Техническая информация: Высокоэластичные …voith.com/rus-ru/747_r_cr323_ru_highly-flexible...1.3 Причины выхода из строя Динамические

Техническая информация

Высокоэластичные муфты

Высокая надежность

От современных приводов эксплу-

атационники требуют все боль-

шей надежности и сокращения

времени простоев. Ориентируясь

на эти требования, повышенный

срок службы всех компонентов

в трансмиссии и подключенных

агрегатов является нашей глав-

ной задачей.

Признанная техника

Voith Turbo Hochelastische Kupp-

lungen GmbH & Co. KG продолжа-

ет совершенствовать признанную

за свою надежность технологию

муфт Küsel.

Свыше 35 лет наработанный опыт

в разработке приводов, подверга-

ющимся крутильным колебаниям,

является базисом для совместной

работы с нашими клиентами.

Основанная в 1867 году, компания

Voith на сегодняшний день насчи-

тывает более чем 37.000 сотруд-

ников и 270 предприятий по всему

миру, что делает ее одной из

самых больших в Европе.

Мы дома — по всему миру

На всех международных рынках

мы являемся надежным партне-

ром производителей двигателей

и транспортных средств. Высоко-

эластичные муфты компании

Voith Turbo находят свое примене-

ние в железнодорожном транс-

порте, строительных машинах,

судостроении, испытательных

стендах и многих других типах

приводов. Сервисные услуги, на-

пример расчет и измерения кру-

тильных колебаний, завершают

линейку нашего обширного ассор-

тимента предложений.

Содержание

1 Техническая информация 3

1.1 Трансмиссия 3

1.1.1 Трансмиссия, подверженная

крутильным колебаниям

3

1.1.2 Дизельный двигатель как источник

крутильных колебаний

4

1.1.3 Гаситель крутильных колебаний

«Высокоэластичная муфта Voith»

5

1.2 Эластомерный упругий элемент 6

1.2.1 Свойства 6

1.3 Причины выхода из строя 8

1.3.1 Усталость 8

1.3.2 Термическое разрушение 8

1.3.3 Статический излом при воздействии

разовой нагрузки

8

1.3.4 Старение 8

1.4 Фрикционный демпфер 9

2 Применение 10

2.1 Установка карданных валов 10

2.1.1 Муфта предвключения Küsel 11

2.1.2 Муфта с фланцевыми подшипниками 11

2.2 Раздельная установка 12

2.2.1 Всесторонне упругая муфта 12

2.3 Установка фланцевым соединением 13

2.3.1 Втулочная муфта 13

3 Разработка 14

3.1 Систематика 14

3.2 Выбор конструктивного ряда 14

3.3 Выбор конструктивного размера 14

3.4 Расчет крутильных колебаний

(TVA, Torsional Vibration Analysis =

высокоточный анализ крутильных

колебаний)

14

3.5 Эксплуатационная прочность 15

4 Обзор конструктивных рядов 16

4.1 Конструктивные ряды для установки

карданных валов BR 140 – BR 199

16

4.2 Конструктивные ряды для раздельной

установки BR 200 – 240

20

4.3 Конструктивные ряды для установки

фланцевым соединением BR 311 – 371

22

4.4 Примеры специальных конструктивных

типов K…

23

5 Номенклатура 24

5.1 Mуфты со стандартным упругим

эластомером

24

5.2 Муфты с эластомерным элементом

дискового типа

24

5.3 Фланцевый подшипник 24

6 Единицы и переводные

коэффициенты

25

7 Параметры муфт 26

8 Максимальное число оборотов 37

9 Допустимое смещение вала 38

10 Анкета 39

11 Сервисные услуги 42

12 Сертификация 43

13 Классификация 43

2

При этом m1 и m2 — соответству-

ющие массы, а C1/2 — упругая

жесткость, с которой соединены

обе массы. При возбуждении

системы с частотой f, равной

собственной частоте (f = fe), амп-

литуда колебаний A возрастает

1.1.1 Трансмиссия,

подверженная крутильным

колебаниям

Отдельные компоненты транс-

миссии изготовлены из эластич-

ных материалов (например

стали) и имеют массу. Так они

образуют систему со способ-

ностью к колебаниям. При воз-

буждении этой системы она

колеблется с определенной час-

тотой — собственной частотой fe.

