Зубчатые торцовые муфты

Зубчатые торцовые муфты

Зубчатые торцовые муфты широко применяют в делительных устройствах станков с ЧПУ, например в поворотных столах расточных станков или револьверных головках токарных станков. Муфта состоит из двух плоских полумуфт с зубчатыми венцами, одна из которых прикреплена к неподвижной части, а другая — к поворотной.

При сочленении зубья одного венца входят во впадины другого, обеспечивая надежное центрирование, а также прочное, жесткое соединение элементов конструкции и высокую нагрузочную способность. После снятия осевой нагрузки одну полумуфту можно отвести вдоль оси от другой на высоту зуба, при этом происходит расцепление муфты, затем можно сцепить муфту в том же или в другом положении после взаимного поворота полумуфты. Точность фиксации зависит от накопленной погрешности шага зубчатых венцов. Стабильность фиксации при многократном сцеплении зависит от погрешностей профиля и направления зубьев, пятна контакта по высоте и длине зубьев, радиального и торцового биения венков относительно базирующих поверхностей, силы осевого сжатия и других параметров точности и конструктивных элементов.

Зубчатые венцы представляют собой плоские конические колеса с прямыми или круговыми зубьями, закаленными до высокой твердости. Сила стягивания обеих полумуфт в револьверных головках и поворотных столах достигает нескольких десятков килоньютонов, увеличение силы обычно повышает стабильность фиксации в результате увеличения жесткости соединения.

Рис. 54. Зубчатая торцовая муфта с прямыми зубьями

Зубчатые венцы обеих полумуфт с прямыми зубьями совершенно одинаковы (рис 54, а). Их обрабатывают на зубофрезерных, зубострогальных и после термообработки на зубошлифовальных или специально приспособленных плоскошлифовальных станках. Зубья имеют переменную по длине зуба высоту, в радиальном направлении прямолинейны, в поперечном сечении имеют форму рейки с углом профиля α = 20° (рис. 54, б).

Рис. 55. Зубчатая торцовая муфта с круговыми зубьями (а) и профиль зубьев (б)

Зубчатые венцы полумуфт с круговыми зубьями (рис 55) обрабатывают на зубофрезерных и зубошлифовальных станках для конических колес с круговыми зубьями. Боковые стороны зубьев при постоянной высоте по всей длине представляют собой цилиндрические поверхности, описываемые при обработке резцами вращающейся зубонарезной головки или абразивным кругом. Для того чтобы зубья полумуфт могли контактировать по всей длине, одну из полумуфт обрабатывают наружной, а другую внутренней стороной инструмента (с одним и тем же радиусом), в результате чего зубья одной полу муфты имеют выпуклую форму, а другой — вогнутую. Наладку процесса обработки проводят таким образом, чтобы кривизна выпуклых и вогнутых зубьев была одинаковой, что обеспечивает контакт по всей длине зуба. Угол профиля обычно равен 20-45°.

Муфты с прямыми и круговыми зубьями имеют примерно одинаковое распространение в конструкциях станков с ЧПУ. Прямозубые муфты более технологичны (обе полумуфты одинаковы), их можно изготавливать с большим числом зубьев и практически с любой шириной венца, легче контролировать некоторые параметры венца (например, направление зуба). Муфты с круговым зубом при тех же габаритных размерах имеют более высокую жесткость при сдвигающих усилиях и крутящих моментах.

Зубчатые муфты: применения, конструкция, принцип работы

Во многих технических устройствах для передачи крутящего момента от одного вращающегося узла другому используются специальные муфты. Их основная функция – служить передаточным звеном в современных приводных механизмах.

К представителем этой группы относится и рассматриваемые в этой статье изделия.

Что это такое?

Зубчатыми называются специальные компенсирующие муфты, состоящие из двух частей, используемых для передачи крутящего момента от одного технического узла другому.

Фото — типовая зубчатая муфта

Достигается это за счет зацепления внешних зубьев коронки и внутренних венцов полумуфт.

В состав типовой зубчатой муфты входят:

• Две полумуфты с внешними зубьями.
• Две обоймы с внутренними зубчатыми венцами.
• Резиновые уплотнители (сальники).
• Крепежные болты и отверстие под смазку.

Дополнительная информация: С их помощью удается передавать крутящий момент величиной до 60000 Нм.

Они устанавливаются между валами, диаметр которых составляет от 4-х до 20-ти см, а круговая скорость не превышает 30-ти метров в секунду. Рассматриваемые изделия надежно компенсируют как осевые, так и радиальные /угловые смещения валов (благодаря наличию в них торцевого зазора). Чтобы избежать случайных зацеплений кромок зубьев соседних полумуфт – они имеют бочкообразную форму.

При монтаже зубчатых соединений допускается рассогласование валов в следующих пределах:

• Радиальное смещение – от 0,2 до 0,6 мм.
• Осевой зазор – от 1,0 до 8,0 мм.
• Угловая разница – до 1,5 градуса.

