Зубчатая муфта

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

Основные параметры, размеры муфт должны соответствовать указанным на рисунках

Основные параметры, размеры муфт

1 – втулка;

2 – обойма;

3 – фланцевая полумуфта;

4 – промежуточный вал

Условное обозначение муфт должно включать слово “Муфта”, обозначение типа, значения номинального крутящего момента, диаметров посадочных отверстий втулок или отверстий втулок и фланцевых полумуфт, обозначение исполнения втулок, климатического исполнения и категории по ГОСТ 15150, обозначение настоящего стандарта. В условном обозначении муфты типа 2 диаметр посадочного отверстия фланцевой полумуфты ставят после обозначения диаметра посадочного отверстия втулки. Пример условного обозначения муфты типа 1 с номинальным крутящим моментом 4000 Н·м, диаметром посадочных отверстий во втулках 50 мм, с втулками исполнения 1, климатического исполнения У

Параметры зубчатых муфт

Параметры зубчатых муфт стандартизированы по ГОСТ 5006-55 для диаметров валов от 40 миллиметров до 560 миллиметров, и передаваемых моментов, от М_кр=70 кГм до 100 000 кГм. Для муфт общего назначения максимальное количество оборотов в минуту ограничивается исходя из окружной скорости u_зуб = 25 м/сек, на начальной окружности зубчатого венца. Согласно ГОСТ 5006-55, допустимый угол перекоса валов при отсутствии смещения равен а=1°. Допустимое смещение при отсутствии перекоса равно е≈0,02 d. Если присутствуют оба вида деформаций, то их допустимые значения должны составлять: а≤30′; е≥0,01 d.

Главным параметром определения работоспособности зубчатых муфт является износостойкость рабочих поверхностей зубьев, которая зависит от окружной скорости и линейных и угловых перемещений соединяемых валов. Но так как значения этих перемещений во время работы меняются, то меняются геометрические параметры зацепления, и соответственно характер распределения нагрузки между зубьями.

В связи с этим, выполнить абсолютно точный расчет практически невозможно. Поэтому, на практике, размеры зубчатых муфт выбирают по моменту М_м = k_рМ_кр (ГОСТ 5006-55), где в зависимости от ответственности соединения, k_р нужно принимать увеличенным в 1,3-1,5 раза.

В частности, в кранах применяют в основном подвижные зубчатые муфты, которые компенсируют смещения соединяемых валов. Наибольшее распространение, из числа жестких подвижных муфт, получили зубчатые муфты, которые изготавливаются согласно ГОСТ 50895-96, ГОСТ 5006-83. Также, такие муфты могут быть изготовлены по ТУ заказчика.

Различают следующее исполнение зубчатых муфт:

1.  с разъемной обоймой (обозначение по ГОСТ 5006-55 — МЗ);
2.  с промежуточным валом (обозначение по ГОСТ 5006-55 — МЗП);
3.  с неразъемной обоймой.

Втулки зубчатых муфт производят таких видов:

• с цилиндрическими отверстиями по ГОСТ 12080, для коротких концов валов.
• с коническими отверстиями для муфт с разъемной и  неразъемной обоймой, по ГОСТ 12081, для коротких концов валов.

Если нужны втулки с отверстиями другой формы, то они изготавливаются по заказу потребителя. Также допускается в муфтах комбинация втулок разных исполнений.

Хорошо зарекомендовали себя зубчатые муфты, изготовленные из капролона, капрона и других подобных материалов. Благодаря упругим полимерным зубчатым венцам в обойме, распределение нагрузки между зубьями оказывается более равномерно распределенным, и полная передаваемая нагрузка почти не уступает нагрузочной способности зубчатых муфт с металлическими зубьями. Особенно это сказывается при значительных углах перекоса. Помимо этого, такие полимерные муфты обладают лучшей демпфирующей способностью и электроизоляционными свойствами. Цена зубчатой муфты из полимерных материалов выгодно отличается от цены металлических.

Муфта зубчатая МЗП состоит из фланцевой полумуфты, втулки, обоймы. Она производится в соответствии с требованиями ГОСТ 5006-55 и служит для соединения валов посредством промежуточного вала.

Такие муфты с промежуточным валом, а также цепные муфты, могут быть названы полужесткими.