При наличии линейной некомпен-

сированной двухмассовой (коле-

бательной) системы собственную

частоту можно рассчитать следу-

ющим образом:

1 Техническая информация

1 1 1fсобств = C1/2 ( + ) 2π м1 м2

в зависимости от амплитуды воз-

буждения AA. Если колебания не

гасятся, амплитуда все больше

возрастает, что может привести

к разрушению системы («резо-

нансная катастрофа»).

С введением демпфирования D

амплитуда колебаний A принима-

ет конечное значение (рис. 1):

A 1 + D2ν = = AA (1 - Ω)2 + D2

fс Ω = fe

Аналогично можно рассматри-

вать крутильные колебания в

трансмиссии. Жесткость обозна-

чается здесь крутильной или

торсионной жесткостью CT.

Колеблющаяся вокруг оси вра-

щения масса характеризуется

моментом инерции массы J.

Рис. 1. Функция увеличения линейной некомпенсированной двухмассовой колебательной системы

3

5

4

3

2

1

1 2 3 Ω

ν

D 0

1.1 Трансмиссия

Как правило, трансмиссия

состоит из:■ ведущего элемента

(первичного двигателя)■ связующего элемента (муфты,

редуктора и т. д.)■ ведомого элемента

(потребителя мощности)

В трансмиссии передается

механическая мощность, которая

рассчитывается по крутящему

моменту и числу оборотов.

Прежде всего в области подвиж-

ной техники в качестве первич-

ных двигателей используются

дизельные двигатели, которые

работают по принципу возврат-

но-поступательного движения

поршня. Рабочими машинами за-

частую являются насосы, комп-

рессоры и генераторы.

1.1.2 Дизельный двигатель как

источник крутильных колебаний

Дизельный двигатель, который

работает по принципу возвратно-

поступательного движения порш-

ня, передает свою мощность во

время вращения коленчатого

вала неравномерно. На рис. 2

это представлено наглядно.

Крутящий момент, передающий-

ся каждым цилиндром коленча-

тому валу, в связи с этим прин-

ципом сильно колеблется.

Большее число цилиндров и

большие маховые массы (махо-

вое колесо) снижают диапазон

колебаний крутящего момента.

Тем не менее дизельный двига-

тель сильно нагружает трансмис-

сию, в особенности после введе-

ния новых технологий впрыска

топлива вместе с тенденцией к

все более легкой маховой массе.

Рис. 2. Парциальное давление одноцилиндрового двигателя при низкой частоте вращения

30

20

10

0

-10

PT

ϕ

Рис. 3. Кривая усталости эластомерного материала при пульсирующей нагрузке (диаграмма Вёлера)

В 4-хтактовых двигателях на

один цилиндр приходится один

пик крутящего момента на 2 обо-

рота коленчатого вала. В много-

цилиндровых двигателях с рав-

номерным интервалом между

вспышками частота возбужде-

ний на один оборот двигателя

(порядок) равна половине числа

цилиндров z. Число оборотов

двигателя n позволяет рассчи-

тать частоту возбуждений fA для

трансмиссии и сравнить ее с

собственной частотой fe транс-

миссии:

z n/мин-1fA = · 2 60с

меньше 1. В докритическом

режиме работы (f < fe) соответ-

ственно действует то же самое.

Динамические нагрузки, возника-

ющие при колебании крутящего

момента дизельного двигателя

с частотой, превышающей собс-

твенную частоту привода, также

негативно влияют на продолжи-

тельность службы всех компо-

нентов (карданных валов, зубча-

тых передач и т. д.). Даже не-

большое снижение динамической

амплитуды колебаний может

привести к многократному увели-

чению срока службы компонен-

тов в трансмиссии! Это очень хо-

рошо видно в так называемой

диаграмме Вёллера (рис. 3).

В закритическом режиме работы

(f > fe) необходимо следить за

тем, чтобы значение минималь-

ной частоты возбуждений во

всех рабочих точках достаточно

превышало собственную частоту,

чтобы увеличение υ оставалось

4

p [бар]

Ам

плит

уда

Число изменений нагрузки

Вероятность отказа10 % 50 % 90 %

103 104 105 106 107

5

1.1.3 Гаситель крутильных

колебаний «Высокоэластичная

муфта Voith»

Зачастую приемлемая эксплуата-

ционная прочность и срок служ-

бы установки достигается только

после применения высокоэлас-

тичной муфты.