С целью компенсации отклонений при несовпадении осей в конструкции предусмотрено кратковременное скольжение зубьев.

Области применения

Сфера применения этих изделий определяется особенностями конструкции и спецификой их функционирования.

Фото — зубчатая муфта в разрезе

Компенсационные муфты работают в следующих условиях:

• при несоосности валов, определяемой значением 0,5 градуса;
• с крутящим моментом, достигающим значительных величин (60000 Нм);
• с компенсацией отклонений, возможных из-за ошибок монтажа и вследствие износа.

Благодаря перечисленным возможностям и небольшим размерам, эти изделия широко применяются в различных видах транспортных средств, а также в передаточных узлах других механизмов.

Материал изготовления и разновидности

Для изготовления зубчатых муфт используются высокоуглеродистые стали марки 40, 40Х, 45Л или 50, а также пластические материалы повышенной износостойкости (полиамид, в частности).

В процессе производства применяются хорошо известные технологии (ковка или литье). Второй способ выбирается при изготовлении изделий диаметром 15 см и более.

В качестве примера рассмотрим муфту зубчатую марки «SITEX», в состав которой входят две полумуфты, изготовленные в виде металлических ступиц с венцами, и соединительное кольцо-демпфер.

Последнее сделано на основе полиамида и представляет собой втулку особой конструкции с внутренними шлицами. Посредством этого элемента кольцо сцепляется со ступицами муфты.

Основной параметр, определяющий качество рассматриваемого изделия – стойкость зубьев муфт и полумуфт к износу. Для повышения этого показателя зубчатые элементы в процессе изготовления повергаются термической обработке. После завершения этой процедуры они приобретают твердость, оцениваемую по шкале Роквелла значениями 45 и выше. Для корпуса (обоймы) самого изделия этот показатель составляет 40 единиц и более. У муфт с низкой скоростью вращения твердость зубьев не превышает 35.

Муфтовые соединения зубчатого типа классифицируются по размеру диаметра вала, а также по передаваемому ими крутящему моменту. Указанные параметры регламентируются действующими на территории России стандартами. Рассматриваемые механизмы также различаются по конструкции (с разъемной/неразъемной обоймой или с промежуточным валом) и по своему исполнению. Согласно последнему признаку они делятся на изделия с цилиндрическими и с коническими отверстиями.

Принцип работы

Для понимания принципа передачи крутящего момента от одного узла другому потребуется рассмотреть функционирование отдельных элементов конструкции.

Фото — муфта установлена на рабочем валу (в разрезе)

Оно может быть представлено последовательностью следующих действий:

• Сначала выходной вал рабочего агрегата приводит во вращение зубчатый венец первой полумуфты.
• Затем вращающий момент передается на внутренние зубья одной из половин разъемной обоймы.
• Через жесткое соединения он передается далее на внутренние зубья второй половины конструкции.

В результате этого крутящий момент приводит во вращение венец с зубцами второй полумуфты и вал приемного агрегата.

Возможные неисправности и их причины

К числу характерных неисправностей зубчатых муфт компенсирующего типа относят:

• Проворачивание приводного узла во время пуска.
• Появление визуально различимых трещин на корпусе изделия.
• Поломка соединительных (крепежных) болтов.
• Вытекание из муфты смазки.
• Ее перегрев.

Обратите внимание: Температура корпуса муфт в нормальном состоянии не должна превышать 40 градусов.

Поломки и полный выход из строя муфтового соединения возможны по целому ряду причин. Основные из них приведены в перечне, представленном ниже. Это:

• нарушение правил и рекомендаций по монтажу передаточного узла;
• несоблюдение инструкции по их эксплуатации;
• частичный или полный износ зубьев.

При наличии хотя бы одной из перечисленных ранее неисправностей рекомендуется полностью заменить муфту новой деталью.

Муфта зубчатая МЗ-5, МЗП-5

Муфта зубчатая МЗ-5 применяется для комплектации различных механизмов. Данное приспособление обеспечивает передачу момента вращения от привода к исполнительным механизмам. Благодаря чему удается повысить производительность и надежность работы оборудования.

Муфта зубчатая может быть нескольких вариантов исполнения:

Муфта зубчатая МЗ-5 – подвижная муфта, компенсирующая угловые, осевые, радиальные смещения при соединении соосных валов промышленного оборудования. Предназначена для передачи крутящего момента до 10000 Нм при частоте вращения до 2800 об/мин и температуре эксплуатации до 120°C. Конструктивно состоит из двух одинаковых полумуфт с зубчатыми венцами эвольвентного профиля.

Муфта МЗП-5 имеют одну идентичную полумуфту МЗ-5, вторая фланцевая — для присоединения валов на расстоянии через промежуточный вал. Обладают высокой износоустойчивостью и длительным сроком службы.

