Эластичная муфта что такое
Эластичные муфты для карданных валов
Снижение уровня шума и вибраций играет огромную роль в конструкции автомобиля. Ведь необходимо сглаживать скрипы, стуки и вибрации по всему автомобилю, и все это ради улучшения комфорта водителя и пассажиров, а также для уменьшения нагрузок на компоненты автомобиля. Эта задача также возложена и на трансмиссию.
Автомобили с заднеприводной или полноприводной компоновкой передают мощность от двигателя через трансмиссию к осям с помощью карданного вала. Во время работы это приводит к изменению угла излома карданного вала относительно коробки передач и задней оси в зависимости от типа дорожного покрытия.
В случае, если фланцы карданного вала не соединенены эластичными шарнирами, такой вал будет подвержен чрезмерным изгибам и изломам.
Одним из решений может быть эластичная муфта крепления карданного вала (также известна как
муфта кардана). Она являет собой усиленный гибкий резиновый диск, который соединяет
выходной фланец коробки передач с входным фланцем карданного вала, а в некоторых конструкциях, для передачи большего крутящего момента, еще один эластичный резиновый диск крепится на выходной фланец карданного вала и присоединяется к фланцу главной передачи. Эластичная муфта поглощает трансмиссионные вибрации и влияние зазоров в шестернях. Весь крутящий момент от двигателя должен быть передан через эластичную муфту до того, как он пойдет дальше по карданному валу, осям дифференциала и, в итоге, к колесам. Такая конструкция гибкого шарнирного соединения поглощает ударные нагрузки и вибрации и предотвращает угловое смещение. Это значительно снижает шумы, вибрации и толчки от трансмиссии.
У эластичных муфт нелегкий жизненный цикл, что подразумевает регулярный техосмотр в ходе эксплуатации. В случае обнаружения признаков износа эластичной муфты, это может привести к ряду нехороших последствий, включая трансмиссионные вибрации, которые могут значительно возрастать при ускорении и/или переключении передач. При осмотре необходимо обращать внимание на трещины, потертости, отрыв частей или разрывы на гибком диске. Любые трещины или вздутия указывают на выход из строя эластичной муфты, в этом случае необходима замена. При замене любой эластичной муфты, особенно такой, которая уже «доездилась» до этапа разрушения, необходимо также тщательно смотреть центрирующую втулку карданного вала, соприкасающиеся поверхности, крепежные отверстия соединительных болтов и состояние резьбы.
Если есть следы износа на любом из этих элементов, вал может по-прежнему вибрировать даже после замены эластичной муфты. Планируя замену вышедшего из строя соединения карданного вала, необходимо принимать во внимание конструкцию заменяемой детали.
Эластичная муфта для карданного вала изготовлена из резины, усиленной кордовым каркасом, с металлическими отверстиями для болтов крепления, которые проходят насквозь и выходят с обратной стороны соприкасающихся фланцев для создания очень крепкого и гибкого соединения.
По своим свойствам, эта деталь должна хорошо сглаживать пиковые нагрузки, возникающие в результате крутящего момента трансмиссии и компенсировать радиальное, осевое и угловое смещения. Основными характеристиками являются жесткость, которая позволяет компенсировать нагрузки во всех направлениях, а также устойчивость к ударным нагрузкам для долгого и продолжительного срока службы.
Если взглянуть в разрезе на эластичную муфту febi или SWAG, то можно увидеть очень большое количество нитей корда и силовых элементов для того, чтобы противостоять торсионным нагрузкам, которые выпадают на долю этой детали. Муфта имеет конструктивное отличие ведущих и реверсных пучков кордовых нитей, поэтому очень важно правильно ее установить с соблюдением направления вращения.
Если взглянуть в разрезе на аналогичный продукт конкурентов, то видно очень небольшое
количество нитей корда с неравномерной укладкой, что в итоге приведет к очень короткому сроку
эксплуатации и неуправляемостью высокоторсионными нагрузками, что является обязательным требованием к данной детали.