Муфты зубчатые тип МЗ ГОСТ 5006-55 (50895-96)

Муфты зубчатые (МЗ) –представляют собой механический узел, который предназначен для компенсации разных типов смещений валов, а также для передачи энергии вращения от одного вала к другому. Такой результат возможен благодаря использованию зубчатого зацепления,имеющего боковой зазор, а также возможности смещения по своей оси сопряженных зубьев. При этом зубья имеют сферическую внешнюю поверхность и бочкобразную форму.

Функции зубчатых муфт частично такие же как у карданных передач, но муфта, обычно, может компенсировать не большие углы (4-5 градусов) смещения, по сравнению с передачейкарданной. Кроме этого, указанные муфты могут обеспечивать передачу большего вращающего момента чем карданные передачи, но при этом им присуща повышенная вибрация.

Для применения зубчатых муфт общего машиностроительного применения, которые изготавливаются с целью соединения угловых валов с соосными, существуют государственные стандарты, предусмотренные ГОСТом 5006-94 и ГОСТом Р 50895-96. Такой стандарт применяется только для муфт, что используются для компенсации осевых и радиальных смещений при передаче вращения в рамках 1000-63000 Н*м.

Практика эксплуатации муфт зубчатых показывает, что основной причиной выхода из строя таких узлов является износ зубьев.

Поэтому для увеличения износостойкости и получения их большей твердости зубья муфт подвергают термической обработки. Степень обработки зависит от функциональных особенностей составляющих частей муфты, а также ее назначения.

Копейский механический завод «Горняк» изготовляет муфты зубчатые, что характеризуются стойкостью к высоким нагрузкам, применяются в широких диапазонах вращающих моментов и угловых скоростей.

Производимые на КМЗ «Горняк» зубчатые муфты имеют максимальный допустимый перекос осей втулок, что не превышает 130º (при нулевом смещении осей)

Копейский механический завод «Горняк» также выпускает и другие типы муфт зубчатых, таких как МЗП и МУВП.

Муфты МЗП полностью соответствуют ГОСТу 50895-69.МЗПиспользуются в случае, когда предусмотрено наличие промежуточного вала, с целью соединения горизонтальных одноосных валов. Их отличием является то, что полумуфта,что состоит из втулки и зубчатой обоймы, заменена на фланцевую полумуфту с запрессованным валом.

Муфты МУВП полностью соответствуют ГОСТу 21424 и применяются при соединениях одноосных валов. Они используются при необходимости передачи вращающего момента в диапазоне 6,3 – 16000 Нхм. Благодаря таким муфтам уменьшаются динамические нагрузки, при радиальных, угловых и осевых смещениях валов.Подобные муфты имеют очень мягкий пуск, что обеспечивается прорезиненными пальцами. Кроме этого, МУВП муфты способны заменить муфты ЗМ в механических устройствах, которые предназначены для подъема и перемещения разнообразных грузов.

Зубчатые муфты всех видов, производимые на КМЗ «Горняк», изготавливаются с высококачественного сырья и заготовок, поэтому мы наш завод гарантирует долгую и надежную работу наших изделий.

Чтобы заказать зубчатые муфты на нашем заводе или узнать более детальную информацию о нашей продукции, а также по вопросам доставки, звоните по телефону, указанному на сайте.

Муфты зубчатые тип МЗ ГОСТР 50895-96 (5006-83):

В продаже встречается просто огромное количество вариантов исполнения различных муфт, все они характеризуются своими определенными достоинствами и недостатками. Специфическим предложением можно назвать зубчатую муфту. Был разработан целый набор технической документации, который должен учитываться.

Требования в техническом плане

Рассматриваемые зубчатые муфты с полиамидными гильзами или иные варианты выполнения должны изготавливаться только с установленными требованиями настоящего стандарта.

Среди свойств технических требований отметим следующее:

В продаже можно встретить изделия самых разных климатических выполнения, что устанавливается ГОСТ 15150.
Обойма и зубья втулки производятся с учетом эвольвенты с углом профиля, который выходит по делительной окружности. В зависимости от назначения детали, производство может проходит с учетом самых разных степеней точности. При этом выделяют закономерность, при которой увеличение частоты вращения оказывается основой увеличения точности проводимой обработки.
После сбора зубчатой муфты втулка может несущественно смещаться. Ставится самой большой отклонение, которое составляет 1 градус. Критерий углового смещения должен быть маленьким, так как в другом случае деталь не будет служить в течение долгого периода.
Втулка и обоймы должны делается при использовании технологии ковки или литья. Благодаря этому достигается довольно большая точность размеров. При разработке заготовок используют очень разные материалы, очень часто сталь 40 или 59, а еще некоторые легированные составы