По существу высокоэластичная

муфта выполняет в приводе ди-

зельного двигателя две задачи:

1. Сдвиг первой собственной

частоты, подверженной кру-

тильным колебаниям транс-

миссии, в некритичный диапа-

зон.

2. Достаточное гашение возни-

кающих амплитуд колебаний.

Высокоэластичные муфты Voith

наилучшим образом подходят

для выполнения этих задач. В

качестве пружинных элементов

используются специальные элас-

томеры, обладающие высокой

эластичностью и исключительны-

ми характеристиками гашения.

Еще больше повысить гашение

можно с помощью дополнитель-

ных фрикционных демпферов. За

счет соответствующих конструк-

тивных и материально-техничес-

ких мер характеристики муфт

могут варьироваться в широких

диапазонах и адаптироваться

под соответствующие требова-

ния клиентов.

1.2 Эластомерный упругий

элемент

1.2.1 Свойства

Эластомерный упругий элемент

является функциональным эле-

ментом высокоэластичной

муфты Voith. Основным свойст-

вом эластомерного упругого

элемента является его большая

пластичность, достигаемая за

счет особой молекулярной струк-

туры материала и влияющая на

вязкоупругость материала.

При деформации эластомерного

упругого элемента работа

деформации (рис. 4)

преобразовывается в:■ упругую энергию, которая опять

может преобразовываться в

механическую работу (упругая

отдача в исходное положение);■ вязкую энергию, теряющуюся

в форме тепла (нагрев муфты).

Коэффициентом пропорциональ-

ности при преобразовании упру-

гой энергии в механическую ра-

боту является жесткость

пружины. Статическая жест-

кость пружины зависит от мате-

риала эластомера и конфигура-

ции элемента. На динамическую

жесткость пружины влияет вели-

чина амплитуды колебаний, тем-

пература материала или частота,

при которой возникает колеба-

ние (рис. 5). Она может опреде-

ляться только для конфигурации

элемента при определенных экс-

плуатационных условиях и не яв-

ляется постоянной величиной.

Вязкой энергией является про-

цент потерь работы деформации,

который в эластомерном упругом

элементе преобразовывается в

тепло и обозначается демпфиро-

ванием структуры или материа-

ла. Демпфирование эластомер-

ного упругого элемента зависит

от материала эластомера, вели-

чины амплитуды колебаний, час-

тоты колебаний и температуры

эластомера (рис. 6). Оно также

не является постоянной величи-

ной и может указываться только

для определенного режима.

6

Рис. 4. Кривая «момент-угол» эластомерного упругого элемента Voith (работа деформации)

Угол

Мом

ент

Рис. 5. Зависимость жесткости пружины от температуры и амплитуды колебаний

Поправочные коэффициенты для первых технических проверок крутильных колебаний (значение из каталога x поправочный коэффициент)

Твердость по Шору

(натуральный каучук)

Рабочая температура

(натуральный каучук)

Жесткость

(поправочный коэффициент)

Относительное демпфирование

(поправочный коэффициент)

45-60 ShA20 °C 1 1

60 °C 0,8 0,8

70 ShA20 °C 1 1

60 °C 0,6 0,6

7

Рис. 6. Зависимость демпфирования материала от температуры и амплитуды колебаний

Как правило, эти поправочные

коэффициенты дают достаточно

хорошие результаты. Точные

поправочные коэффициенты для

определенных материалов элас-

томера можно запросить в ком-

пании Voith Turbo.

В высокоэластичных муфтах

Voith используются эластомеры

из материала на основе нату-

рального каучука (N) и на основе

силикона (S).

Материал N обладает очень

хорошими свойствами:■ линейная жесткость■ высокая упругость■ высокая степень демпфирова-

ния■ высокий предел усталости■ очень низкая тенденция к ста-

рению при температурах до

100 °C■ за счет различной твердости

можно устанавливать крутиль-

ную жесткость и мощность

крутящего момента

Материал S используется при

высоких термических нагрузках

и когда требуется прогрессивная

характеристика. Кроме этого,

можно использовать эластомеры

из материала с электрической

изоляцией (E).