При замене эластичной муфты или нескольких муфт (в зависимости от компоновки автомобиля), необходимо обращать внимание на установочные метки, указывающие на правильное положение и направление вращения, которые нанесены на муфты, для обеспечения правильной установки и дальнейшей эксплуатации муфты.
Также для замены желательно использовать крепежные болты, рекомендованные производителем. Удостоверьтесь, что все болты надежно затянуты согласно предписаниям автопроизводителя. Все эластичные муфты febi и SWAG изготавливаются производителем и поставщиком оригинального оборудования – компанией SGF, мировым лидером на рынке автомобильных комплектующих, гарантируют максимальную надежность, комфорт и установку c первого раза.
Полный ассортимент резинометаллических компонентов вы можете найти в онлайн-каталоге partsfinder.bilsteingroup.com/ru/index.
Эластичные муфты
Эластичная муфта – это механизм, позволяющий создать мягкое, но надежное соединение, компенсирующее смещение валов и создающее лишь незначительные восстановительные силы. Крутящий момент в этом случае передается при помощи эластомерного элемента, поэтому изделие обладает свойствами пластичной резины.
Применение
Муфты, в первую очередь, необходимы для демпфирования нагрузок. Изделия пригодны для использования при температурах окружающей среды от –30°C до +80°C. Также они подходят для потенциально взрывоопасных сред.
Чаще всего муфты применяются для соединения двигателя автомобиля с входным валом зубчатого механизма. В том числе, они пригодны для приводов, которые рассчитаны на равномерные и средние динамические нагрузки. Также изделия нашли применение в следующих системах:
ходовые части кранов;
приводы насосов и т.д.
Конструкция
В основе эластичных муфт используется принцип модульности, при этом их конструкция очень проста. Состоят изделия из двух частей ступиц (так называемых подузлов), которые монтируются на валах машины. Эти части соединяются за счет эластомерных упругих элементов.
В конструкции присутствуют детали кулачка, детали гнезда и переходники, которые выполняются из металла. Например, в муфтах N-EUPEX для этих целей используется серый чугун.
Обязательные элементы конструкции – это компоненты из упругих материалов. Для их производства применяется NBR (нитрильный каучук). В зависимости от типа изделия выбирается мягкий, твердый или стандартный каучук. Реже применяется NR (полиамид для низких температур) и HNBR (нитрильный каучук для высоких температур).
Преимущества эластичной муфты
Эластомерные упругие элементы изделия могут быть заменены без смещения присоединенных механизмов.
Детали муфты поставляются со склада, то есть имеют чистовую обработку, что гарантирует точную и простую установку.
Большинство выпускаемых моделей являются отказоустойчивыми.
Температурный режим эксплуатации в среднем составляет от –30°C до +80°C. Однако при замене отдельных эластичных элементов муфт для низких и высоких температур можно расширить существующий диапазон.
В качестве опции доступен индикатор износа, позволяющий оценить состояние упругих элементов.
Действие
Вначале крутящий момент двигателя передается на ступицу, находящуюся на стороне привода, посредством соединения вала и ступицы. Далее он с помощью эластомерных упругих элементов переходит на ступицу на выходной стороне. Сама ступица передает крутящий момент приводному механизму или зубчатой передаче, которая располагается посредине. Так как происходит первоначальное сжатие эластичных элементов, то у муфт проявляется положительная крутильная жесткость.
Технические характеристики и размеры
Модели изготавливаются в 23 стандартных исполнениях, номинальный крутящий момент составляет от 19 Нм до 62000 Нм. Благодаря этому удается подобрать изделие для любых условий эксплуатации.
Номинальная мощность серии N-EUPEX
Номинальная мощность серии N-EUPEX DS
Как правильно выбрать эластичную муфту
Перед заменой механизма потребуется учесть следующие факторы:
Номинальный крутящий момент.
Предполагаемый температурный режим и другие условия использования.
Область применения (на какие приводы планируется установка).
