Зубчатая муфта МЗ
Зубчатая муфта служит для соединения и передачи вращения от двигателя к другому механизму, от одного вала к другому, и постоянной компенсации их, радиальных, угловых и осевых смещений.
Если стоит одинарная зубчатая муфта, то она допускает лишь угловое смещение валов. Две одинарные муфты в комбинации, допускают и компенсируют не только угловое смещение валов, но и радиальное. Из-за большого числа зубьев, которые передают вращающий момент, зубчатые муфты обладают большой несущей способностью и надежностью. Они отлично зарекомендовали себя при больших частотах вращения в различных механизмах.
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′.
Все составляющие детали муфты, изготовляются из стали: при диаметрах вала в диа-пазоне от 80 до 140 мм, – коваными, а прибольших диаметрах – литыми. Зубья муфты под-вергаются термической обработке – у муфт с большой частотой вращения (u зуб>6 м/сек) до твердости HRC≥45÷50. Для тихоходных, с небольшой частотой вращения муфт допускается более низкая твердость – доНВ≥300.
Для увеличения противозадирной стойкости, сопряженные зубья должны иметь неко-торый 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.
Параметры зубчатых муфт
Параметры зубчатых муфт стандартизированы по ГОСТ 5006-55 для диаметров валов от 40 миллиметров до 560 миллиметров, и передаваемых моментов, от Мкр=70 кГм до 100 000 кГм. Для муфт общего назначения максимальное количество оборотов в минуту ограни-чивается исходя из окружной скорости uзуб = 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 присут-ствуют оба вида деформаций, то их допустимые значения должны составлять: а≤30′; е≥0,01 d.
Главным параметром определения работоспособности зубчатых муфт является изно-состойкость рабочих поверхностей зубьев, которая зависит от окружной скорости и линей-
ных и угловых перемещений соединяемых валов. Но так как значения этих перемещений во время работы меняются, то меняются геометрические параметры зацепления, и соответ-ственно характер распределения нагрузки между зубьями.
В связи с этим, выполнить абсолютно точный расчет практически невозможно. По-этому, на практике, размеры зубчатых муфт выбирают по моменту Мм = kрМкр (ГОСТ 5006-55), где в зависимости от ответственности соединения, kр 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 жест-ких 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:
-
с разъемной обоймой (обозначение по ГОСТ 5006-55 – МЗ);
-
с промежуточным валом (обозначение по ГОСТ 5006-55 – МЗП);
-
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. По-мимо этого, такие полимерные муфты обладают лучшей демпфирующей способностью и электроизоляционными свойствами. Цена зубчатой муфты из полимерных материалов вы-годно отличается от цены металлических.
Муфта зубчатая МЗП состоит из фланцевой полумуфты, втулки, обоймы. Она произ-водится в соответствии с требованиями ГОСТ 5006-55 и служит для соединения валов по-средством промежуточного вала.
Такие муфты с промежуточным валом, а также цепные муфты, могут быть названы полужесткими.
Муфты МЗ и МЗП для основных типоразмеров двухребордных крановых колес
Основные характеристики муфт зубчатых типа МЗ:
Муфта МЗ | Крутящий момент, кгм | Частота вращения | Диаметр вала (d) | Диаметр муфты (D) | Длина обоймы (l) | Длина муфты (L) | Масса МЗ, кг |
МЗ-1-Н20 | 71 | 6300 | 18 | 160 | 55 | 170 | 11,8 |
МЗ-2-Н30 | 140 | 5000 | 30 | 182 | 70 | 220 | 16,1 |
МЗ-3-Н40 | 315 | 4000 | 40-60 | 220 | 110 | 220 | 29,3 |
МЗ-4-Н45 | 560 | 3350 | 45-75 | 250 | 140 | 270 | 50,5 |