Отн

. жес

ткос

ть

Температура [°C]

Отн. амплитуда

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

030 40 50 60 70 80 90 100 1,0

0,5

0,15

Отн

. гаш

ение

Температура [°C]

Отн. амплитуда

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

030 40 50 60 70 80 90 100 1,0

0,5

0,15

8

1.3 Причины выхода из строя

Динамические нагрузки при экс-

плуатации и свойства эластомер-

ных пружин, меняющиеся во вре-

мя работы, вызывают сложный

профиль нагрузки для высоко-

эластичной муфты. При этом

нельзя превышать предельные

нагрузки эластомерного упругого

элемента.

Следующие четыре механизма

отказа определяют предельные

нагрузки:

1. Усталость (усталостный

излом)

2. Термическое разрушение

(реверсирование)

3. Статический излом при воз-

действии разовой нагрузки

4. Старение

Большинство возникающих поло-

мок муфт связаны с выходом из

строя вследствие усталости или

термического разрушения.

1.3.1 Усталость

Материал выходит из строя

вследствие периодических на-

гружений. При этом эластомер-

ный материал может переносить

низкие горизонты нагрузки час-

то, а высокие горизонты нагруз-

ки, напротив, очень редко.

Частота нагрузок не должна при-

водить к нагреву материала.

1.3.2 Термическое разрушение


вследствие химического разру-

шения (реверсирования) молеку-

лярной матрицы вследствие воз-

действия температуры. Нагрев

эластомерного упругого элемента

может возникать вследствие вы-

соких температур окружающей

среды или работы демпфирова-

ния, обусловленной длительными

переменными нагрузками при вы-

соких частотах. На практике оба

механизма отказа часто возника-

ют одновременно, так как они

оказывают друг на друга взаим-

ное неблагоприятное воздейст-

вие.

1.3.3 Статический излом при

воздействии разовой нагрузки


вследствие воздействия (квази-)

статической нагрузки, превыша-

ющей прочность на разрыв.

Вследствие упомянутой выше ус-

талости эластомерной пружины

могут возникнуть трещины, кото-

рые из-за сниженного остаточно-

го сечения при более низкой пре-

дельной нагрузки приведут к вы-

ходу из строя. Точно также про-

чность снижается уже вследствие

воздействия температуры перед

реверсированием, так что и здесь

более низкая предельная нагруз-

ка также приведет к выходу из

строя.

1.3.4 Старение

Химические реакции поверхнос-

ти эластомера с окружающими

средами приводят к разрушению

молекулярной матрицы.

Поверхность разрушается, пре-

дельные нагрузки на усталость

и статический излом при воз-

действии разовой нагрузки сни-

жаются.

1.4 Фрикционный демпфер

Для увеличения демпфирования

высокоэластичные муфты Voith

могут дополнительно оснащать-

ся фрикционным амортизатором.

В этом случае между первичной

и вторичной частью муфты вкла-

дывается фрикционный диск,

который предварительно натяги-

вается эластомерным упругим

элементом (рис. 7). По длине

пере мещения при предваритель-

ном натяжении элемента вы-

ставляется требуемое демпфи-

рование.

Таким образом, фрикционный

диск получает дополнительную

задачу: он действует в муфте

как осевой подшипник эласто-

мерного упругого элемента. За

счет предварительного натяже-

ния эластомерный элемент рабо-

тает в натянутом состоянии,

наиболее выгодном для своего

срока службы.

При трении механическая работа

преобразуется в тепловую энер-

гию, и фрикционный материал

непрерывно изнашивается.

При этом нормальное усилие на

фрикционный диск из-за сниже-

ния предварительного напряже-

ния эластомерного элемента сни-

жается, и демпфирующее дейст-

вие постоянно уменьшается.

Коэффициент трения, нормаль-

ное усилие и характеристики из-

носа пары трения в муфте при

знании точной суммарной нагруз-

ки можно рассчитать таким об-

разом, чтобы предельный износ

по возможности точно соответс-

твовал сроку службы эластомер-

ного пружинного элемента. Это

позволяет избежать дорогостоя-

щего ремонта и эксплуатационных

расходов (LCC; Life Cycle Costs).