При замене изделия, вышедшего из строя, необходимо демонтировать старую муфту и осмотреть ее в поисках размеров. После этого можно выбрать нужный элемент, исходя из имеющихся характеристик.
В организации ритмичной работы технологической цепочки промышленных предприятий конвейер играет одну из главных, если не главную роль. При правильном проектировании и использовании надежного оборудования конвейер будет приносить огромную прибыль, при недочётах и непродуманном выборе производителя и поставщика – простои и материальные убытки.
Назначение и неисправности эластичной муфты кардана
Эластичная муфта находит широкое применение в механизмах, на которые действуют ударные и динамические нагрузки при пусках и реверсах. Автомобили не стали исключением – такие муфта используют и в них. Например, эластичной муфтой (а иногда и несколькими) оснащают карданный вал. И это вполне логично, ведь он подвержен серьезным нагрузкам и не обладает т.н. крутильной податливостью. Именно за счет эластичной муфты карданы не так сильно подвержены износу. Из материала от Avto.pro вы сможете узнать, как устроены эластичные муфты, какие задачи они выполняют и какие неисправности для них характерны.
Коротко о назначении эластичных муфт
Эластичные муфты с большим успехом применяется в компрессорах, насосах, генераторах и множеству других приводов в электро- и тепловозах, судах, строительных машинах и, разумеется, автомобилях. Так как эластичная муфта позволяет создать мягкое, но при этом надежное соединение, она применяется для оснащения карданного вала автомобилей. По этой причине автомобильную эластичную муфту часто называют просто муфтой кардана, а изредка и джубо (от англ. giubo).
Устройство муфты кардана
Несмотря на, казалось бы, простую задачу, при изготовлении не обойтись без весьма продвинутых технологий. Причина здесь простая – конечное изделие должно быть очень прочным и износостойким. Муфта карданного вала состоит из таких элементов:
Внутри муфты имеется отверстия большого диаметра, в которое проходит фланец. Отверстия меньшего диаметра во втулках нужны именно для того, чтобы муфту можно было соединить с фланцами при помощи болтов. Для получения доступа к эластичной муфте автолюбителю или же мастеру, который взялся за ремонт, придется отсоединить кардан, снять его, а уже затем выкручивать болты и снимать муфту вместе с фланцем. Здесь важно отметить, что фланец не является частью муфты – если он изнашивается, запчасть приходится покупать отдельно от самой эластичной муфты.
Неисправности эластичных муфт
Как уже стало понятна, муфта кардана эксплуатируется в очень тяжелых условиях. Она предотвращает возникновение сильных вибраций, толчков и угловых смещений, но вместе с тем сама подвергается сильным нагрузкам при демпфировании. Нет ничего удивительного в том, что она нуждается в регулярном осмотр е. Однако здесь важно отметить, что часто изнашивается не только резиновая часть муфты, но и металлические втулки и даже шлицы кардана. Технически последние не относятся к конструкции муфты, однако если специалист решил осмотреть муфту, ему придется оттянуть и снять кардан, заодно осмотрев и его. Вот с какими проблемами могут столкнуться владельцы автомобиля с неисправной муфтой:
Назначение эластичной муфты
Эластичная муфта – деталь, нашедшая свое применение в механизмах, на которые действуют ударные и динамические нагрузки.
Чаще всего элемент используется для оснащения карданного вала автомобиля, который постоянно подвергается серьезным нагрузкам и не отличается «крутильной» податливостью. За счет использования муфты вал меньше подвергается износу, а значит, служит дольше и реже выходит из строя.
Изготавливается деталь из резины, усиленной специальным каркасом. Для крепления элемента сделаны специальные металлические отверстия для болтов. За счет таких материалов запчасть хорошо сглаживает пиковые нагрузки и помогает компенсировать осевое, радиальное и угловое смещение.
Применение эластичных муфт
Использование эластичной муфты позволяет решить одну из следующих задач:
Детали часто используются в механизмах, в которые происходят постоянные пуски и остановки. За счет этого сокращается износ смежных деталей, а ударная кинетическая энергия принимается самой муфтой.
