Основные особенности и функции
Зубчатая муфта применяется, главным образом, для стабильной и эффективной передачи вращающего усилия между приводным валом и исполнительным устройством. Передача, при этом оказывается не просто эффективной, но безопасной, не сопряженной с дополнительными нагрузками, конструкция успешно компенсирует смещения независимо от вектора направленности. Компенсация объясняется конструктивными особенностями детали, внешняя плоскость зубьев зубчатой муфты по конфигурации приближена к сфере, что обеспечивает проскальзывание, помогает нивелировать отклонения по осям. Устраняются даже достаточно серьезные смещения, выраженность которых доходит до 3-4 миллиметров.
Предел угловых смещений, которые способны скорректировать муфты – 4-5 градусов, в этом отношении они сопоставимы с технологичными карданными передачами. При этом механизмы являются даже более совершенными, лучше передают крутящий момент, конструкция не подразумевает ограничений, касающихся размеров поперечного сечения. Вдобавок муфты гораздо лучше нивелируют отклонения между осями валов, образующиеся при нарушении правил монтажа, из-за износа или других факторов.
Содержание статьи
[Скрыть]Конструкция
Конструкция зубчатой муфты сформирована парой полумуфт, для фиксации которых используются прочные болты, и парой втулок, расположенных в обоймах барабана. Детали контактируют за счет сформированных на соответствующих поверхностях зубьев. Подобное конструктивное решение закреплено в ГОСТ 5006-55, детали ориентированы на использование с валами, диаметр которых варьируется от 4 до 56 сантиметров.
Также возможны следующие конструктивные исполнения:
-
разъемная обойма;
-
неразъемная обойма;
-
промежуточный вал;
-
короткий вал с отверстием в форме цилиндра или конуса.
Некоторые производители предлагают выпуск ограниченных партий изделий с ориентацией на уникальный чертеж, предоставленный заказчиком, что позволяет получить муфты, на 100% адаптированные к конкретным эксплуатационным условиям, приводным и исполнительным устройствам, нагрузкам.
Материалы
При изготовлении муфт применяются, главным образом, марки сталей с повышенным содержанием углерода, что позволяет добиться проектной прочности и жесткости, устойчивости к выраженным эксплуатационным нагрузкам. Стандартная методика выпуска – ковка, однако, если диаметр детали составляет или превышает 15-сантиметровый показатель, используется более технологичное литье.
Чтобы добиться большей износостойкости металла, проводится температурная закалка контактных элементов. Показатель их твердости после закалки составляет 45 и более единиц по шкале Роквелла, чего достаточно даже для муфты зубчатой, работающей на высоких оборотах. Минимальный показатель для аналога, использующегося на относительно малых скоростях, составляет 35 единиц. Для дополнительной защиты металла от механических воздействий, перегрева, вызванного продолжительным вращением на высокой скорости, увеличения срока службы, используются густые смазочные вещества, солидол, составы на основе графита. Они гораздо лучше, в сравнении с жидкими аналогами, соответствуют условиям работы муфты, более стабильны, дольше не теряют первоначальных свойств под нагрузками, не требуют регулярного обновления.
В последние годы при изготовлении муфт регулярно применяются полимеры, отличающиеся эластичностью, что способствует еще более эффективному гашению вибраций и осевых смещений, отличающиеся пониженным коэффициентом трения, не проводящие ток, что обеспечивает безопасную эксплуатацию в электромоторах, различных системах, находящихся под напряжением. При всех своих преимуществах, капроновые, полимерные зубчатые муфты оказываются даже дешевле, чем металлические аналоги, что дополнительно способствует их популярности.
Необходимость применения
Зубчатые механизмы востребованы в различных производственных, промышленных, хозяйственных отраслях, обеспечивают не просто эффективную, но безопасную передачу крутящего момента, позволяют продлить эксплуатационный ресурс конвейеров и других систем, функционирование которых обеспечивается мотором с приводным валом. Зубчатые муфты устраняют следующие потенциально опасные явления:
-
Ошибки при установке или следы износа, из-за которых была нарушена точность позиционирования валов, возникли отклонения по осям и сопряженные с ними вибрации, поперечные и продольные колебания высокой частоты.
-
Перегрев. Муфты исключают прямое взаимодействие валов друг с другом, снижается интенсивность трения, отсутствует передача тепла, вырабатываемого двигателем, на обслуживаемый механизм. Это защищает от чрезмерного термического воздействия, которое может привести к деформациям, разрушению прочных металлических деталей.
-
Критические нагрузки. С этой целью используются предохранительные зубчатые муфты. Когда механическое усилие становится слишком большим, несоответствующим запасу прочности мотора или подключенного к нему устройства, муфты разрывают связь, что позволяет сохранить оборудование в целостности, не допустить разрушения двигателя, деформации вала.
В процессе эксплуатации необходимо контролировать состояние муфты зубчатой, чтобы провести замену при обнаружении следов поломки и износа. Эксплуатация муфты, на поверхности которой заметны выраженные повреждения, трещины, неровности, отсутствуют отдельные зубцы, запрещена по требованиям техники безопасности!
