Втулки и кольца МУВП: описание, характеристики, рекомендации по подбору

Упругие втулочно-пальцевые муфты широко используются в машинах и оборудовании, где необходима передача крутящего момента между валами. Их неотъемлемые элементы – упругие втулки из резины или полиуретана. Именно они обеспечивают длительную и безопасную работу таких узлов. Рассмотрим подробнее, что собой представляют втулки МУВП, где они применяются, как маркируются и как их правильно подобрать.

МУВП: что это такое?

МУВП – это муфта упругая втулочно-пальцевая, рабочий узел, который изготавливают и собирают по ГОСТ 21424-93. В ее конструкцию входят:

• две полумуфты;
• стальные пальцы, которые неподвижно закреплены в одной полумуфте и подвижно входят в соответствующие отверстия другой полумуфты;
• резиновые втулки (или кольца) – упругие элементы, устанавливаемые на пальцы.

Задача муфты – передать крутящий момент с одного вала на другой, а также компенсация частичной несоосности валов (осевой или угловой). Простая и надежная конструкция, удобный монтаж и доступная стоимость сделали МУВП популярным и востребованным решением. Такие муфты способны передавать крутящий момент в пределах 31,5–16000 Н·м.

Кольца и втулки МУВП

Упругие (демпфирующие и уплотняющие) элементы муфт, производятся из резины или полиуретана. Резиновую смесь подбирают, учитывая среду, в которой будет работать муфта. В стандартном случае это обычные резины, рассчитанные на эксплуатацию в воздушной среде. Способ производства – вулканизация резиновой смеси в пресс-формах.

По форме кольца дискообразные. Более высокие у центра, они становятся тоньше к краям. Внутреннее отверстие кольца соответствует диаметру пальца – кольцо должно плотно на него сесть. Наружный диаметр соответствует диаметру отверстия в ответной полумуфте.

Втулка по форме напоминает 3 или 4 кольца, сложенные в стопку и соединенные между собой. Кольца и втулки для МУВП взаимозаменяемы – вместо одной втулки можно использовать несколько колец для получения детали нужной высоты.

Назначение упругих элементов МУВП – соединение валов (передача крутящего момента) между собой или с другими деталями и уменьшение динамических нагрузок на металлические элементы муфты. В основном резиновые втулки защищают пальцы от ударов и поломок.

Условные обозначения

Маркировка муфт и их упругих элементов осуществляется в соответствии с ГОСТ 21424-93.

Пример обозначения МУВП: Муфта МУВП 2000-70-2-80-3 УХЛ. Здесь указаны следующие параметры:

• 2000 – крутящий момент (номинальный) 2000 Н·м;
• 70 – диаметр посадочного отверстия ведущей полумуфты (на ней закрепляются пальцы) 70 мм, исполнение 2;
• 80 – диаметр посадочного отверстия ведомой полумуфты 80 мм, исполнение 3;
• УХЛ климатическое исполнение.

Исполнения полумуфт:

1. С цилиндрическим отверстиями для длинных концов валов (ГОСТ 12080);
2. С цилиндрическим отверстиями для коротких концов валов (ГОСТ 12080);
3. С коническими отверстиями для длинных концов валов (ГОСТ 12081);
4. С коническими отверстиями для коротких концов валов (ГОСТ 12081).

Пример обозначения кольца: Кольцо МУВП К5 56,5 × 30 × 7,5 × 14. Здесь указаны размеры кольца в мм в формате (D × d × b × В), где:

• D – диаметр наружный;
• d – диаметр внутренний;
• b – высота наружной кромки;
• В – высота кольца у основания.

Пример обозначения втулки: Втулка МУВП К2 14 × 27 × 28. Здесь также указаны размеры изделия в мм в формате (d × D × h), где:

• d – диаметр внутренний;
• D – диаметр наружный;
• h – общая высота.