Изделия пригодны для эксплуатации при температуре от –30°C до +80°C, то есть подойдут для эксплуатации практически в любых климатических условиях. Кроме этого, запчасти устойчивы к взрывоопасным средам, что является важным критерием их успешной эксплуатации в различных производственных сферах.
Эластичная муфта кардана может устанавливаться на бурильных и прокатных станках, строительных машинах, судах. Устанавливается запчасть и в генераторах и компрессорах, которые сделаны на базе насосов или дизельных двигателей. Также детали можно встретить в приводах тепловозов и электровозов.
Муфты пригодны для приводов, которые используются при равномерных и средних динамических нагрузках. Поэтому изделия часто устанавливаются на приводы вентиляторов и насосов, ходовые части кранов и т. д.
Конструкция эластичной муфты
Внимания заслуживает конструкция изделий, причем при их изготовлении применяются достаточно продвинутые технологии. Необходимо это для того, чтобы добиться высокой прочности и износостойкости изделий.
Муфта включает в себя следующие элементы:
Также в конструкции присутствуют элементы кулачка, специальные детали гнезда и переходники. Они изготавливаются из надежных металлических сплавов, что позволяет увеличить надежность всей конструкции.
Выбор детали осуществляется по ряду параметров. Например, необходимо учесть типоразмер и номинальный крутящий момент, также стоит обратить внимание на температурный режим эксплуатации и область применения.
Большой выбор эластичных муфт для карданного вала и другого назначения представлен на сайте fif-group.ru. Вы сможете подобрать деталь, ориентируясь на таблицы с техническими характеристиками и размерами.
Перед покупкой новой муфты желательно извлечь старую и перепроверить типоразмер. Только после этого стоит приступать к выбору конкретной модели и технических параметров.
Муфта для соединения валов
Для соединения отдельных элементов устройства применяются специальные механизмы. В последнее время распространены именно соединительные муфты. Они могут обладать самыми различными свойствами, классификация проводится по области применения и другим критериям. Неправильный выбор муфты приводит к повышенному износу конструкции.
Как соединить валы механизмов?
Для передачи осевого вращения применяются валы, на котором могут крепится различные шестерни и звездочки. Соединение проводится при применении различных методов, к примеру, используются муфты для соединения валов. К их особенностям относятся нижеприведенные моменты:
Сегодня детали соединяются между собой при применении технологи сварки крайне редко. Это связано с тем, что вибрация и другое воздействие может стать причиной появления трещин и других дефектов.
Неправильная фиксация может привести к поломке устройства. Изделие выбирается в зависимости от эксплуатационных условий. К примеру, валы могут смещаться в самых различных направлениях.
Самодельная соединительная муфта
Для существенного снижения затрат рассматривается возможность использования самодельной конструкции. Среди особенностей выделим следующие моменты:
Приведенная выше информация указывает на то, что подобное изделие может быть изготовлена при применении подручных материалов. При этом полученное устройство устанавливается для передачи высокого крутящего момента.
Классификация муфт
Выделяют много различных подобных изделий, при помощи которых проводится передача вращения. Классификация по предназначению выглядит следующим образом:
Приводные модели устанавливаются в самых различных конструкциях. Ни требуются для непосредственной передачи усилия.
Изделия соединительные для валов применяются для постоянной передачи вращения. Делятся они на несколько основных групп:
Самым простым вариантом исполнения можно назвать глухие муфты. При изготовлении втулок и других элементов могут применяться самые различные материалы, большая часть которых характеризуется высокой степенью защиты от воздействия окружающей среды.
Довольно большое распространение получили конусные переходные муфты, так как они просты в изготовлении и могут прослужить в течение длительного периода. Могут устанавливаться и шлицевые варианты исполнения, которые могут передавать большое усилие в случае эксплуатации.
