Типы муфт - определения, использование, работа, конструкция

В этой статье мы собираемся обсудить связь. , Типы связи , Соединительная муфта , Работает и строительство с изображениями . Начнем с определения Что такое связь?

Что такое связь?

Соединение устройство, соединяющее два вала на концах для передачи мощности. Основная функция муфт заключается в соединении двух частей вращающегося оборудования, допуская при этом некоторую степень несоосности, концевое перемещение или и то, и другое.

Что такое муфта вала?

Муфта вала – это механический компонент, который соединяет два вала для точной передачи мощности от ведущей стороны к ведомой, компенсируя ошибки монтажа (несоосность) и т. д. двух валов.

Муфта вала представляет собой механический компонент, который соединяет два вращающихся вала, например ведущий и ведомый валы, с целью передачи мощности. Среди прочего, он содержится в двигателях, насосах, генераторах и компрессорах.

Муфта вала соединяет электродвигатель и гидравлическую систему насоса. Муфты без проскальзывания валов центробежных насосов бывают жесткими и гибкими.

Функции муфты (муфта вала)

<сильный>1. Мощность передачи :- Передача мощности от ведущей стороны (поворотная сторона) к ведомой стороне (повернутая сторона).

Основное назначение муфты – соединение ведущего вала с ведомым валом.
Трудно изготовить машину, которая соединяется цельным валом, а не муфтой. Это вызывает проблемы с точки зрения стоимости и точности, но также затрудняет транспортировку и сборку, требуя дополнительных человеко-часов.
Кроме того, если ведущая или ведомая сторона цельного вала сломана, он должен быть заменен целиком.

<сильный>2. Устранить несоосность :- Ошибки монтажа между осями ведущей стороны (поворотная сторона) и ведомой стороны компенсируются (поворотная сторона).

Точное выравнивание ведущего вала с ведомым валом занимает много времени.
Если оси двух валов смещены, к окружающим частям при вращении прикладывается дополнительная сила, что вызывает вибрацию и шум. Более того, хотя для изготовления блоков используются одни и те же детали, возникают ошибки, такие как точность обработки, что очень затрудняет точную сборку каждого блока, поскольку размеры различаются один за другим. В результате следует использовать муфту для устранения таких ошибок при монтаже.

Роль муфты заключается в динамичной и точной передаче мощности, даже если два вала не соосны (эксцентриситет/угол отклонения, осевое смещение и т. д.).

<сильный>3. Поглощение вибраций для защиты окружающих продуктов :- Поглощает вибрацию со стороны привода (со стороны поворота) и защищает окружающие продукты.

При использовании машины вибрация и удары могут передаваться на окружающие детали. Например, если вибрация двигателя и т. д. со стороны привода передается на шарико-винтовую передачу и т. д., это приводит к отклонению машины от заданного положения и делает невозможным эффективное использование производительности машины.

Кроме того, если машина без муфты подвергается удару снаружи, удар может передаваться непосредственно на двигатель, вызывая его повреждение. Решением этой проблемы является муфта. Он поглощает вибрацию, чтобы перемещать ведомую сторону с высокой точностью, и/или удары, чтобы защитить дорогие двигатели и другие компоненты.

<сильный>4. Не передавайте тепло двигателя и т. д. на ведомую сторону :- Не передает тепло от двигателя со стороны привода (сторона вращения) и т. д. на сторону привода (сторону вращения).

Когда двигатель используется, он выделяет много тепла. Когда он передается на ведомую сторону, шарико-винтовая передача и другие компоненты расширяются из-за тепла, и их длина изменяется. В результате страдает точность позиционирования, а ожидаемая точность станка не достигается. Однако с помощью муфты можно предотвратить передачу тепла от двигателя и т. д., чтобы детали не деформировались и не смещались с их правильного положения.

Как работает муфта вала?

Как показано на схеме выше, муфта может использоваться для соединения двух валов. Не проблема, если диаметры валов различаются.

Согласно приведенной выше схеме двигатель находится на ведущей стороне, а гребной винт — на ведомой.

Муфта не передает тепло и т. д. двигателя на ведомую сторону.

Муфта поглощала удары и вибрацию при передаче, что помогает защитить окружающие компоненты от повреждений.

Типы связи

1. Жесткая муфта

Жесткие муфты используются для соединения двух валов, когда они идеально жестко выровнены по оси.

Жесткие муфты — это типы муфт, которые следует использовать только тогда, когда валы идеально выровнены. Жесткая муфта подходит только для валов, которые находятся близко друг к другу или удерживаются в соосности. Крутящий момент будет передаваться на валы и подшипники, если они не выровнены, что приведет к преждевременному выходу из строя.

