В любом механизме, для приведения в действие которого задействованы валы, обязательно присутствует соединительная деталь и называется зубчатой муфтой.
Если есть два вала, которые нужно соединить по одной оси или под наклоном друг к другу, то лучше всего сможет передать нагрузки и усилия полужесткое соединение с помощью зубчатой муфты. Одинарная зубчатая муфта ставится при условии, что между валами допускается только угловое смещение. Если возникает необходимость компенсировать еще и радиальное или осевое смещение, то ставят две одинарные муфты. Зубчатая муфта обладает повышенной надежностью и хорошей несущей способностью, поскольку оснащена большим количеством зубьев. Такие муфты хорошо работают в механизмах с большой частотой вращения (краны, конвейерное оборудование).
Муфты успешно компенсируют радиальные, угловые и осевые смещения валов, благодаря наличию боковых зазоров в зацеплении и на зубьях втулок сферы. Все детали, из которых состоит муфта, изготавливают из стали: для вала диаметром до 140 мм - кованой, а при больших диаметрах - литой. Чтобы повысить износостойкость зубьев, проводят их термообработку, а в муфту вводят вязкое масло.
В принципе, функционально зубчатая муфта имеет много общего с карданной передачей, хотя обеспечивает компенсацию меньших угловых смещений, но обладает большим крутящим моментом на единицу объема.
Особенности зубчатых муфт
Состоит зубчатая муфта из двух полумуфт, соединенных болтами, и двух втулок, вставленных в обоймы барабана. Между собой они зацеплены зубьями сферической формы. Такие муфты стандартизированы по ГОСТ 5006-55 для валов с диаметрами от 40 до 560 мм. Существуют также другие стандарты для зубчатых муфт, которые используют для унификации во всех странах СНГ, в зависимости от крутящего момента, например, ГОСТ Р 50895-96 (Россия), ДСТУ 2742-94 (Украина).
Широкая сфера применения и различные требования, которые предъявляются к муфтам, привели к тому, что сегодня муфты по конструктивным особенностям делятся на несколько классификационных групп.
Так, по принципу работы муфты подразделяются на постоянные, сцепные и самоуправляемые, а по характеру работы – на жесткие и упругие.
По исполнению бывают муфты с разъемной обоймой (зубчатая муфта гост 5006-55-МЗ), с неразъемной обоймой и с промежуточным валом (ГОСТ 5006-55 - МЗП).
Для коротких концов вала делают втулки для муфты по ГОСТ 12080 с цилиндрическими отверстиями, а по ГОСТ 12081 - с коническими.
Также зубчатые муфты могут изготавливаться в соответствии с ТУ заказчика. Если заказчику нужна эксклюзивная зубчатая муфта, чертеж должен точно отображать все необходимые параметры.
При монтаже муфт следует соблюдать некоторые особенности, в частности, монтаж на вал следует проводить при небольшом нагреве.
В последнее время активно начинают использовать зубчатые муфты из полимерных соединений (капрона, капролона). Повышенная упругость и способность более равномерное распределять нагрузки на зубья, ставит их в один ряд с металлическими. К тому же муфты из полимеров имеют более высокие электроизляционные свойства и выигрывают по цене.
