Корзина
12 отзывов
+74733003053
Производитель и поставщик промышленной продукции.
Корзина
  • picture 1
  • picture 2
  • picture 3
  • picture 4
  • picture 5
  • picture 6
  • picture 7
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Муфты кулачковые

Кулачковая муфта — это управляемая или сцепная муфта, которая состоит из двух полумуфт, расположенных на концах валов. В рабочем положении выступы одной полумуфты входят во впадины другой, при этом одна из полумуфт является подвижной при помощи механизма управления муфтой.

Муфта кулачковая общемашиностроительного применения предназначена для передачи крутящего момента путем соединения (геометрического замыкания) соосных валов. Кулачковая муфта относится к типу сцепных управляемых муфт. Проще говоря, муфта предназначена для присоединения электродвигателя к приборным механизмам. Соединяет валы, приобретающие в рабочем процессе незначительные перекосы и смещения осей. Упругий элемент (венец) позволяет компенсировать незначительные осевые, радиальные и угловые смещения.

Более подробное описание и характеристики смотрите ниже 

Конструкция

В простейшем случае муфта состоит из двух полумуфт (1) и (2) (См. рис.1), на торцах которых равномерно по кругу расположены кулачки (3). Одна полумуфта закрепляется на валу неподвижно, а другая, находящаяся на другом валу, может перемещаться вдоль этого вала. Подвижную полумуфту перемещают с помощью специального устройства — механизма управления муфтой (на рис.1 не показан). Вилку механизма управления размещают в кольцевом пазу (4) подвижной полумуфты. При введении в зацепление кулачков двух полумуфт осуществляется передача крутящего момента M от одного вала к другому (на рис. 1 муфта показана в сомкнутом состоянии). Кольцо (5) служит для центровки валов.

Распространены следующие формы профиля кулачков:

  • прямоугольная — требует точного взаимного расположения полумуфт в момент включения;
  • трапециевидная симметричная — не требует точного взаимного расположения полумуфт, поскольку боковые зазоры компенсируются изменением глубины посадки кулачков;
  • трапециевидная несимметричная — обеспечивает нереверсивность работы муфты за счёт того, что угол наклона одной из боковых поверхностей профиля увеличен до такой степени, что самоторможение муфты устраняется; в результате при вращении ведущего вала в одном из направлений муфта будет проскальзывать и не будет передавать вращающий момент.

Включение кулачковой муфты при относительном вращении валов сопровождается ударами, которые могут вызывать разрушения кулачков. Поэтому такие муфты не рекомендуется использовать для включения механизма под нагрузкой и при больших скоростях относительного вращения (V ≥ 1 м/с).

Расчёт

Работоспособность кулачковых муфт определяется износом кулачков, зависящим от напряжений смятия на поверхностях соприкосновения. Эти напряжения рассчитывают приблизительно, исходя из допущения, что нагрузка распределяется равномерно между кулачками:

{\displaystyle \sigma _{CM}={\frac {2KM}{zD_{1}bh}}\leq [\sigma _{CM}],}{\displaystyle \sigma _{CM}={\frac {2KM}{zD_{1}bh}}\leq [\sigma _{CM}],}

где: z — число кулачков полумуфты;

K — динамический коэффициент нагрузки. σсм = 90...120 МПа — при включении без относительного вращения; σсм = 50...70 МПа — при включении на малых оборотах; σсм = 35...45 МПа — при включении на больших скоростях.

Для уменьшения изнашивания поверхность кулачков должна иметь высокую твёрдость, которая достигается поверхностной термообработкой или цементацией. Применение последней сохраняет вязкость сердцевины, которая повышает ударную вязкость кулачков. Муфты с цементацией кулачков изготовляют из сталей 15Х, 20Х, при поверхностной закалке — из сталей 40Х, 30ХН.

Борьба с вибрацией

В конструкциях некоторых муфт между кулачками расположен эластичный материал (рис. 2). Эластичный материал выполняет роль демпфера, и позволяет сглаживать вибрации и защищать детали от перегрузок и повреждений. Чем выше демпфирующие свойства такой муфты, тем меньшим пределом прочности при кручении она обладает.

Конструкция

Чертеж кулачковой муфты
Рис. 1 Муфта кулачковая 1-ступица, 2 - зубчатый венец.

Муфта кулачковая (рис. 1) представляет собой две полумуфты (деталь 1 на рис. 1), с внутренних сторон оснащенные кулачками. Профиль кулачка может иметь треугольную или трапециевидную форму. В пространство между кулачками устанавливается специальный эвольвентный зубчатый венец (деталь 2 на рис. 1), посредством которого кулачки входят во взаимное зацепление при замыкании полумуфт в рабочем положении. 
При необходимости передачи движения в обе стороны две полумуфты закрепляются на валах и остаются неподвижными, а вращение им придает подвижная полумуфта, которая может перемещаться по шлицам или шпонке к одной из неподвижных. В зависимости от направления вращения подвижная полумуфта будет придавать движение одной из неподвижных полумуфт.