Существует два основных типа жесткой муфты:

А. муфта муфты и B. Фланцевое соединение

2. Муфта

муфта / Втулочная муфта — простейший тип жесткой муфты, состоящий из полого цилиндра с таким же внутренним диаметром, что и вал. Он надевается на концы двух валов с помощью шпонки с выпуклой головкой. Мощность передается от одного вала к другому валу с помощью шпонки и втулки или муфты.

Это простой тип жесткой муфты, изготовленный из чугуна. Он состоит из полого цилиндра, внутренний диаметр которого равен диаметру вала. Он надевается на концы двух валов с помощью утопленной шпонки.

Проще говоря, Муфтовая муфта или коробчатая муфта состоит из прочной коробки или муфты, изготовленной из чугуна, в которой просверлены отверстия для валов, концы которых соединены встык внутри коробки. Коробка может быть прикреплена к валу с помощью утопленной шпонки, которая проходит по всей длине коробки. Иногда для установки муфты на валы используются две шпонки.

Мощность передается от одного вала (ведущего) к другому валу (ведомому) с помощью шпонки и втулки.

3. Разъемная муфта или компрессионная муфта

Разъемные муфты также известны как компрессионные муфты или зажимные муфты. Это тип жесткой связи.

Втулка в этой муфте состоит из двух половинок. Половинки муфты изготовлены из чугуна. Муфта крепится снизу, а другая половина сверху.
Шпильки или болты и гайки из мягкой стали скрепляют две половины втулки.
Количество болтов может варьироваться от четырех до восьми. Они всегда делятся на четыре. Болты вставляются в выемки, вырезанные в половинках втулки.

Преимущество этих типов муфт в том, что положение валов не нужно менять при сборке или разборке муфты. Эта муфта подходит как для тяжелых условий эксплуатации, так и для средних скоростей. Это дешевле, чем другие типы муфт. Имеет компактную конструкцию с небольшими радиальными размерами. У него нет выступающих частей, кроме головки ключа.

4. Фланцевое соединение

Фланцевое соединение тип соединителя, который соединяет две поворотные муфты с различным расположением фланцев. На концах валов установлены или предусмотрены фланцы. Несколько гаек и болтов используются для соединения фланцев друг с другом. На конце каждого вала закреплен один из этих фланцев или желобов.

К каким типам соединений относятся фланцевые соединения?

Фланцевая муфта представляет собой тип муфты вала с двумя отдельными фланцами, которые установлены на конце вала, и оба фланца скреплены болтами с помощью гаек и болтов

Детали фланцевой муфты

«Фланцевое соединение» очень просто описать. Он состоит из двух ступиц (которые устанавливаются на валы оборудования), причем эти ступицы имеют на одном конце фланец с несколькими болтами. Когда оборудование «сцеплено», фланцы скреплены болтами и фактически становятся ОДНОЙ БОЛЬШОЙ МАССОЙ!

Строительство

Он состоит из двух чугунных фланцев, прикрепленных к концам каждого вала. Для завершения привода два фланца скрепляются болтами. Фланцевая муфта герметично соединяет две трубы.

Один из фланцев имеет выступающую часть, а другой - аналогичную выемку. Каждый конец фланца соединен вместе, чтобы обеспечить их правильное выравнивание, не вызывая сопротивления материала, проходящего через них.

Это помогает выровнять вал и привести его в одну линию. Гайки и болты соединяют два фланца. Эти муфты обычно используются в системах трубопроводов под давлением. Он также используется для больших нагрузок, поэтому очень удобен для больших валов.

Следуют различные типы фланцевых соединений

1. Фланцевая муфта незащищенного типа
2. Фланцевая муфта защищенного типа
3. Фланцевая муфта морского типа

5. Гибкая муфта

Гибкая муфта используются для защиты ведущих и ведомых механизмов от вредных воздействий, которые могут возникнуть из-за перекоса валов, вибрации, внезапных ударных нагрузок, осевого смещения или расширения вала. Наиболее широко используемой из всех типов гибкой муфты, вероятно, является муфта типа коронка-штифт, показанная на рисунке.

Одна или обе половины муфты снабжены шпильками, входящими в отверстия другой половины. Шипы имеют изолирующие и возобновляемые гибкие рабочие поверхности, состоящие из кожаных шайб или аналогичных материалов. Эта конструкция допускает некоторое осевое перемещение и предотвращает удары при запуске или небольшое смещение. Еще одним преимуществом является то, что его можно быстро отсоединить, удалив направляющие штифты.