Технические характеристики

Правильно ли подобран типоразмер зубчатой муфты МЗ-1 можно проверить по формуле:

где К1 – коэффициент, учитывающий степень ответственности передачи:

• останов машины К1 = 1,0;
• авария машины К1 = 1,2;
• авария ряда машин К1 = 1,5;
• человеческие жертвы К1 = 1,8;

К3 – коэффициент углового смещения;

Тм – наибольший вращающий момент, передаваемый муфтой;

К2 – коэффициент, учитывающий условия работы:

• спокойная работа равномерно нагруженных механизмов К2 = 1,0;
• работа неравномерно нагруженных механизмов К2 = 1,1…1,3;
• тяжелая работа с ударами неравномерно нагруженных механизмов К2 = 1,3…1,5;

Траб – наибольший длительно действующий на соединяемых валах вращающий момент, Н∙м.

Расшифровка условного обозначения

Конструкция

Муфта зубчатая МЗ-5 отличается конструктивной простотой. Изделие выполнено из двух половинчатых муфт, зубчатого венца, корпуса и заправочного отверстия. Соединение компонентов конструкции осуществляется посредством болтов. Также используются резиновые уплотнители.

При изготовлении муфты используется высококачественная сталь маркой 40, 40Х, 45Л, 50. Это позволяет улучшить прочностные и эксплуатационные характеристики изделия. Таким образом увеличивается срок службы механизмов.

1 — Втулка; 2 — Обойма; 3 — Фланцевая полумуфта; 4 — Промежуточный вал.

Неисправности

Эксплуатация зубчатых муфт осуществляется в сложных условиях. Это со временем может привести к преждевременному износу изделия. Наиболее распространенными причинами неисправности считаются расцентровка венцов половинчатых муфт, изнашивание элементов конструкции и их заклинивание. Своевременная диагностика оборудования позволит выявить дефекты, и заменить муфту. Купить качественные комплектующие можно у нас — в компании «Кран-мастер».

Позвоните нам на номер 8 (800) 500-60-36 или

Муфта зубчатая типа МЗ и МЗП в наличии и под заказ.

Зубчатая муфта — устройство, предназначенное для соединения соосных горизонтальных валов с угловыми, радиальными и осевыми смещениями при передаче крутящего момента от 0,71 до 250 кН*м. и широко используемое в различных областях производственной деятельности. Так как устройство относится к классу компенсирующих муфт, то его дополнительным назначением является устранение неточностей и погрешностей в соединении валов. Технология производства зубчатых муфт предусматривает термическую обработку всех составных механизмов прибора. Данная процедура повышает прочность и твердость муфты, а также защищает ее от агрессивного воздействия влаги и пара. Кроме того, улучшается износостойкость механизмов, и максимально снижаются потери от трений.

Зубчатые муфты обладают многокомпонентной подвижностью. При своей производительности имеют компактные в сравнении со многими устройствами размеры. Зубчатая муфта максимально устойчива к износам и трениям. Она идеально подходит для тех механизмов и технологических процессов, где работа на высокой скорости является необходимым элементом. Муфты зубчатые также имеют повышенную стойкость к изнашиванию зубьев элемента. Если муфта зубчатая оснащена в обойме зубчатыми венцами, имеющими хорошие показатели по упругости, то такой механизм будет оптимальным для эксплуатации.
Муфта зубчатая типа МЗ (тип 1) состоит из двух зубчатых обойм, соединенных между собой болтами, и двух зубчатых втулок вставленных в обоймы. На обоймы устанавливаются крышки с манжетами. Соединяемые зубчатой муфтой валы запрессовываются в отверстия зубчатых втулок, а зубья втулок входят в зацепление с зубьями обойм. Форма зуба втулок делает возможным их незначительное смещение в любых направлениях. У муфты типа МЗП (тип 2) одна зубчатая обойма и втулка заменены фланцевой полумуфтой, в которую непосредственно запрессовывается вал.

Наименование и наличие муфт

Цена руб.

за 1 шт.

Муфта зубчатая МЗ-1 (ГОСТ 5006-83) размер D(мм): 170 L(мм):115 d(мм): 20 Вес(кг):9

5990 (наличие)

Муфта зубчатая МЗ-2 (ГОСТ 5006-83) размер D(мм): 185 L(мм):145 d(мм): 30 Вес(кг):12

6990 (наличие)

8990 (наличие)

9990 (наличие)

12990 (наличие)

Муфта зубчатая МЗ-6 (ГОСТ 5006-83) размер D(мм): 320 L(мм):255 d(мм): 60 Вес(кг):67

14990 (наличие)

25990 (наличие)

35990 (наличие)

49990 (наличие)

от 80000 (заказ)

Муфта зубчатая МЗ-11 (ГОСТ 5006-83) размер D(мм): 545 L(мм):405 d(мм): 120 Вес(кг): 380

от

90000(заказ)

от 150000 (заказ)

от 190000 (заказ)

от 280000 (заказ)

Муфта зубчатая МЗ-15 (ГОСТ 5006-83) размер D(мм):780 L(мм):650 d(мм): 200 Вес(кг): 1300