Как определить размер и выбрать сильфонные муфты для систем перемещения

1. Крутящий момент
Определите максимальный мгновенный крутящий момент, который должна выдерживать муфта. Измерьте максимальное значение мгновенного крутящего момента во время запуска и/или остановки Вашей передачи. Если двигатель с малой инерцией и понижающей передачей приводит в движение массивную нагрузку через муфту, то максимальный крутящий момент будет равен пусковому моменту двигателя, умноженному на коэффициент передачи. Ускорение вращающихся инерционных тел создаёт моменты сопротивления, поэтому их необходимо рассчитать и учесть.
Определение истинного максимального крутящего момента может предотвратить преждевременный выход муфты из строя. Если муфта используется в сжатом состоянии, используйте 75% номинального крутящего момента в качестве максимального. Если в процессе эксплуатации муфта будет растягиваться, используйте нормальный номинальный крутящий момент.

2. Коэффициенты несоосности
Определите максимальное параллельное смещение, которое может возникнуть. Также определите максимальную угловую несоосность, которая может возникнуть между двумя валами.
Сильфонные муфты могут деформироваться в поперечном и осевом направлениях в пределах своих конструктивных ограничений, поэтому при выборе сильфонной муфты следует ориентироваться на ее центровку. Поскольку сильфонные муфты обычно выбирают по их способности работать с несоосными валами, решающее значение имеет понимание типов несоосности и того, как они могут повлиять на работу муфты и срок ее службы.
Несоосность валов, когда оси параллельны, но смещены, является самым серьезным условием нагрузки, которое может быть приложено к муфте. Сильфонная часть муфты компенсирует разницу между валами и должна быть рассчитана. Угловое смещение, или дуговой изгиб, также является критическим фактором, который может изменить эксплуатационные возможности в сочетании с параллельным смещением. Наконец, важно понимать, на какое растяжение или сжатие работает сильфон. Если сильфон работает со сжатием, рассчитывать можно только на 75% от номинального значения крутящего момента.
В таблицах технических характеристик сильфонных муфт параллельное смещение, угловое смещение, а также возможности осевого растяжения и сжатия указаны как взаимоисключающие. Когда для каждой характеристики задано значение, к ней применяется пропорциональное процентное значение, для случаев если она используется сама по себе.
Например, если угловое смещение муфты задано в 31°, и пользователю требуется 31° смещения, то возможности для дополнительного параллельного смещения, растяжения или сжатия у муфты более не остаётся. С другой стороны, если пользователю требуется только половина углового смещения (15,5°), он может использовать равный процент другой доступной характеристики.

3. Скручивание
Укажите максимально допустимую величину торсионного скручивания муфты. Если требуются более низкие значения скручивания, необходимо рассмотреть меньшие длины или большие диаметры.

4. Осевое сжатие
Определите для вашего случая, потребует ли осевое сжатие или удлинение сильфона специальной длины. Для этого сравните свои значения с таблицами, в которых подробно описаны стандартные муфты различных производителей. Также учитывайте условия окружающей среды и особенности конфигурации концевых частей.

Некоторые заключительные соображения при выборе сильфонной муфты

Для обеспечения долговечности муфты важно знание диапазона температур, которым будет подвергаться сильфонная муфта в процессе эксплуатации. Сильфоны с гальваническим покрытием обычно имеют максимальную температуру до ~177°C. Для низких температур ограничений нет. Максимальная и минимальная температуры сильфонной муфты зависят от метода монтажа сильфонов с гальваническим покрытием к посадочным втулкам.

Сильфонные муфты с гальваническим покрытием предлагаются в виде паяных узлов с максимальной рабочей температурой ~149°C или в виде клеевых узлов с максимальной рабочей температурой ~116°C.

Концевые втулки сопрягают валы одного или разных размеров в устройствах управления движением. Чаще всего валы сочетают английские и метрические размеры, поскольку поиск компонентов осуществляется на мировом рынке. Муфты могут быть изготовлены с отверстиями, соответствующими любому размеру вала. Также могут быть изготовлены специальные конфигурации концевых деталей, соответствующие определенной геометрии вала, чтобы помочь монтажникам определить сторону, с которой подходит концевая деталь, и повысить производительность системы.

Для крепления концевой втулки к валу чаще всего используются установочные винты или встроенные зажимы. Установочные винты затягиваются шестигранными ключами и располагаются под углом 120° друг к другу. Соединительные хомуты фактически уменьшают диаметр концевой втулки вокруг вала из-за разделения втулки и хомута. Каждый стиль крепления прост в установке и сводится к вопросу предпочтений. Алюминий и нержавеющая сталь - два наиболее распространённых материала для концевых втулок благодаря их прочности, цене и возможности использования в широком диапазоне рабочих условиях.