Другие типы гибких муфт :эластичная муфта ременного типа, используемая для передачи средней мощности на малых скоростях; Гибкая муфта с внутренним зубчатым зацеплением, используемая для тяжелых приводов, таких как прокатные станы, цементные заводы и т. Д., И муфта Библи, применяемая универсально для машин и приводов валов до самых больших мощностей.

6. Муфта с втулочным штифтом

A Гибкая муфта со штифтовой втулкой представляет собой тип механической муфты передачи мощности, используемой для соединения двух валов вместе на их концах с целью передачи мощности.

Гибкая муфта с втулкой и штифтом представляет собой модификацию описанной выше фланцевой муфты. Вместо гаек и болтов во фланцевой муфте втулка имеет резиновую втулку, штифты и гайки.

Резиновая втулка позволяет фланцевому соединению быть гибким.

Гибкая фланцевая муфта состоит из двух фланцев, один из которых соединен с входным валом, а другой — с выходным валом. В зависимости от диаметра вала два фланца соединяются между собой втулкой и штифтами (от 4 до 6).

Для крепления штифтов к фланцу используется гайка. Для предотвращения износа резиновой втулки внутренняя поверхность резиновой втулки покрыта латунью.

Шпонка используется для крепления ступицы с фланцем к валу.

Как правило, между двумя фланцами муфты поддерживается зазор 5 мм. Во-первых, между двумя фланцами нет жесткого соединения, а мощность передается через резиновые втулки.

В результате соединение становится более гибким.

Преимущества

• Его конструкция проста
• Он поглощает удары и вибрации во время передачи мощности.
• Эти типы муфт могут выдерживать боковое смещение 0,5 мм и угловое смещение 1,5 градуса.

Недостатки

• Это неэкономично, т. е. его стоимость высока из-за большего количества компонентов.
• Для муфты требуется больше радиального пространства по сравнению с другими муфтами.

7. Универсальное соединение

Связь Гука — это другое название универсальной связи. . Применяется, когда оси двух валов пересекаются под небольшим углом. Теоретически наклон двух валов может быть постоянным, но на практике он изменяется при передаче движения от одного вала к другому.

Когда речь идет о соединении валов под углом, универсальная муфта является одной из самых универсальных муфт. Его можно использовать для валов, расположенных под углом 90 градусов друг к другу.

На рисунке выше изображен универсальный шарнир. Эти типы муфт широко используются в силовой передаче. Универсальная муфта встречается в трансмиссии автомобиля от коробки передач к дифференциалу. В этих случаях на каждом конце используются два универсальных шарнира. Один на конце карданного вала к коробке передач и один на дифференциале к противоположному концу.

Универсальная муфта также используется для передачи мощности на различные шпиндели на нескольких сверлильных и фрезерных станках.

Она также обеспечивает эффективную передачу мощности и крутящего момента между смещенными валами под любым углом, отсюда и название универсальной муфты.

8. Муфта Олдхэм

Соединение Олдхэма это еще один тип муфты, предназначенный для соединения двух валов, имеющих поперечное смещение. Он был изобретен Джоном Олдхэмом в Ирландии в 1821 году.


Кулачковые муфты заменяются муфтами Oldham. Муфта Oldham представляет собой инверсию кривошипно-цепного механизма с двойным ползунком.

Муфта состоит из трех частей:двух фланцев и центрального диска. Шпонки соединяют два фланца с валами. Фланцы имеют внутренние канавки, как показано на рисунке.

Центральный диск, напротив, имеет выступы. Эти выступы входят в пазы, прорезанные во фланцах. В результате центральный диск оказывается зажатым между двумя фланцами и также может свободно скользить в канавках, как показано ниже.

Фланцы изготовлены из нержавеющей стали или алюминиевого сплава. Центральный диск, с другой стороны, сделан из полимеров или пластика. Это снижает трение между фланцем и центральным диском при скольжении. Это также добавляет гибкости соединению.

Преимущества

• Его компактный размер.
• Простота сборки.
• В случае чрезмерной нагрузки центральный диск сломается первым. Таким образом предотвращается выход из строя других важных компонентов машины.
• Центральный диск легко заменяется и стоит недорого.
• Он может эффективно поглощать удары и вибрации.
• Он допускает несоосность валов.
• Благодаря наличию пластикового центрального диска муфта становится электрически изолированной.
• Это экономично.