Большинство производителей могут использовать разные сплавы при согласовании данного момента с заказчиком:
Уделяют внимание и твердости поверхности зубьев. Критерий должен варьировать в диапазоне от 42 до 51 HRC

В случае, когда окружная скорость не превышает значения 1 м/с есть возможность использовать материал с твердостью слоя поверхности в диапазоне от 248 до 302 HB.
При изготовлении уделяют внимание и значению параметра шероховатости. Нормы указываются ГОСТ 2789.
Непосредственная фиксация фланцев проходит при использовании болтов. При этом уделяют внимание тому, что прочностный класс должен быть не менее 5,6.
Некоторые климатические варианты выполнения покрываются специализированным хромированным составом, за счёт которого значительно увеличивается защитная степень поверхности от влияния внешней среды.
У рассматриваемого изделия также есть резиновый компонент, который производится в согласии с погодным исполнением Т или ОМ.
Во время изготовления заготовок может использоваться поковка или штамповка, изготавливающиеся в согласии с принятым стандартами.
Если изготовление проходит методом резания, то скругления обязаны быть не больше 1 мм. При этом проходит притупление всех заостренных кромок, что дает возможность избежать неограниченного количества проблем.
Для покрытию герметиком используют очень разные уплотнительные детали, которые разрешены в согласии с принятым стандартами.
Парные обоймы должны содержать контрольные метки, благодаря им упрощаются установочные работы.
Работа отдельных вариантов выполнения возможна лишь в случае добавки специализированного вещества для смазки. Для этого в конструкции имеются особые отверстия для залива и слива вещества для смазки.

ГОСТ 5006-83 муфты зубчатые техусловия формируют то, при каких дефектах изделие считается мало пригодным для применения. Наиболее определяющим параметром можно назвать степень износа зубьев или самой обоймы. По мимо этого, отказ может проходит в приведенных ниже случаях:

1. Неполадка одного зума обоймы или втулки.
2. Образование трещин или разрушение важных элементов.
3. Неполадка одной из частей элемента крепления.
4. Разрушение хотя бы одного уплотнительного элемента.

При заказе изготовитель может менять важные характеристики изделия в согласии с установленными нормами производства.

ВЫБОР МУФТ

Муфты выбирают по наибольшему диаметру концов соединяемых валов. Затем проверяют прочность муфты по формуле:

• где – наибольший длительно действующий на соединяемых валах крутящий момент в конкретных условиях эксплуатации, Н·м, – номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой и принимаемый по таблице 1 настоящего стандарта, Н·м,
• коэффициент, учитывающий степень ответственности передачи, принимаемый по таблице A.1, – коэффициент, учитывающий условия работы и принимаемый по таблице А.2, – коэффициент углового смещения, принимаемый по таблице А.З.

УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Перед монтажом муфту необходимо расконсервировать. Монтаж муфты следует производить с использованием монтажных приспособлений в условиях, когда исключено загрязнение, повреждение деталей муфт. Точность установки соединяемых валов в соответствии с требованиями настоящего стандарта и требованиями конструкторской документации на устанавливаемые муфты.

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

Муфты подвергают следующим видам испытаний: приемо-сдаточным, периодическим, типовым, сертификационным.

Приемо-сдаточные испытания

Каждую муфту подвергают внешнему осмотру на соответствие требованиям. Измерению размеров по требованиям (в части угла конусности поверхности А), проверке на соответствие требованиям (после заливки смазки) подвергают 10% муфт от партии, но не менее пяти штук.

Каждую муфту с индексом С подвергают испытанию на соответствие требованиям безопасности без нагрузки при частоте вращения не менее 130% от допускаемой частоты вращения в течение не менее 2 мин в каждую сторону вращения. Далее муфту подвергают испытанию под нагрузкой номинальным крутящим моментом при том же значении частоты вращения не менее 5 мин в каждую сторону вращения (требования пункта являются обязательными с 01.01.98).После испытаний муфту вновь подвергают внешнему осмотру на соответствие требованиям и измерению размеров по требованиям.

