Как правильно применять жесткие разрезные муфты, компенсация радиальной и угловой несоосности и осевых смещений

    Жёсткие муфты почти ничего не компенсируют. Их основное предназначение – соединение валов, или их удлинение с жесткой передачей крутящего момента без люфта.

    Иногда, поперечный разрез ошибочно принимают как компенсирующий элемент. Поперечный надрез на наружной поверхности на жёсткой разрезной зажимной муфте делают не для компенсации несоосности, а чтобы правильно распределить зажим и обеспечить технологичность и ресурс узла.

Что могут компенсировать фактически жесткие разрезные муфты

• Радиальная несоосность (параллельный сдвиг осей)

Если оси валов смещены параллельно, жёсткая муфта начинает работать как рычаг и создавать значительные поперечные нагрузки на подшипниковые узлы и изгибающие моменты на сами валы.

• Угловая несоосность (изгиб осей соединяемых валов)

Даже небольшой угол между осями двух валов вызывает при вращении циклические нагрузки и как следствие: вибрации, нагрев, рост износа подшипников и посадочных мест

• Осевое смещение (вдоль оси)

Осевое движение создает осевой упор на подшипники и может привести к зажиму, нагреву, осевым перегрузкам и заклинке.

• Погрешности посадки, микро-биение

За счет упругой и допусков по длине зажима валов жесткой муфты она может компенсировать незначительные ошибки на уровне десяток микрон. Строго говоря – это не является компенсацией, а допустимые отклонения параметров в пределах допусков.

Выводы

    Жёсткая муфта — это соединительный элемент, для которого важно обеспечить соосность валов и тогда он дает узлу:

• жёсткость,
• точность,
• отсутствие люфта (серво, энкодеры, точные передачи, короткие валы, хорошие подшипниковые опоры).

    Если возможны перекосы и смещения, температурные деформации, подвижные опоры, ременные передачи с уводом в сторону натяжки ремней, неточная сборка, нужны компенсирующие  муфты: кулачковая с эластомером, сильфонная, мембранная, Oldham, зубчатая, кардан и т.п.

Что будет, если жесткую муфту установить на невыверенный узел, на котором есть дефекты, описанные выше

Жёсткая муфта не компенсирует дефекты, она попросту переносит их в подшипники, а именно:

• рост радиальных и осевых сил,
• шум и вибрация,
• перегрев подшипниковых узлов,
• износ подшипников и посадочных мест,
• при циклических нагрузках возможны трещины на ступицах вала.