Содержание8
Полумуфту заказывают по чертежу, а срывается заказ на сборке: валы уже стоят в опорах, и цельную втулку некуда надвинуть, либо на фланце не сходятся буртик и болтовая группа. Жёсткая муфта соединительная для валов держит момент только при выверенных осях — это втулочная, разъёмная или фланцевая конструкция из металла. Ниже разобрано, каким путём каждая схема передаёт крутящий момент, как центрирует концы валов и какие диаметры, пазы и посадки нужны, чтобы токарно-фрезерный участок запустил полумуфту в металл.
Коротко: жёсткая муфта соединительная валов — втулка, разъём или фланец, и момент она держит только на выверенных осях. Втулочная передаёт его призматической шпонкой и надвигается вдоль вала. Разъёмная стягивается вокруг вала и собирается на месте. Фланцевая центрируется буртиком: момент идёт трением торцов или срезом призонных болтов. Отверстие ступицы выполняют в поле H7.
Муфта соединительная: вал, труба или кабель
Снабженец набирает «муфта соединительная» и попадает в трубный ряд: муфта соединительная для труб, муфта кабельная соединительная и муфта соединительная ПНД. Рядом компрессионная, полипропиленовая, термоусаживаемая и ПВХ. Трубная стыкует трубопровод, кабельная восстанавливает изоляцию жилы, ПНД-муфта садится на полиэтиленовую трубу. Момент между концами валов эти изделия не передают.
Цифровой хвост — диаметр трубы или сечение кабеля. Муфта соединительная 16, 20, 25, 32, 50 читается как наружный диаметр полимерной трубы: муфта соединительная 50 — около 50 мм, муфта соединительная 110 и 120 — трубы 110 и 120 мм, 150 — труба 150 мм. Пары 70–120 и 150–240 задают сечение жил. Хвосты 1, 2, 1/2, 3/4 — дюймовый условный проход.
Условный проход описывает просвет трубы. Посадочный диаметр конца вала — цилиндр под ступицу с полем допуска, длиной посадки и призматической шпонкой. Вал под втулочную муфту и вал под фланцевую муфту задают именно этот цилиндр и биение торца. Заявка с одним числом «50» или «110» маршрут на полумуфту не открывает: цеху нужен диаметр конца, а не просвет трубы.
Три жёсткие схемы: втулка, разъём и фланец
Три жёсткие схемы собирают одну пару валов, но металл распределён по-разному. Сравнение по моменту и монтажу — дальше. Здесь устройство.
Втулочная муфта — цельная втулка со сквозным отверстием на оба конца. Внутри паз под призматическую шпонку. Стопорный винт держит втулку от осевого сдвига. На сборке втулку надвигают вдоль оси, пока она не перекроет оба конца.
Разъёмная муфта — та же втулка, разрезанная плоскостью через ось. Разъёмная муфта стягивается вокруг вала стяжными болтами в плоскости разъёма. Шпоночный паз оставляют в одной половине или делят по разъёму — как закроет чертёж. Половины подводят сбоку, осевой надвиг не нужен.
Фланцевая муфта — две полумуфты. У каждой ступица на своём конце вала и диск фланца. Торцы стягивают болтами по окружности. На одном фланце центрирующий буртик, на другом ответная выточка. Часть болтов — призонные: стержень без зазора фиксирует поворот половин. Остальные болты работают на стяжку.
шпонка в пазу
стопорный винт
надвиг вдоль оси
стяжные болты
обжим вокруг вала
подвод сбоку
буртик и выточка
болты по окружности
призонный болт
Каким путём схема передаёт крутящий момент
Втулочная муфта передаёт момент через шпоночное соединение. Призматическая шпонка стоит в пазах вала и втулки: грани работают на смятие, сечение — на срез. На малом моменте шпонку заменяет штифт поперёк втулки и вала: отверстие под штифт ослабляет вал. Стопорный винт момент не несёт и только держит втулку от осевого сдвига. Число в Н·м даёт расчёт шпонки; в заявке достаточно момента привода и пометки, спокойная нагрузка или с толчками.
Разъёмная схема передаёт момент двумя путями. Стяжка болтов прижимает отверстие к валу, трение забирает часть нагрузки, остальное идёт через призматическую шпонку. Без шпонки всё сидит на трении: затяжка, чистота отверстия и сухая посадка. Ослабла затяжка — втулка провернётся по валу. В чертеже пишут прямо, что несёт момент: трение стяжки, шпонка или оба элемента вместе.