Недостатки

• Он не допускает углового смещения.
• Он не выдерживает высокого крутящего момента.
• Из-за скользящего движения центральный диск подвергается износу, поэтому по истечении определенного периода времени его необходимо заменить.

Приложения

• Он используется в шаговом двигателе.
• В робототехнике.
• Серводвигатели.
• В принтерах и ксероксах.

9. Зубчатая муфта

Зубчатая муфта устройство, соединяющее два вала на концах для передачи мощности. Муфты обычно не отсоединяются или не позволяют муфтам отсоединяться от валов во время работы; однако есть несколько муфт ограничения крутящего момента, которые проскальзывают или разъединяются при превышении предельного крутящего момента или возникновении проблемы.

Зубчатая муфта представляет собой вариант фланцевой муфты. Из-за большого размера зубьев зубчатые муфты могут передавать большой крутящий момент. В этом типе муфты вала фланец и ступица собираются отдельно, а не как единая деталь, как во фланцевой муфте.

Соединительные шестерни
Каждый шарнир построен с передаточным числом 1:1 внутренней и внешней зубчатой ​​пары. Кроме того, зубчатая муфта ограничена угловым смещением приблизительно в 0,01-0,02 дюйма в параллельном направлении и 2 градуса в угловом.

Для аналогичных применений используются зубчатые муфты и универсальные шарниры. Обычно они используются в тяжелых условиях, где требуется передача высокого крутящего момента.

Каковы функции зубчатой ​​муфты

Основная функция зубчатой ​​муфты заключается в обеспечении механического соединения двух вращающихся валов. Они используют зубчатое зацепление для передачи мощности и крутящего момента между соединенными валами. Следовательно, зубчатая муфта представляет собой механическое устройство, передающее крутящий момент между двумя валами с помощью зубчатых колес.

Типы зубчатых муфт

Зубчатые муфты обычно бывают двух видов:с фланцевой муфтой. и непрерывный рукав

Где используются зубчатые муфты?

Зубчатые муфты обычно используются на больших промышленных машинах, таких как насосы, воздуходувки, компрессоры, смесители и т. д. Их можно использовать в небольших системах управления движением, в основном с полимерной втулкой для уменьшения люфта, но и с другими конструкциями муфт без люфта. обычно лучше подходят для этих приложений.

10. Сильфонная муфта

Сильфонные муфты представляют собой тип гибкой муфты, которая имеет двойные соединительные концы, называемые ступицами, которые закрывают точно спроектированную гофрированную трубу, служащую корпусом муфты. Сильфонные муфты хорошо известны своей исключительной жесткостью на кручение, что позволяет им точно передавать скорость, угловое положение и крутящий момент.

Для чего используются приведенные ниже связи?

Сильфонные муфты представляют собой цельные гибкие соединители валов, которые используются для соединения ведущего и ведомого валов в узлах механической передачи мощности. Гибкие муфты валов используются для противодействия неизбежному смещению между соединенными валами и, в некоторых случаях, для поглощения ударов.

Сильфонные муфты — это типы муфт с двойными концами муфты, известные как ступицы. Эти муфты обладают высокой жесткостью на кручение и могут точно передавать скорость, угловое положение и крутящий момент. Как правило, они изготавливаются из нержавеющей стали. Эти муфты используются в приложениях, требующих высокой точности позиционирования.

Сильфонные муфты имеют тонкие стенки и лишь немного гибки в случае углового, осевого или параллельного смещения. Сильфоны муфты приварены к ступицам. Жесткость при кручении этих муфт является самой высокой среди всех муфт серводвигателей.

11. Челюстная муфта

кулачковая муфта тип муфты передачи мощности, который также можно использовать в приложениях управления движением. Он предназначен для передачи крутящего момента при одновременном гашении вибраций системы и компенсировании несоосности, тем самым предотвращая повреждение других компонентов.

Для чего используется кулачковая муфта?

Челюстные и спайдерные муфты. Муфты Jaw &Spider (или Jaw-Type) являются распространенным типом муфты вала в промышленности. Они предназначены для передачи крутящего момента и вращения между двумя валами, допускают несоосность валов и помогают защитить компоненты от повреждений, амортизируя удары и вибрации.

Как работает кулачковая муфта?

Элемент в кулачковых муфтах нагружается сжатием между кулачками сопрягаемых ступиц. Губки ведущей ступицы прижимаются к кулачкам ведомой ступицы, поскольку они работают в одной плоскости. Сжимаясь между ведущей и ведомой челюстями, эластомерные ножки крестовины передают и амортизируют усилие между ними.

