Муфта зубчатая, её описание и характеристики

Для многих механизмов промышленного и бытового значения важно наличие устройства, способного обеспечить вращение между валами. Этим соединительным устройством часто бывает зубчатая муфта.

Описание

Зубчатая муфта - это компенсирующая конструкция, которая предназначена для передачи крутящего момента с выходного вала одного агрегата на входной вал другого агрегата. В комплект муфты входят:

1. Две полумуфты, каждая из которых имеет внешний зубчатый венец;
2. Две части разъемного корпуса (обоймы), каждый из которых имеет внутренний зубчатый венец;
3. Крепежные болты для соединения разъемного корпуса;
4. Заправочное отверстие под смазку;
5. Резиновые уплотнительные прокладки (сальники).

Механизмы имеют маленькие габариты. Могут передавать крутящий момент до 60000 Нм между одинаковыми или разными валами, диаметром от 4 до 20 см, с окружной скоростью не более 30 м/с.

Устройство способно погасить осевое, радиальное и угловое смещение валов. Для этого на нем предусмотрен торцевой зазор. Зубья конструкции имеют бочковую форму. Это позволяет избежать контакта между кромок зубьев соседних полумуфт.

При установке зубчатых соединений допускается смещение валов:

1. Радиальное - от 0.2 до 0.6 мм.
2. Осевое - от 1 до 8 мм.
3. Угловое - до 1.5 градуса.

Для компенсации отклонения при несовпадении осей валов происходит кратковременное скольжение зубьев.

Разновидности муфт

Зубчатые муфтовые соединения стандартизированы в зависимости от диаметра вала и крутящего момента, который они способны передать.
Их параметры обозначены в стандартах ГОСТ 5006-55, ГОСТ Р 50895-96, ДСТУ 2742-94.

Кроме этого, они разделяются по типу и исполнению.

По типу делятся на:

а. С разъемной обоймой (корпусом).
б. С неразъемной обоймой (корпусом).
в. С промежуточным валом.

По исполнению втулка для муфт с короткими концами может быть:

а. С цилиндрическим отверстием.
б. С коническим отверстием.

Характер работы у конструкции делится на жесткий или упругий. По принципу передачи крутящего момента она бывает: постоянная, сцепная, самоуправляемая.

Принцип работы

Передачу крутящего момента от одного агрегата к другому можно рассмотреть по элементам.

Они включают:

1. Выходной вал передающего агрегата раскручивает зубчатый венец первой полумуфты.
2. Момент передается на внутренние зубья первой половины разъемного корпуса (обоймы).

3. Через призонные (соединительные) болты передача крутящего момента переходит на внутренние зубья второй половины разъемного корпуса (обоймы).
4. Крутящий момент раскручивает зубчатый венец второй полумуфты и входной вал приемного агрегата.

Из чего изготавливается

Производство деталей проводится из высокоуглеродистой стали марки 40, 40Х, 45Л, 50. Изготовление проводится методом ковки. Литьевой способ применяется при диаметре муфты 15 см и более.

Главным параметром, который определяет качество конструкции, является стойкость зубьев к износу. Для уменьшения уровня износа, зубья поддаются термической обработке. После ее завершения зубья полумуфт имеют твердость по Роквеллу от 45 и выше, а зубья корпуса (обоймы) от 40 и выше. У тихоходных муфт твердость зубьев не ниже 35.

Хранение и ввод в эксплуатацию

Монтаж зубчатой муфты и ее дальнейшая эксплуатация имеет ряд особенностей.

К ним относится следующее:

1. Рекомендуется проводить хранение в складских помещения с влажностью воздуха не более 60 % и температурой не выше 20 градусов.
2. Прежде, чем установить ступицу на вал, рекомендуется ее немного нагреть. Это облегчит ее монтаж.
3. С использованием упорной шайбы и установочного винта необходимо провести осевое крепление ступицы.
4. Необходимо добиться максимальной соосности валов. Это уменьшит износ зубьев и повысит эффективность работы механизма.
5. Муфта может вращаться в любую сторону и работать в течении 24 часов. Но требует кратковременных остановок.
6. Рекомендуется систематически проводить визуальный осмотр конструкции на предмет целостности корпуса и утечки масла. Во время ее работы следует прислушаться к стабильности ее работы и отсутствию стуков и ударов.
7. По истечении 17 тысяч часов работы износ муфты не должен быть ниже 90 %.
8. Для обеспечения мягкой работы, отвода тепла, уменьшения степени износа частей и их смазки рекомендуется применять масло высокой вязкости.

Периодичность замены масла находится в зависимости от условий, в которых работает муфта. Здесь учитываются величина крутящего момента, нагрузка, продолжительность работы и другие факторы.

Возможные неисправности

Нарушение правил монтажа и эксплуатации может привести к неисправностям муфтового соединения или к полному его разрушению. Главной причиной поломки соединения зачастую бывает износ зубьев.

Среди типовых неисправностей, кроме этого, может быть:

а. Проворачивание ступицы во время пуска.
б. Появление трещин на корпусе (обойме).
в. Поломка призонных (соединительных) болтов.
г. Вытекание смазки.
д. Перегрев муфты. Температура муфты в рабочем состоянии должна быть не более 40 градусов.

При наличии этих неисправностей рекомендуется заменить муфту.