Количество муфт каждого типоразмера, подвергаемых испытаниям, должно быть не менее пяти. При выпуске нескольких однотипных различных размеров муфт допускается подвергать испытаниям отдельные несоседние типоразмеры, представляющие весь ряд, но не менее 25% от общего числа типоразмеров, входящих в ряд. При применении единых материалов и единого технологического процесса для изготовления муфт допускается испытание проводить на одном типоразмере-представителе всего ряда муфт по стандарту.Допускается указанные испытания проводить в эксплуатации при соблюдении предусмотренных стандартом условий эксплуатации.

При периодических испытаниях проверяют:обеспечение передачи номинального крутящего момента при длительной работе с постоянной нагрузкой одного направления при наибольшей допустимой частоте вращения муфты в течение срока не менее 10% от 90%-ного ресурса. Обеспечение требований ГОСТ 15150 для соответствующих климатических исполнений и категорий муфт.

Типовые испытания проводят при изменении конструкции, материалов или технологии, если эти изменения могут оказать влияние на изменение основных параметров и эксплуатационных показателей муфт. Испытаниям должно быть подвергнуто не менее десяти муфт проверяемого типоразмера.

Если при периодических и типовых испытаниях хотя бы одна муфта оказалась не соответствующей установленным требованиям, то следует проводить повторные испытания на удвоенном количестве муфт.Результаты повторных испытаний являются окончательными.

При контрольной проверке качества полумуфт и соответствия их показателей требованиям настоящего стандарта должны применяться следующие правила отбора проб: внешний осмотр – вся партия; проверка основных размеров – 5% от партии, но не менее 5 шт.

Сертификационные испытания проводят с целью установления соответствия характеристик муфт требованиям настоящего стандарта или других нормативных документов.

Муфты, подвергаемые испытаниям, должны соответствовать чертежам и вышеуказанным нормативным документам.

Сертификационные испытания должны проводиться испытательной лабораторией, аккредитованной на право проведения сертификационных испытаний муфт данного типа по требуемому набору параметров.

Объем и порядок выборки муфт каждого типоразмера, продолжительность, условия сертификационных испытаний, не установленные настоящим стандартом, устанавливает орган по сертификации с учетом отраслевых и заводских нормативных документов.

Технические требования

Рассматриваемые зубчатые муфты с полиамидными гильзами или другие варианты исполнения должны изготавливаться исключительно с установленными требованиями настоящего стандарта.

Среди особенностей технических требований отметим следующее:

• В продаже встречаются изделия различных климатических исполнения, что определяется ГОСТ 15150.
• Обойма и зубья втулки изготавливаются с учетом эвольвенты с углом профиля, который получается по делительной окружности. В зависимости от предназначения детали, производство может проводится с учетом различных степеней точности. При этом выделяют закономерность, при которой увеличение скорости вращения становится причиной повышения точности проводимой обработки.
• После сбора зубчатой муфты втулка может несущественно смещаться. Устанавливается максимальной отклонение, которое составляет 1 градус. Показатель углового смещения должен быть минимальным, так как в противном случае деталь не прослужит в течение длительного периода.
• Втулка и обоймы должны изготавливается при применении технологии ковки или литья. За счет этого достигается довольно высокая точность размеров. При создании заготовок могут применяться самые различные материалы, чаще всего сталь 40 или 59, а также некоторые легированные составы

Некоторые производители могут применять различные сплавы при согласовании этого момента с заказчиком:

• Уделяется внимание и твердости поверхности зубьев. Показатель должен варьировать в диапазоне от 42 до 51 HRC
• В случае, когда окружная скорость не превышает значения 1 м/с есть возможность применять материал с твердостью поверхностного слоя в диапазоне от 248 до 302 HB.
• При производстве уделяется внимание и значению параметра шероховатости. Стандарты указываются ГОСТ 2789.
• Непосредственная фиксация фланцев проводится при применении болтов. При этом уделяется внимание тому, что класс прочности должен быть не менее 5,6.
• Некоторые климатические варианты исполнения покрываются специальным хромированным составом, за счет которого существенно повышается степень защиты поверхности от воздействия окружающей среды.
• У рассматриваемого изделия также есть резиновый элемент, который изготавливается в соответствии с климатическим исполнением Т или ОМ.
• При изготовлении заготовок может применяться поковка или штамповка, изготавливаемые в соответствии с установленными стандартами.
• Если изготовление проводится методом резания, то скругления должны быть не более 1 мм. При этом проводится притупление всех острых кромок, что позволяет избежать довольно большого количества проблем.
• Для герметизации могут применяться самые различные уплотнительные элементы, которые разрешены в соответствии с установленными стандартами.
• Парные обоймы должны иметь контрольные метки, за счет которых упрощаются монтажные работы.
• Эксплуатация некоторых вариантов исполнения возможна только в случае добавления специального смазывающего вещества. Для этого в конструкции есть специальные отверстия для залива и слива смазывающего вещества.