Фланцевая муфта передаёт момент стыком полумуфт. Трение торцов работает, пока стяжные болты прижимают диски. Срез — отдельный путь: призонный болт сидит в отверстии почти без зазора, стержень работает как штифт. Болт с зазором на срез не считают: пока зазор не выбран, момент на трении, а стержень тянет фланец вдоль оси. Расчёт на срез требует совместной развёртки отверстий в паре и посадки стержня на чертеже. Фланец качественно берёт больший момент, чем втулка того же диаметра, потому что плечо болтовой группы больше плеча шпонки. Конкретное значение в Н·м закрывает расчёт под болт и материал.
Центрирование полумуфт и соосность валов
Жёсткая муфта передаёт крутящий момент при выверенных осях валов. Остаточный перекос и радиальное смещение уходят в подшипники опор и в шпонку: муфта их не выбирает и не демпфирует. Поэтому перед сборкой оси выставляют по допускам чертежа узла, а муфта только сохраняет уже достигнутую соосность.
Посадка отверстия сажает ступицу на вал. Отверстие полумуфты выполняют в поле H7, ответный конец вала — в поле, которое чертёж назначит парой: скольжение, переходная или более плотная. Соосность двух концов внутри цельной втулки держит само отверстие: оба вала входят в один цилиндр, и ось втулки становится общей осью. Разъёмная втулка центрирует так же, только цилиндр собирается из двух половин, и затяжка не должна увести ось в плоскости разъёма.
Фланцевая муфта центрируется через центрирующий буртик. Буртик одной полумуфты входит в выточку другой и совмещает оси дисков до затяжки болтов. Призонный болт дополняет буртик: стержень без зазора не даёт половинам сместиться и страхует короткий буртик. Буртик и призонные болты совмещают половины между собой. На вал каждую ступицу сажает своя посадка H7. Биение торца фланца относительно оси отверстия задают на чертеже: при затяжке косой торец раскрывает стык с одной стороны и снова вносит перекос в вал.
Монтаж: сборка, когда валы уже стоят в опорах
Монтаж соединительной муфты начинают, когда валы уже стоят в опорах. Сдвинуть агрегат вдоль оси часто дороже, чем сменить схему муфты.
Втулочная муфта собирается осевым надвигом. Втулку сдвигают с одного вала на второй, пока шпонки не войдут в пазы. Свободный ход нужен не меньше длины втулки. Тот же ход нужен, чтобы снять её на месте.
Разъёмная муфта ставится при опорах на месте. Половины подводят сбоку, шпонку кладут в паз, болты стягивают втулку вокруг вала. Ход вдоль оси не требуется. Разборка — отпустить болты, опоры не трогают, ключ подходит к гайке сбоку.
Фланцевая муфта: каждую полумуфту сажают на свой конец с торца, затем диски стягивают болтами. Агрегаты разъединяют по болтовой группе, ступицы остаются на валах. Снять полумуфту с вала снова требует осевого хода. Болты открыты по окружности диска.
| Схема | Осевой сдвиг при сборке | Разборка на месте | Путь момента | Способ центрирования | Доступ к крепежу |
|---|---|---|---|---|---|
| Втулочная | Надвиг вдоль вала | Нужен тот же ход вдоль оси | Призматическая шпонка или штифт | Общее отверстие на оба конца | Стопорный винт в теле втулки |
| Разъёмная | Сдвига вдоль оси нет, половины сбоку | Снимается по болтам при валах в опорах | Трение стяжки и шпонка | Цилиндр из двух половин | Стяжные болты сбоку |
| Фланцевая | Каждую полумуфту сажают с торца | Агрегаты разнимают по болтам, ступицы на валах | Трение торцов или срез призонных болтов | Буртик и призонные болты | Болты по окружности фланца |
Размеры и посадки, без которых полумуфту не выточить
Полумуфта садится на вал по цилиндру. Полумуфта выполняется в поле H7 по отверстию, вал — в паре с чертежа: H7/h6, H7/k6 или H7/m6. H7/h6 с зазором — для ступицы, которая скользит вдоль вала. H7/k6 — переходная посадка шпоночной ступицы, сборка без нагрева или с лёгким нагревом. H7/m6 плотнее и держит ступицу от сдвига на большем моменте. Иные поля не подставляем: отклонения пишет чертёж.