Рис. 7. Предварительно натянутый эластомерный упругий элемент и фрикционный диск в высокоэластичной муфте

9

Длина перемещения при предварительном натяжении

2 Применение

Рис. 8. Схематическое представлениеустановки карданных валов

10

2.1 Установка карданных

валов

■ Дизельный двигатель и потре-

битель мощности монтируются

на разных фундаментах и рас-

полагаются на относительно

большом расстоянии друг от

друга.■ Карданный вал используется

как соединительный вал.■ Высокоэластичная муфта при-

нимает вес карданного вала и

радиально жестко удерживает

его, чтобы вал мог эксплуати-

роваться без предварительной

балансировки.■ Для установки карданных ва-

лов компания Voith предлагает

две разных системы сочлене-

ния в зависимости от размера

и длины карданного вала

(рис. 9 и 10):

Вместе со снижением динами-

ческих нагрузок крутильных ко-

лебаний высокоэластичные муф-

ты выполняют в трансмиссии

дополнительные задачи, кото-

рые различаются по типу уста-

новки приводного агрегата и пот-

ребителя мощности. Практически

все существующие трансмиссии

можно разделить на три типа ус-

тановки:

■ установка карданных валов

(рис. 8)■ раздельная - установка

(рис. 11)■ установка фланцевым

соединением (рис. 13)

11

Рис. 9. Муфта предвключения Küsel, например, конструктивный ряд BR 152

Рис. 10. Муфта с фланцовыми подшипниками, например, конструктивный ряд BR 144

2.1.2 Муфта с фланцевыми

подшипниками

■ Муфта с фланцевыми подшип-

никами, если опора коленчато-

го вала дизельного двигателя

не может принять на себя мас-

су карданного вала и муфты.■ Подшипник находится в карте-

ре кожуха муфты, который

прикручивается болтами к кор-

пусу двигателя.■ Масса карданного вала пере-

дается на корпус двигателя.■ Подшипник не выполняет ко-

лебательное вращательное

движение, он вращается с кар-

данным валом, поэтому в дан-

ном случае используются под-

шипники качения.

2.1.1 Муфта предвключения

Küsel

■ Подшипник для опоры кар-

данного вала встроен в муфту.■ Масса карданного вала вместе

с массой муфты направляется в

задний подшипник коленчатого

вала.■ При этом, в зависимости от

конструктивного ряда, исполь-

зуются подшипники скольже-

ния или качения.■ При относительном искривле-

нии муфты эти подшипники

выполняют колебательное

вращательное движение, что

учитывается при выборе моде-

лей и материалов подшипни-

ков.

BR 152

Рис. 11. Схематическое представление раздельной установки

Рис. 12. Всесторонне упругая муфта, например, конструктивный ряд BR 200

2.2 Раздельная установка

■ Дизельный двигатель и потре-

битель мощности монтируются

на разных фундаментах и рас-

полагаются на относительно

малом расстоянии друг от дру-

га.■ Двигатель на упругой опоре и

потребитель мощности, распо-

ложенный на неподвижной или

также на упругой опоре, могут

колебаться в осевом, радиаль-

ном и угловом направлении от-

носительно друг друга.■ Эти движения компенсирует

муфта, так как она обладает

дополнительной осевой, ради-

альной и угловой упругостью.■ Для раздельной установки

компания Voith предлагает

различные модели следующих

систем сочленения:

2.2.1 Всесторонне упругая

муфта

■ Упругость достигается за счет

эластичности эластомерной

пружины (рис. 12).

12

BR 230

2.3.1 Втулочная муфта

■ Для шлицевого соединения

доступны следующие типы

реализации:

– зубчатое зацепление непос-

редственно в эластомерном

упругом элементе (рис. 14)

– наружные и внутренние

кольца с штифтами

геометрического замыкания

– соединение вал — ступица

с профильным зубчатым

зацеплением (рис. 15)

Рис. 13. Схематическое представление установки фланцевым соединением

Слева, рис. 14. Втулочная муфта с дисковым эластичным элементом SK, например, конструктивный ряд BR 316

Справа, рис. 15. Втулочная муфта с фрикционным демпфированием, например, конструктивный ряд BR 362

13

BR 315

2.3 Установка фланцевым

соединением

■ Потребитель мощности при-

фланцовывается непосредс-

твенно к корпусу двигателя.■ Высокоэластичная муфта

вставная, так как она

монтируется одновременно при

монтаже приводного агрегата и

потребителя мощности.■ Для установки фланцевым

соединением компания Voith

Turbo предлагает различные

модели следующих систем

сочленения:

3 Разработка

3.1 Систематика

Разработка высокоэластичных

муфт является итеративным

процессом вследствие сложной

нагрузки:

14

Результатудовлетворительный

Определение размеров по номинальному крутящему моменту с соответствующим

коэффициентом эксплуатации и коэффициентом долговечности

(конструктивный размер)

Проверка пригодности крутильных колебаний выбранной концепции муфты (расчет

крутильных колебаний)

Анализ эксплуатационной прочности выбранной системы сочленения

Выбор конструктивного ряда по типу установки трансмиссии

да

нет

3.2 Выбор конструктивного

ряда

Критерии для выбора конструк-

тивного ряда приведены в главе 3.

Основные пункты:■ Тип установки■ Первичное и вторичное

присоединение■ Доступное рабочее

пространство■ Монтаж и демонтаж■ Максимальная частота

вращения■ Упругость

3.3 Выбор конструктивного

размера

■ Ориентировочной величиной

для выбора конструктивного

размера является крутящий

момент рабочей машины при

номинальной частоте враще-

ния TN.■ В зависимости от условий экс-

плуатации силовой установки

определяется коэффициент

эксплуатации SL, который, кро-

ме всего прочего, учитывает

следующие факторы:

– Число и величина толчков

нагрузки (например,

процессов включения)

– Соотношение первичного и

вторичного момента инерции

массы

– Величина и разность между

рабочей и резонансной

частотой вращения

трансмиссии

– Температура окружающей

среды муфты■ Выбор конструктивного

размера является в сущности

определением срока службы

муфты, который учитывает

причину выхода из строя

«Усталость эластомерного

упругого элемента»

(раздел 1.3.1) и износ

имеющегося фрикционного

амортизатора (раздел 1.4).■ При выборе конструктивного

размера соблюдение всех зна-

чений каталога (раздел 7, па-

раметры муфт) не является

принудительным. Однако пре-

вышение значений каталога

требует согласования с компа-

нией Voith Turbo.

■ Кроме этого, в стандарте

DIN 740 определены дополни-

тельные параметры муфт, ко-

торые могут учитываться при

выборе конструктивного раз-

мера муфты и заданы в табли-

цах параметров.

3.4 Расчет крутильных колеба-

ний (TVA, Torsional Vibration

Analysis = высокоточный анализ

крутильных колебаний)

■ Целью рассмотрения крутиль-

ных колебаний в отношении

эластомерной муфты является

определение переменных кру-

тящих моментов, возникающих

в разных режимах работы

муфты.■ Эти переменные крутящие мо-

менты из-за демпфирования

приводят к нагреву (мощность

потерь) эластомерной пружи-

ны. Это позволяет в значи-

тельной степени проверить

причину выхода из строя «тер-

мическое разрушение» (раз-

дел 1.3.2).■ При высокой температуре ок-

ружающей среды (например

при работе под кожухом) высо-

коэластичная муфта может от-

водить меньше тепла. Это сни-

жает максимально допустимую

мощность потерь и возникаю-

щий как следствие допусти-

мый длительный переменный

крутящий момент.■ При нагреве эластомерной пру-

жины ее жесткость снижается,

из-за чего увеличиваются углы

кручения муфты. Ресурс элас-

томерной пружины снижается.

Начало

Конец

3.5 Эксплуатационная

прочность

■ Ресурс эластомерной муфты

ограничивается в случае уста-

лости вследствие динамичес-

ких эксплуатационных нагру-

зок. Основополагающим

является число и величина

толчков нагрузки (изменение

нагрузки, амплитуды нагрузки)

и возникающие как следствие

повреждения.

■ Связь между объемом частич-

ного повреждения вследствие

изменения нагрузки и величи-

ной толчка нагрузки для опре-

деленных материалов извест-

на и может быть определена

для других материалов с по-

мощью многоступенчатых испы-

таний на долговечность. На

этой основе с помощью пред-

ставленных в эксплуатацион-

ной прочности методов и про-

цедур можно определить

(динамические) эксплуатаци-

онные нагрузки. Они учитыва-

ются при определении разме-

ров или для определения

ресурса муфты.