ГОСТ 5006-83 муфты зубчатые технические условия определяют то, при каких дефектах изделие считается непригодным для использования. Наиболее важным критерием можно назвать степень износа зубьев или самой обоймы. Кроме этого, отказ может проводится в нижеприведенных случаях:

1. Поломка одного зума обоймы или втулки.
2. Появление трещин или разрушение основных элементов.
3. Поломка любой части крепежного элемента.
4. Разрушение хотя бы одного уплотнительного элемента.

При заказе производитель может изменять основные свойства изделия в соответствии с установленными нормами производства.

Конструкция и размеры уплотнения

Основные параметры и размеры

Расчет зубчатой муфты выполняется в соответствии с тем, каких результатов нужно достигнуть в случае создания механизма. Встречаются следующие варианты этой детали:

1. С промежуточным элементом.
2. С разъемной обоймой.
3. Не разъемной обоймой.

Рассматривая зубчатая муфта чертеж уделяется внимание также тому, каких видов изготавливается втулка. Наибольшее распространение получили следующие варианты исполнения:

1. С отверстием цилиндрического типа при коротком конце вала.
2. С отверстием конической формы для короткого вала.

Некоторые производители также изготавливают рассматриваемую деталь под заказ для других форму валов. Именно поэтому не возникает трудностей с подбором наиболее подходящего варианта исполнения. Размеры ГОСТ стандартизированы, что существенно упрощает поставленную задачу по выбору наиболее подходящей зубчатой муфты.

Основными параметрами, которые указываются в технической документации, считаются следующие:

• Номинальный крутящий момент

Эта характеристика считается наиболее важной, она указывается для всех вариантов исполнения, так как она определяет возможность эксплуатации зубчатой муфты в тех или иных условиях. Расчет показателя проводится исключительно с учетом постоянной эксплуатации под высокой нагрузкой.
Диаметральные размеры также являются определяющими

Они могут варьировать в достаточно большом диапазоне, что позволяет подобрать наиболее подходящий вариант исполнения. При изготовлении учитывается то, насколько размеры могут отклоняться от установленных значений, после закалки ТВЧ он составляет 0,03 мм.
Линейные размеры учитываются при проведении самых различных расчетов. Они указываются в нормативной документации.
Частота вращения вала считается определяющей характеристикой. Все механизмы и устройства создаются с учетом допустимой частоты вращения.
При расчетах учитывается динамический момент.
Указывается масса всех зубчатых муфт. Она может зависеть от размеров, а также типа применяемого материала при изготовлении.

Все приведенные выше параметры можно встретить в специальных таблицах, что существенно упрощает задачу по выбору наиболее подходящей зубчатой муфты.

Зубчатая муфта МЗ

Зубчатая муфта МЗ состоит из двух полумуфт или втулок, которые жестко насаживаются на валы, и обоймы – цилиндрического составного барабана. На втулках нарезаны наружные зубья, а на барабане — два ряда внутренних зубьев. Для компенсирующей способности и лучшей подвижности муфт, поверхность наружных зубьев на полумуфтах обрабатывается по сфере, они делаются бочкообразными, что обеспечивает в зацеплении повышенный боковой зазор. Зубчатая муфта МЗ состоит из соединенных болтами двух зубчатых обойм, и двух зубчатых втулок, которые вставляются в обоймы. При этом зубья втулок и зубья обойм входят в зацепление, а благодаря сферической форме зуба втулок допускается незначительное смещение в различных направлениях. В таких муфтах перекос оси втулок относительно оси обоймы составляет не более 1°30′. мм, — а при —_зуб>м/сек) НВ≥300.

Для увеличения противозадирной стойкости, сопряженные зубья должны иметь некоторый перепад твердостей. Зацепление работает в масле (нигрол), поскольку это увеличивает износостойкость зубьев и снижает потери на трение. Масло заливается в барабан до нижней точки кольцевых уплотнений на торцах барабана.