Шпоночное соединение требует паза в полумуфте. Шпонка призматическая: ширина, глубина от поверхности отверстия, длина и угловое положение. Над шпонкой оставляют зазор, смятие несут боковые грани. Угол двух пазов задаёт чертёж. На разъёме паз не выводят на плоскость стыка, если шпонка остаётся закрытой.
У фланца к полям ступицы добавляют диск и центрирующий буртик. Высота буртика, его диаметр и ответная выточка сходятся в паре. Длину и наружный диаметр ступицы берут с чертежа: пропорцию от диаметра вала цех не назначает. Номер стандарта на муфту переносят, только если он уже стоит на исходном чертеже. Пустая ячейка в таблице ниже — повод вернуть чертёж до запуска.
| Поле чертежа | Что закрывает запуск |
|---|---|
| Диаметр и длина отверстия | Посадочный диаметр конца вала и длина контакта ступицы |
| Посадка отверстия | H7/h6, H7/k6 или H7/m6, отклонения закрывает чертёж |
| Шпоночный паз | Ширина и глубина под призматическую шпонку, длина и угол |
| Наружный диаметр и длина ступицы | Тело втулки или ступицы и торец |
| Болтовая группа | Число отверстий, диаметр окружности центров, диаметр отверстий |
| Центрирующий буртик | Высота и диаметр буртика, диаметр и глубина выточки |
Материал полумуфты и токарно-фрезерный маршрут
Сталь 45 применяют для полумуфты: это базовая марка ступицы. Её хватает на шпоночную полумуфту общего назначения: после нормализации или улучшения она держит смятие по шпонке. Состояние и твёрдость закрывает чертёж. Термообработку, если она задана, делают до чистового отверстия и паза: коробление уводит поле H7. Крупный тихоходный фланец допустимо делать из серого чугуна, марку оставляют чертежу. На быстроходный вал и под призонный болт чугун без отдельного расчёта не ставят.
- Отрезка заготовки с припуском по наружному диаметру и длине.
- Черновое и чистовое точение отверстия и торцов.
- Фрезеровка шпоночного паза под призматическую шпонку.
- Сверление отверстий фланца и развёртка под призонный болт.
- Снятие заусенцев с паза, торца и кромок отверстий.
Токарно-фрезерная обработка формирует полумуфту этим маршрутом. Шпоночное соединение требует паза: его фрезеруют после точения, чистовое отверстие оставляют под поле H7. Заусенец в пазу садится на шпонку и даёт биение, поэтому снятие кромок стоит отдельной строкой, а не «по возможности».
Парная полумуфта и конец вала сходятся в одной поставке: посадка H7 читается вместе с ответным валом. Валы с пазом и шейками делают рядом со ступицей на токарно-фрезерной обработке ЧПУ. Если в заказе только муфта, диаметр и поле конца вала всё равно прикладывают к чертежу. Изготовление в Чебоксарах, ООО «Разар», отгрузка по РФ.
Что сверить в чертеже перед запуском в металл
Перед запуском пары полумуфт сверяют поля, которые обязаны сойтись на двух концах.
- Диаметры концов и посадки. Оба отверстия в поле H7, валы — h6, k6 или m6 по чертежу. Разные поля на левой и правой полумуфте дают одну тугую и одну свободную посадку.
- Шпоночное соединение. Ширина, глубина, длина паза и угол шпонки на обоих валах. Паз полумуфты совпадает с пазом вала, иначе ступица не доходит до торца.
- Болтовая группа и центрирующий буртик. Число отверстий, диаметр окружности центров и диаметр отверстий совпадают на обеих полумуфтах. Буртик входит в выточку так, чтобы торцы сошлись, а буртик не упёрся в дно выточки раньше стыка.
- Одна марка на обе половины. Сталь 45 против чугуна на второй полумуфте меняет жёсткость стыка. Марка и термообработка общие, если чертёж не развёл их специально.
- Биение торца после посадки. Допуск задают к оси отверстия и проверяют на валу или на оправке. Косой торец при затяжке снова перекашивает вал.
Чертёж пары с закрытыми полями передают на изготовление деталей по чертежам. Полумуфты делают токарно-фрезерными работами на заказ, конец вала при необходимости идёт следом. Посадку H7 и роль призонного болта, если они под вопросом, уточняют расчётом до отрезки заготовки.