Втулки и кольца МУВП. Что это такое и зачем они нужны

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

В конструкцию муфты 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 заключается в передаче крутящего момента
с одного вала на другой, а также компенсации частичной несоосности валов
(осевой или угловой). Простая и надежная конструкция, удобный монтаж и
доступная стоимость сделали МУВП популярным и востребованным решением. Крутящий
момент таких муфт находится в пределе 31,5–16000 Нм.

Упругие элементы муфт, производятся из резины или
полиуретана. Смесь резины для них подбирают, учитывая среду, в которой будет
работать муфта. Как правило, это обычная резина, рассчитанная на эксплуатацию в
воздушной среде. Способом производства является вулканизация резиновой смеси в
пресс-формах.

Они имеют дискообразную форму кольца, внутреннее отверстие
которого соответствует диаметру пальца – кольцо должно плотно на него сесть. Наружный
диаметр соответствует диаметру отверстия в ответной полумуфте. Кольца и втулки
для МУВП взаимозаменяемы. Вместо одной втулки можно использовать несколько
колец для получения детали нужной высоты. Упругие элементы МУВП нужны для соединения
валов (передачи 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.

Маркировка муфт и их упругих элементов осуществляется
в соответствии с ГОСТ 21424-93. Так в условной маркировке АААА-ББ-В-ГГ-Д УХЛ, «АААА»
обозначает крутящий момент; ББ – диаметр посадочного отверстия ведущей
полумуфты (на ней закрепляются пальцы (мм.)), исполнение В, ГГ – диаметр
посадочного отверстия ведомой полумуфты, исполнение Д. Аббревиатура «УХЛ» обозначает
климатическое исполнение.

Исполнения полумуфт бывают с цилиндрическим
отверстиями для длинных и коротких концов валов (ГОСТ 12080) и с коническими
отверстиями для длинных и коротких концов валов (ГОСТ 12081).

На схеме приведены условные обозначения размеров
кольца, где D – диаметр наружный, d – диаметр внутренний, b – высота наружной
кромки, В – высота кольца у основания.

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 таких средах, как воздух; воздух с элементами масла или смесей
масла; попаданием масел или смесей масел с водой. Также их используют в маслах,
в воде, в топливе.

Пример обозначения втулки:

d – диаметр внутренний;

D – диаметр наружный;

h – общая высота.

Среди механических свойств втулки главную роль играет её
способность сохранить высокую упругость даже после длительного сжатия. Напряжение
сжатия изделий составляет до 20 кгс/см2, кратковременно – до 40 кгс/см2. Втулки
обладают малым габаритом и небольшой массой. Они удобно монтируются и обслуживаются,
должны быть легкозаменяемыми. Одновременно с этим они эластичны, что способствует
облегчению установки, и способны компенсировать отклонения в конструкции или
положении полумуфт.

При всех перечисленных «плюсах», втулки МУВП уступают
кольцам при использовании, т.к. те проще «работают» с пальцами. Более лёгкое по
сравнению с втулками надевание колец снижает риск повреждений их внутренней
поверхности. А в случае, если от втулки приходится отрезать лишнюю четвертую
секцию – можно установить дополнительные три кольца. Наконец, немаловажную роль
играет экономичность колец, так как их проще изготавливать в пресс-формах,
изготовление которых значительно дешевле процесса изготовления втулок. Основное
применение втулок в крановых механизмах (в приводах с малыми и средними
крутящими моментами, при соединении машин с электрическими двигателями и в
насосном и другом оборудовании.

Обращаясь к кольцам, отметим, что они применяются, как
альтернатива втулкам и их задачей является защита пальцев и полумуфт от
разрушений, обеспечивают плотное прилегание элементов без зазоров и компенсируют
небольшую несоосность (сдвиг осей валов относительно друг друга, соединение под
небольшим углом).