Фланцевые муфты – один из наиболее распространенных вариантов конструкции для соединения двух валов вращения. Это надежный и простой, классический тип муфтового соединения, включающий две полумуфты с металлическими дисками (фланцами), имеющими отверстия для жесткого болтового крепления полумуфт между собой.
Основные характеристики и устройство
Каждая полумуфта (ведущая и ведомая) – это моноблочная деталь, имеющая кроме фланцевой дисковой поверхности еще и втулочное (цилиндрическое) отверстие с противоположной стороны, предназначенное для соединения с валом. Крепление на валу фиксируется через шпоночный паз и часто дополнительно закрепляется болтом или стопорным кольцом. Стяжные болты пропускаются через отверстия в обоих фланцах и стягивают их.
Часто между фланцами устанавливается резиновая или паронитовая прокладка в форме кольца, с целью компенсации незначительных отклонений в соосности и гашения вибраций.
Основные типы фланцевых муфт по ГОСТ
Производимые в России стандартные фланцевые муфты часто проектируются согласно ГОСТ 20761-96 (Муфты фланцевые). Этот стандарт описывает изготавливаемые из стали и чугуна фланцевые сочленения промышленного назначения. Они предназначены для соединения соосно установленных валов.
Различные варианты стальных муфт обеспечивают передачу крутящего момента величиной от 16 до 4000 Нм, при максимальной скорости вращения на наружном диаметре фланца 70 м/с. Для чугунных муфт эти показатели равны от 8 до 20000 Нм и 35 м/с, соответственно.
Нестандартные жесткие муфты могут изготавливаться и по особым требованиям и техническим условиям.
Преимущества фланцевых муфт
- Жесткое и прочное соединение позволяющее передавать очень большие крутящие моменты;
- Простая для монтажа/демонтажа конструкция;
- Высокая надежность и долговечность;
- Хорошая центровка валов при точном монтаже;
- Относительно невысокая стоимость изготовления конструкции.
Недостатки
- Жесткое соединение не компенсирует радиальное, осевое и угловое смещения валов (за исключением незначительной величины в муфтах с мягкой прокладкой);
- Требуется повышенная точность установки для достижения соосности;
- Не демпфируются вибрации и ударные нагрузки (кроме вариантов с упругим элементом).
Область применения
Классическая жесткая фланцевая муфта используется там, где соосность валов идеальная (например, для соединения секций длинного вала, в приводах турбин, насосов высокого давления).
Жесткие фланцевые муфты применяются в первую очередь в требующих повышенной надежности механизмах, которые характеризуются высокой точностью изготовления и тщательно выверенной соосностью валов в процессе монтажа облорудования.
- Приводы судовых винтов (соединение вала двигателя с валом гребного винта);
- Мощные промышленные вертикальные насосы;
- Соединение валов оборудования на предприятиях тяжелой промышленности (прокатные станы, производительные вентиляторы).
Итоги
Фланцевая муфта — классический способ соединения двух валов вращения с помощью стянутых болтами фланцев. Это наиболее прочное, простое и надежное соединение, но оно требует тщательного выравнивания ведущего и ведомого валов при установке двигателя и привода.