Технические характеристики

Втулки рассчитаны на работу в составе муфт МУВП и способны передавать соответствующий крутящий момент. Рабочая температура для резиновых изделий составляет -45…+70 °С, для полиуретановых -60…+80 °С. В зависимости от выбранных резиновых смесей, готовые уплотнители можно эксплуатировать в разных рабочих средах:

• в воздухе;
• в воздухе с попаданием масел или смесей масел с водой;
• в маслах;
• в воде;
• в топливе.

Среди механических свойств главную роль играет высокая упругость и ее сохранение даже после длительного сжатия. Напряжение сжатия изделий составляет до 20 кгс/см², кратковременно – до 40 кгс/см².

Преимущества муфт, втулок и колец

Муфты МУВП получили широкое распространение благодаря ряду достоинств:

• простоте и надежности конструкции;
• малым габаритам и небольшой массе;
• удобному монтажу и обслуживанию;
• заменяемости упругих элементов (втулок или колец).

Эти преимущества во многом зависят именно от упругих элементов, которые используются в конструкции МУВП. Втулки обладают важными плюсами, среди которых:

• хорошая эластичность (это особенно важно в процессе установки резинового изделия на палец и при соединении полумуфт);
• способность компенсировать отклонения в конструкции или положении полумуфт (несоосность валов);
• высокая демпфирующая способность;
• электроизоляционные свойства;
• сохранение эксплуатационных свойств при длительном сжатии;
• универсальность и простота использования;
• легкость замены;
• надежность;
• простота изготовления и низкая материалоемкость, которая обеспечивает доступную стоимость изделия.

Втулки можно заменять несколькими кольцами соответствующего размера. При этом во многих случаях кольца оказываются более удобным и выгодным решением.

Преимущества колец МУВП перед втулками:

• Их проще надевать на пальцы, так как площадь соприкосновения (и трения) при надевании одного кольца в несколько раз ниже, чем при надевании сразу целой втулки. Этот момент важен, поскольку упругие элементы устанавливаются на пальцы внатяжку, с приложением усилия. Более легкое (обычно в 4 раза) надевание колец, по сравнению с втулками, снижает риск повреждений их внутренней поверхности.
• Они более универсальны и подходят для пальцев нестандартной длины (на 3–6 колец). Там, где от втулки приходится отрезать лишнюю четвертую секцию, можно просто установить три кольца. Это позволяет экономить.
• Кольца дешевле, так как их проще изготавливать и пресс-формы под них стоят меньше.

Применение

Резиновые втулки используются в муфтах МУВП при соединении соосных валов и в приводах электрических двигателей с малыми и средними крутящими моментами. Изделия стандартного размера подходят для применения в двигателях с диаметром штуцеров до 150 мм. Кольца МУВП применяют как альтернативу втулкам. Они выполняют те же задачи:

• защищают пальцы и полумуфты от разрушений – гасят удары при запуске и остановке работы валов, снижают динамические нагрузки на металлические элементы муфты;
• соединяют пальцы и ответную полумуфту, обеспечивают плотное прилегание элементов без зазоров;
• компенсируют небольшую несоосность (сдвиг осей валов относительно друг друга, соединение под небольшим углом).

Область применения втулок ограничивается возможностями и необходимостью использования муфтовых соединений. Их устанавливают:

• в крановых механизмах (в приводах с малыми и средними крутящими моментами);
• при соединении машин с электрическими двигателями;
• в насосном и другом оборудовании.

Рекомендации по подбору

Мы приводим таблицу подбора втулок для муфт с разными диаметрами валов. Втулки также можно заменить кольцами. При этом внутренний и наружный диаметр у них будет одинаковым, а для соответствия по высоте достаточно просто подобрать нужное количество колец. Так, одна стандартная втулка на 4 секции заменяется четырьмя кольцами. После установки на палец кольца будут работать, как цельный элемент.

Выбор втулок МУВП по диаметру вала

Типы колец и их соответствие муфтам МУВП

Размеры колец

Размеры втулок