Комплектность поставки

Таблица 1: Комплектация кулачковой муфты

     
Деталь Количество Наименование
1 2 Ступица 
2 1 Зубчатый венец 
3 2 Установочный винт 
(в стандартную комплектацию не входит) 
4 1 Паспорт

При приемке муфты следует проверить перечень поставки согласно приведенной таблице (обозначение деталей представлено на рис. 1)

Материал изготовления

Для изготовления кулачковой муфты применяется сталь с пределом прочности на разрыв не ниже 220•104 Па. 
По желанию заказчика возможен индивидуальный расчет и изготовление муфты из иных материалов (с пределом прочности не ниже 220•104 Па).

Варианты исполнения и подбор кулачковой муфты

Для обеспечения безаварийной работы и длительного срока службы муфты важно правильно определить ее параметры. Подобрать нужную муфту – исходя из конкретных нагрузок и габаритных размеров оборудования заказчика помогут наши специалисты.

При использовании муфты кулачковой в составе силовых приводов, подверженных крутильным колебаниям (дизельные двигатели, насосы, поршневые компрессоры, электрогенераторы и т.п.), необходимо произвести расчет исходя из номинального крутящего момента и размера вала с целью обеспечения долговечности и безотказной работы узла. 
Наша компания без труда выполнит для вас подобный расчет и определит необходимые параметры кулачковой муфты.

Муфта кулачковая подбор.png
Рис.2 Муфта кулачковая 1-ступица, 2 - зубчатый венец

Таблица 2: Подбор муфты кулачковой по параметрам

             
Типоразмер Исполнение* Посадочное отверстие 
d (min-max) 
L l1;l2 E DH
14 0-16 35 11 13 30
1b 50 18.5
19 0-25 66 25 16 40
1b 90 37
24 0-35 78 30 18 55
1b 118 50
28 0-40 90 35 20 65
1b 140 60
38 0-48 114 45 24 80
1b 164 70
42 0-55 126 50 26 95
1b 176 75
48 0-62 140 56 28 105
1b 188 80
55 0-74 160 65 30 120
1b 210 90
65 0-80 185 75 35 135
1b 235 100
75 0-95 210 85 40 160
1b 260 110
90 0-110 245 100 45 200
1b 295 125

*- 1a - короткое исполнение, 1b-длинное исполнение.

Условия транспортировки и хранения

Транспортировку муфты рекомендуется производить в разобранном виде. По желанию клиента возможна транспортировка в собранном виде без упаковки – в этом случае следует обеспечить защиту деталей муфты от коррозии, ударов и механических повреждений, а также исключить контакт упругого элемента с агрессивными веществами (такими как масло, бензин, растворители, кислоты, щелочи и т.д.). 
Хранить муфты следует при температуре воздуха не выше 20°С и относительной влажности не более 65%. Необходимо обеспечить защиту муфт от воздействия прямых солнечных лучей, нагревательных приборов и контакта упругого элемента с агрессивными химическими веществами. Рекомендуется хранить муфты на стеллажах, уложенные в один ряд.

Особенности монтажа и эксплуатации

Для облегчения установки, монтаж ступицы на вал рекомендуется проводить при небольшом нагреве. Также необходимо обеспечить осевое крепление ступицы с помощью установочного винта или упорной шайбы. 
Эксплуатация муфты осуществляется в диапазоне температур от -30 до +90°С (при допустимом кратковременном нагревании до +120°С). Верхний рабочий предел температуры ограничен с целью обеспечения длительной безотказной работы упругого элемента (зубчатого венца). 
Для максимально эффективной работы муфты и минимального износа требуется соблюдение строгой соосности соединяемых валов. Включение может производиться на тихом ходу при скорости вращения не более 100 оборотов в минуту. Более высокая скорость может привести к преждевременному износу детали. Допускается выключение на ходу. 
Если в процессе эксплуатации произошло повреждение кулачков муфты или на их углах образовались скосы, необходимо произвести ремонт наплавкой металла и последующей обработкой. При работе кулачки полумуфт должны полностью входить в зацепление.

Область применения кулачковых муфт

Указанные выше преимущества определяют чрезвычайно широкий спектр промышленного применения кулачковых муфт, начиная от малонагруженных ленточных конвейеров, центробежных компрессоров и насосов, электродвигателей и генераторных установок, разнообразных станков, мешалок, и заканчивая тяжелыми мельницами, дробилками и подъемниками. Некоторые типы кулачковых муфт применяются в высокофорсированных коробках передач спортивных и гоночных автомобилей.

social-icon