МЗ-5-Н50 | 800 | 2800 | 50-90 | 290 | 160 | 300 | 61 |
МЗ-6-Н60 | 1180 | 2500 | 60-100 | 320 | 170 | 340 | 81 |
МЗ-7-Н65 | 1900 | 2120 | 65-120 | 350 | 175 | 350 | 109 |
МЗ-8-Н80 | 2360 | 1900 | 80-140 | 380 | 180 | 410 | 146 |
МЗ-9-Н90 | 3000 | 1700 | 80-160 | 430 | 200 | 415 | 176 |
МЗ-10-Н110 | 5000 | 1400 | 80-180 | 490 | 200-300 | 500 | 264 |
МЗ-11-Н120 | 7100 | 1250 | 80-130 | 545 | 300 | 525 | 376 |
МЗ-12-Н140 | 10000 | 1130 | 100 | 590 | 350 | 530 | 531 |
МЗ-13-Н160 | 15000 | 1000 | 100-250 | 680 | 300-350 | 550 | 739 |
МЗ-14-Н180 | 20000 | 900 | 140-320 | 730 | 320 | 600 | 933 |
МЗ-15-Н200 | 25000 | 800 | 170-360 | 780 | 320-450 | 650 | 1266 |
МЗ-16-Н220 | 30000 | 700 | 900 | 770 | 1476 |
Таблица подбора зубчатых муфт по номинальным параметрам электродвигателя:
Тип | m | z | B1 | B2 | D1 | D2 | DБ | d1 | d1min | d1max | d2 | d3 | L1 | L | l1 | l2 | c | dБ | n | N, | Мк, | Масса |
об/мин | кгс·м | кг | ||||||||||||||||||||
МЗП-1 | 2,5 | 30 | 12 | 18 | 170 | 112 | 140 | 22 | 22 | 38 | 55 | 55 | 47 | 104 | 55 | 14 | 2,5 | М12 | 4 | 6300 | 71 | 22 |
МЗП-2 | 2,5 | 38 | 15 | 25 | 180 | 125 | 150 | 26 | 26 | 50 | 70 | 70 | 72 | 140 | 70 | 27,5 | 2,5 | М12 | 6 | 5000 | 140 | 32 |
МЗП-3 | 3 | 40 | 20 | 30 | 220 | 152 | 185 | 35 | 35 | 60 | 90 | 90 | 89 | 175 | 85 | 32 | 2,5 | М12 | 6 | 4000 | 315 | 60 |
МЗП-4 | 3 | 48 | 25 | 35 | 250 | 176 | 215 | 55 | 55 | 75 | 110 | 110 | 124 | 210 | 105 | 47 | 2,5 | М16 | 6 | 3350 | 560 | 96 |
МЗП-5 | 3 | 56 | 25 | 35 | 290 | 200 | 245 | 55 | 55 | 90 | 130 | 130 | 146 | 235 | 115 | 55 | 5 | М20 | 6 | 2800 | 800 | 124 |
МЗП-6 | 4 | 48 | 30 | 45 | 320 | 240 | 275 | 80 | 80 | 110 | 160 | 140 | 152 | 256 | 122 | 55 | 5 | M20 | 8 | 2500 | 1180 | 160 |
МЗП-7 | 4 | 56 | 35 | 45 | 350 | 260 | 305 | 95 | 95 | 120 | 170 | 170 | 172 | 290 | 145 | 65 | 5 | М20 | 8 | 2120 | 1900 | 222 |
МЗП-8 | 4 | 62 | 35 | 50 | 380 | 290 | 335 | 110 | 110 | 140 | 190 | 190 | 201 | 330 | 165 | 77,5 | 5 | М20 | 10 | 1900 | 2360 | 294 |
МЗП-9 | 6 | 46 | 42 | 55 | 430 | 330 | 380 | 110 | 110 | 160 | 210 | 210 | 210 | 340 | 165 | 81,5 | 5 | М24 | 10 | 1700 | 3000 | 348 |
МЗП-10 | 6 | 56 | 40 | 60 | 490 | 390 | 440 | 117 | 120 | 180 | 260 | 260 | 242 | 370 | 180 | 96 | 5 | М24 | 12 | 1400 | 5000 | 528 |
МЗП-11 | 8 | 48 | 45 | 70 | 545 | 450 | 495 | 137 | 140 | 210 | 320 | 300 | 269 | 410 | 200 | 107 | 5 | М24 | 12 | 1250 | 7100 | 744 |
МЗП-12 | 8 | 54 | 50 | 80 | 590 | 495 | 540 | 156 | 160 | 240 | 370 | 340 | 345 | 490 | 240 | 142 | 5 | М24 | 12 | 1120 | 10000 | 1040 |
МЗП-13 | 10 | 48 | 60 | 90 | 680 | 555 | 620 | 175 | 180 | 270 | 400 | 380 | 370 | 530 | 260 | 150 | 5 | М30 | 14 | 1000 | 17000 | 1500 |
МЗП-14 | 10 | 54 | 65 | 90 | 730 | 610 | 670 | 195 | 200 | 300 | 440 | 420 | 398 | 567 | 280 | 163 | 5 | М30 | 16 | 900 | 24000 | 1890 |
МЗП-15 | 10 | 58 | 70 | 100 | 780 | 660 | 720 | 210 | 220 | 340 | 480 | 450 | 466 | 646 | 320 | 230 | 5 | М30 | 18 | 800 | 27000 | 2474 |
В муфту следует заливать масло. Масло должно покрывать полную высоту зуба при работе муфты. Вид масла в зависимости от температурного режима следует выбирать по Таблице.
Марка используемого масла
Диапазон температур, С° | Марки смазки | |
Основное | Заменяющее | |
От -40°до +20° | ТС-10 по ГОСТ 23652-79 | И-50А по ГОСТ 20799 с присадкой ДФ-11 (3…5%), при температуре выше +50°допускается применение смазки УНИОЛ-2 ГОСТ 23510-79 |
От +20°до +80° | ИТП-300, ИГП-38 по ГОСТ 26191-84 | |
От +80°до +120° | ИПП-20 по ГОСТ 26191-84 | ИТП-300 по ГОСТ 26191-84 |