Эта муфта используется для передачи энергии общего назначения, а также для приложений управления движением. Кулачковая муфта предназначена для передачи крутящего момента при одновременном снижении вибрации системы и корректировке несоосности, тем самым защищая другие компоненты от повреждений.

Кулачковая муфта состоит из двух металлических ступиц и вставки из эластопласта, известной как элемент, также известный как «паук».

Преимущества

1. Эта система способна справляться с угловым смещением, а также с реактивными нагрузками, вызванными смещением.
2. Имеет хороший крутящий момент по отношению к внешнему диаметру.
3. Отличная химическая стойкость и способность увлажнять.

12. Мембранная муфта

Мембранные муфты представляют собой один из видов несмазываемых муфт, используемых в высокопроизводительных турбомашинах для передачи крутящего момента и несоосности валов оборудования.

Эта муфта передает крутящий момент от внешнего диаметра к внутреннему диаметру, а затем от внутреннего диаметра к внешнему диаметру.

Гибкие элементы в диафрагменных муфтах состоят из одной или нескольких пластин. Смещение диафрагмы может быть угловым, осевым или параллельным. Эти типы муфт используются, когда требуется высокий крутящий момент и скорость.

Мембранная муфта состоит из одной или нескольких металлических мембран, которые крепятся к внешнему диаметру приводного фланца и передают крутящий момент в радиальном направлении через диафрагму на крепление на внутреннем диаметре. Дисковая муфта — это еще один тип металлической мембранной муфты.

Как работает диафрагменная муфта?

Мембранные муфты имеют гибкие элементы, состоящие из одной или нескольких пластин или диафрагм. Он передает крутящий момент снаружи на внутренний диаметр гибкой пластины, через катушку или прокладку, а затем изнутри на внешний диаметр.

13. Гидродинамическая муфта

Гидравлическая муфта , также известная как гидравлическая муфта, представляет собой гидродинамическое или «гидрокинетическое» устройство, которое используется для передачи вращающейся механической энергии. Он использовался в качестве альтернативы механическому сцеплению в автомобильных трансмиссиях.

Функции гидромуфты

Гидравлическая муфта, также известная как гидравлическая муфта, представляет собой гидродинамическое устройство, использующее трансмиссионную жидкость для передачи мощности вращения от одного вала к другому. Он используется в автомобильных трансмиссиях, судовых силовых установках и силовых передачах в промышленности.

Принцип работы гидромуфты

Гидравлическая муфта или гидравлическая муфта представляет собой устройство, используемое для передачи мощности от одного вала к другому посредством ускорения и замедления гидравлической жидкости. Гидравлическая муфта основана на гидрокинетических принципах и требует, чтобы выходная скорость была меньше входной.

Он состоит из рабочего колеса, установленного на ведущем валу (входной), и рабочего колеса, установленного на ведомом валу (выходной). Рабочее колесо работает как насос, а рабочее колесо работает как турбина.

Тангенциальная составляющая абсолютной скорости мала в рабочих колесах вблизи их осей. Там, где тангенциальная составляющая абсолютной скорости высока вблизи периферии крыльчатки, скорость жидкости увеличивается по мере ускорения крыльчатки.

С увеличением скорости увеличивается и кинетическая энергия. Жидкость выходит из рабочего колеса с высокой скоростью, ударяется о лопасти рабочего колеса, передает энергию и выходит из рабочего колеса с низкой скоростью.

Почему используется муфта вала?

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных причин использования муфты вала:

1. Используется для соединения валов отдельных узлов, таких как двигатель и генератор.
2. За перекос валов.
3. Для механической гибкости.
4. Поглощает ударные нагрузки, передаваемые от одного вала к другому.
5. Защита от перегрузки.

Применение связи

1. Валы муфты муфты и муфты используются в передаче мощности.

2. При передаче мощности используются хомуты, разрезные муфты или компрессионные соединительные валы.

3. Фланцевое соединение, используемое для обеспечения точности выравнивания. Например:В морской пехоте.

4. Гибкая муфта с втулкой, которая используется для соединения с небольшим параллельным смещением, угловым смещением или осевым смещением.

5. Универсальные муфты, которые используются для передачи вращательного движения или мощности, например, самолеты, карданные валы и т. д.

6. Муфта Олдхэма полезна в приложениях, где существует параллельное смещение, например, в приложении для печати.

Мы постарались предоставить вам полную информацию о различных типах муфт, их преимуществах и недостатках, а также соответствующие изображения. Надеюсь, вам понравилась эта статья. Сообщите нам о своем отзыве в комментарии ниже.