Зубчаста муфта служить для з'єднання і передачі обертання від двигуна до іншого механізму, від одного вала до іншого, і постійної компенсації їх, радіальних, кутових і осьових зсувів. Якщо стоїть одинарна зубчаста муфта, то вона допускає лише кутовий зсув валів. Дві одинарні муфти в комбінації, допускають і повинні компенсувати не тільки кутовий зсув валів, а й радіальне. Через великої кількості зубів, які передають крутний момент, зубчасті муфти мають велику несучу здатність і надійністю. Вони відмінно зарекомендували себе при великих частотах обертання в різних механізмах.
Зубчаста муфта МЗ
Зубчаста муфта МЗ складається з двох напівмуфт або втулок, які жорстко насаджуються на вали, і обойми - циліндричного складеного барабана. На втулках нарізані зовнішні зуби, а на барабані - два ряди внутрішніх зубів. Для компенсує здібності і кращої рухливості муфт, поверхня зовнішніх зубів на напівмуфтах обробляється по сфері, вони робляться бочкоподібними, що забезпечує в зачепленні підвищений бічний зазор. Зубчаста муфта МЗ складається з з'єднаних болтами двох зубчастих обойм, і двох зубчастих втулок, які вставляються в обойми. При цьому зуби втулок і зуби обойм входять в зачеплення, а завдяки сферичній формі зуба втулок допускається незначне зміщення в різних напрямках. У таких муфтах перекіс осі втулок щодо осі обойми становить не більше 1 ° 30 '.
Всі складові деталі муфти, виготовляються зі сталі: при діаметрах вала в діапазоні від 80 до 140 мм, - кованими, а при великих діаметрах - литими. Зуби муфти піддаються термічній обробці - у муфт з великою частотою обертання (u зуб> 6 м / сек) до твердості HRC≥45 ÷ 50. Для тихохідних, з невеликою частотою обертання муфт допускається нижча твердість - до НВ≥300.
Для збільшення протівозадірной стійкості, пов'язані зуби повинні мати певний перепад твердості. Зачеплення працює в маслі (нігрол), оскільки це збільшує зносостійкість зубів і знижує втрати на тертя. Масло заливається в барабан до нижньої точки кільцевих ущільнень на торцях барабана.
Параметри зубчастих муфт
Параметри зубчастих муфт стандартизовані по ГОСТ 5006-55 для діаметрів валів від 40 міліметрів до 560 міліметрів, і переданих моментів, від Мкр = 70 кгм до 100 000 кгм. Для муфт загального призначення максимальну кількість обертів на хвилину обмежується виходячи з окружної швидкості uзуб = 25 м / сек, на початковій окружності зубчастого вінця. Згідно ГОСТ 5006-55, допустимий кут перекосу валів при відсутності зсуву дорівнює а = 1 °. Допустиме зміщення при відсутності перекосу одно е≈0,02 d.Еслі п рісутствуют обидва види деформацій, то їх допустимі значення повинні складати: а≤30 '; е≥0,01 d.
Головним параметром визначення працездатності зубчастих муфт є зносостійкість робочих поверхонь зубів, яка залежить від окружної швидкості і лінійних і кутових переміщень з'єднуються валів. Але так як значення цих переміщень під час роботи змінюються, то змінюються геометричні параметри зачеплення, і відповідно характер розподілу навантаження між зубами.
У зв'язку з цим, виконати абсолютно точний розрахунок практично неможливо. Тому, на практиці, розміри зубчастих муфт вибирають по моменту Мм = kр Мкр (ГОСТ 5006-55), де в залежності від відповідальності з'єднання, kр потрібно приймати збільшеним в 1,3-1,5 рази.
Зокрема, в кранах застосовують в основному рухливі зубчасті муфти, які компенсують зміщення з'єднуються валів. Найбільшого поширення, з числа жорстких рухомих муфт, отримали зубчасті муфти, які виготовляються відповідно до ГОСТ 50895-96, ГОСТ 5006-83. Також, такі муфти можуть бути виготовлені по ТУ замовника.
Розрізняють наступне виконання зубчастих муфт:
- з рознімної обоймою (позначення по ГОСТ 5006-55 - МОЗ);
- з проміжним валом (позначення по ГОСТ 5006-55 - МЗП);
- з нероз'ємною обоймою.
Втулки зубчастих муфт виробляють таких видів:
- з циліндричними отворами по ГОСТ 12080, для коротких кінців валів.
- з конічними отворами для муфт з рознімної і нероз'ємною обоймою, по ГОСТ 12081, для коротких кінців валів.
Якщо потрібні втулки з отворами іншої форми, то вони виготовляються на замовлення споживача. Також допускається в муфтах комбінація втулок різних виконань.
Добре зарекомендували себе зубчасті муфти, виготовлені з капролона, капрону і інших подібних матеріалів. Завдяки пружним полімерним зубчастим вінців в обоймі, розподіл навантаження між зубами виявляється більш рівномірно розподіленим, і повна передана навантаження майже не поступається навантажувальної спроможності зубчастих муфт з металевими зубами. Особливо це позначається при значних кутах перекосу. Крім цього, такі полімерні муфти мають кращу демпфирующей здатністю і електроізоляційними властивостями. Ціна зубчастої муфти з полімерних матеріалів вигідно відрізняється від ціни металевих.
Муфта зубчаста МЗП складається з фланцевої напівмуфти, втулки, обойми. Вона проводиться відповідно до вимог ГОСТ 5006-55 і служить для з'єднання валів за допомогою проміжного вала.
Такі муфти з проміжним валом, а також ланцюгові муфти, можуть бути названі полужесткими.