Для многих механизмов промышленного и бытового значения важно наличие устройства, способного обеспечить вращение между валами. Этим соединительным устройством часто бывает зубчатая муфта.
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:
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:
Для компенсации отклонения при несовпадении осей валов происходит кратковременное скольжение зубьев.
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.
Передачу крутящего момента от одного агрегата к другому можно рассмотреть по элементам.
Они включают:
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.
Монтаж зубчатой муфты и ее дальнейшая эксплуатация имеет ряд особенностей.
К ним относится следующее:
Периодичность замены масла находится в зависимости от условий, в которых работает муфта. Здесь учитываются величина крутящего момента, нагрузка, продолжительность работы и другие факторы.
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.