси, с отклонением от единой оси, под углом относительно друг друга. Деталь фиксируется на хвостовик каждого вала.
Типы муфтовых соединений
На рынке можно найти стандартные типы муфт или такие, которые применяют в специфических случаях. Выбирать соединительный элемент стоит, ориентируясь на назначение и особые характеристики.
Жесткие
Такой тип муфт не допускает перекосов или относительного перемещения соединяемых валов. Подходят для ситуаций, когда важно обеспечить неподвижность узла, выровнять составляющие. В случае применения жесткой фиксации узел будет работать как моновал. Такой тип часто применяют для соединения деталей в турбинах или вертикальных системах.
Фланцевые
Это фланец, который вытачивается или приваривается на хвостовике вала. Фиксацию проводят резьбовым крепежом через отверстия на фланце.
Втулочные
Втулка в виде полого цилиндра с внутренним диаметром, равным внешнему трубы. Для предотвращения соскальзывания оснащается шпонкой с гибкой головкой или резьбой. Способны передавать малые и средние по интенсивности крутящие моменты.
Гибкие
Любой соединительный элемент, допускающий небольшой люфт валов, но обеспечивающий виброизоляцию. Относят к типу гибких.
С разъемным соединением
Для облегчения фиксации соединительной муфты она может быть разборной. Компрессионный тип удерживается в месте фиксации резьбовым крепежом. Передача мощности происходит через шпонку. Такой тип применяется в условиях, где использование обычных вариантов усложняется.
Зубчатые
Часто их путают с фланцевыми. Но в отличие от последних зубчатые муфты относят к гибким. Они подходят для соединения неколлинеарных валов. Допустимое угловое смещение – до двух градусов, осевое – до 0.5 мм.
Составные части:
- 2 ступицы с внешними зубчиками;
- 2 втулки фланцевого типа с внутренними зубчиками;
- уплотнители эластичные;
- крепежные элементы.
Передача энергии происходит через зубчатое соединение. Этот тип муфт можете передавать высокий крутящий момент. Подходят для тяжелых условий работы. Но при условии периодического обслуживания – консистентной смазки.
Фрикционные
Соединение происходит в результате трения. Здесь выделяют конические и дисковые модели с прижимными пружинами. Такой тип подходит для соединения разноскоростных валов.
Магнитные
Отличное соединение обеспечивается прижимной силой магнитов. Физический контакт деталям не нужен. Для передачи вращения может использоваться мембрана или стенка немагнитного сосуда – газ, жидкость. Такие типы приводов востребованы в производстве, где проводят перемешивание жидкостей – пищевая промышленность, фармация.
Гидродинамические
Рабочая среда – жидкость. Вращение передается от рабочей крыльчатки к ведомой. Детали вращаются в одной камере, но без контактно. Такой тип муфт помогает максимально эффективно гасить удары и вибрацию. Применяется в трансмиссиях авто.
Универсальный шарнир (Гука)
Применяется в ситуациях при пересечении валов пол углом с небольшим показателем градуса. Шарнир обеспечивает компенсацию смещения, эффективно передавая крутящий момент. Конструкция: два перпендикулярных шарнира с поперечным валиком. Соединяет разноскоростные валы.
Муфта Олдхема
Специальный элемент, созданный для параллельных неколлинеарных валов. Конструктив:
- два фланца;
- центральный дисковый элемент – граненый с выступами.
К частям системы фланцы фиксируют с помощью гибких шпонок. То есть передача момента от вала сначала идет на шпонку, затем фланец и так по всем элементам соединения к ведомому валу.
Мембранные
Это гибкий вариант из двух диафрагм, соединенных промежуточным звеном. При установке компенсируют смещение – параллельное, угловое, осевое. Используются в системах с большим крутящим моментом. Могут работать длительное время без смазки.
Кулачковые
Такие муфты идеально подходят для работы с системами, где возникает угловое смещение. Может эксплуатироваться в тяжелых условиях без смазки. Конструкция подразумевает загиб металла. Конструкция: две конических детали с губками, обеспечивающим зацеп. Губки вкладываются в крестовину из эластомера. Выдерживает сильные ударные нагрузки, обеспечиваю виброизоляцию и гасит толчки.