Классификация гибких вариантов исполнения также проводится по большому количеству различных признаков. Большое распространение получили следующие:
Выбор наиболее подходящего соединительного элемента проводится по диаметральным размерам. Полумуфты компенсируют смещение оси, однако для повышения показателя КПД проводится добавление масла. В большинстве случаев при изготовлении применяется сталь, которая характеризуется повышенной устойчивостью к износу. При необходимости защиты механизма от воздействия электричества применяются специальные материалы, обладающие определенными свойствами.
Не стоит забывать о том, что крестовые изделия характеризуются существенным недостатком – увеличение мертвого хода из-за сильного износа выступов.
В некоторых случаях применяется поводковый вариант исполнения, который также характеризуется определенными достоинствами и недостатками.
Жесткое соединение валов
Применяется довольно большое количество различных способов соединения валов, все они характеризуются определенными качествами. Жесткий метод подключения используется тогда, когда соединение проводится с учетом отсутствия вероятности смещения узлов относительно друг друга на момент эксплуатации. Классический способ соединения характеризуется следующими особенностями:
Поперечно-свернутый вариант исполнения применяется для соединения различных деталей, которые устанавливаются в электрических машинах и других различных агрегатах. Подобная конструкция состоит з следующих элементов:
Более сложным вариантом исполнения можно назвать зубчатую муфту, которая также состоит из двух отдельных частей. Внешняя поверхность представлена зубьями, которые входят в зацепление для обеспечения надежного соединения. Осевое смещение исключается за счет применения болтов.
Полужесткое соединение валов
Определенными особенностями характеризуется полужесткий тип соединения. Примером можно назвать случай соединения вала турбогенератора с паровой турбиной. В большинстве случаев на вал электродвигателя надевается полужесткая зубчато-пружинная муфта.
Рассматриваемый вариант исполнения соединительного элемента характеризуется следующими особенностями:
Для обеспечения требуемого уровня защиты используется кожух, который изготавливается из самых различных материалов, устойчивых к воздействию окружающей среды. Несущественное изменение положения двух соединяемых элементов компенсируется за счет специального элемента.
Эластичное соединение валов
На момент эксплуатации устройства есть вероятность смещения двух элементов относительно друг друга. Решить подобную проблему можно за счет применения специальных элементов. Эластичные устройства могут устанавливаться в самых различных случаях, они характеризуются следующими особенностями:
Классическое устройство представлено двумя полумуфтами, которые соединяются за счет специальных пальцев-болтов.
На поверхность надеваются специальные кожаные шайбы и манжеты, фиксация которых проводится за счет резиновых манжет.
Монтаж фрикционной муфты на быстроходный вал
При необходимости провести монтаж фрикционной муфты можно самостоятельно при наличии небольшого комплекта инструмента. Для получения качественного результата нужно соблюдать распространенные рекомендации:
На момент установки не рекомендуется применять кустарный метод фиксации, так как это может стать причиной повреждения конструкции. Примером можно назвать изменение формы и появление вмятин, трещин, снижение прочности и многие другие моменты.
Монтаж фрикционных и шариковых предохранительных муфт на тихоходный вал
Предохранительные устройства позволяют исключить вероятность повреждения основных элементов в случае перегрузки. В этом случае процесс монтажа практически ничем не отличается:
В продаже встречаются специальные инструменты, которые существенно упрощают работу по монтажу.
Монтаж фрикцонных муфт на тихоходный вал выходного редуктора
Часто установка изделия проводится на редуктор для его соединения с электрическим двигателем. Это можно связать с тем, что редуктор может заклинивать, это приводит к перегреву двигателя. Фрикционная муфта исключает вероятность возникновения подобной проблемы. Среди особенностей монтажа отметим:
Самостоятельный монтаж должен проводиться исключительно с учетом рекомендаций, так как даже несущественный дефект становится причиной уменьшения эксплуатационного срока.
В продаже встречается просто огромное количество различных деталей, за счет чего не возникает существенных проблем при выборе. Основными критериями можно назвать тип применяемого материала при изготовлении, а также диаметральный размер. При выборе уделяется внимание тому, каким образом может проходить смещение соединяемых элементов.