Определение параметров муфт по DIN 740

Наименование Символы Определение

Номинальный крутящий момент TKN Непрерывно передаваемый крутящий момент

Максимальный крутящий момент TKmaxМаксимально передаваемый крутящий момент, переносимость для нереверсивной нагрузки не менее 105 и для реверсивной нагрузки 5 x 104 - х

Длительный переменный

крутящий моментTKW

Текущая амплитуда, при 10 Гц и 20 °C температуры окружающей среды, длительная переносимость

Максимальная мощность

демпфированияPKW Допустимая мощность демпфирования при 10 Гц и 20 °C температуры окружающей среды

Осевое смещение ΔKa Допустимое осевое смещение половин муфты

Радиальное смещение ΔKr Допустимое радиальное смещение половин муфты

Угловое смещение ΔKw Допустимое угловое смещение половин муфты

Крутильная жесткость упругих

элементовCTdyn CTdyn =

dTK

dϕ

Относительное демпфирование ψ ψ = AD

Ael

AD: Работа демпфирования одного цикла колебаний; Ael: Работа упругой деформации

15

■ Значительным преимуществом

является знание динамических

эксплуатационных нагрузок в

форме ориентировочной сум-

марной нагрузки.

Динамические эксплуатацион-

ные нагрузки можно опреде-

лить с помощью измерения

крутильных колебаний (TVM,

Torsional Vibration Measurement

= высокоточный анализ кру-

тильных колебаний) и перевес-

ти в суммарную нагрузку при

помощи соответствующей

классификационной методики.

Взаимосвязью между горизон-

том нагрузки и частичным пов-

реждением можно провести

аккумуляцию повреждений и

предсказать срок службы муф-

ты с желаемой вероятностью

отказа.

4 Обзор конструктивных рядов

BR 140 BR 142 BR 144

BR 150 BR 151 BR 152

4.1 Конструктивные ряды для установки карданных валов BR 140 – BR 152

Обозна-

чение

Вид муфты Тип

подшипника

Фрикционное

демпфирование

Соединение Примечания

BR 140 Центрированная 1-элементная муфта с фланцевыми подшипниками

Подшипник качения

нет Маховик/корпус двигателя – карданный вал



да Маховик/корпус двигателя – карданный вал

Относительно небольшая масса на маховике



да Маховик/корпус двигателя – карданный вал

Относительно большая масса на маховом колесе

BR 150 Центрированная 1-элементная муфта

Подшипник скольжения

да Маховик двигателя – карданный вал

Очень небольшая монтажная длина




Для высоких оборотов




16

Конструктивные ряды для установки карданных валов BR 153 – BR 159

BR 153 BR 154 BR 155

BR 157 BR 158 BR 159

Обозна-

чение

Вид муфты Опора Фрикционное



BR 153 Центрированная1-элементная муфта


да Фланец – карданный вал Для высоких оборотов


Опора скольжения

да Фланец – карданный вал






да Цапфа вала – карданный вал Самый малый момент инерции масс муфты со стороны карданного вала



да Цапфа вала – карданный вал Самый большой момент инерции масс муфты со стороны карданного вала

BR 159 Центрированная 2-элементная муфта с двойной крутильной упругостью

Подшипник скольжения и качения

нет Фланец – карданный вал В особенности пригодна для испытательных стендов двигателей

17


BR 160 BR 161 BR 170

BR 171 BR 172 BR 173

Обозна-

чение








нет Маховик двигателя – карданный вал




нет Фланец – карданный вал Для высоких оборотов







да Фланец – карданный вал Для высоких оборотов







18


BR 190 BR 198 BR 199

Обозна-

чение






BR 190 Валы муфт с коррекцией длин Подшипник скольжения

нет Маховик двигателя – фланец В особенности пригодна для испытательных стендов двигателей

BR 198 Вал муфты состоит из: – высокоэластичной муфты– вала синхронного вращения

Подшипника скольжения и качения

да Маховик двигателя – вал синхронного вращения

Специально для небольших судовых главных приводов (Aquadrive CVT®)

BR 199 Системы сочленения, состоящие из: – высокоэластичной муфты– карданного вала– и соединительных элементов

19

4.2 Конструктивные ряды для раздельной установки BR 200 – BR 240

BR 200 BR 210 BR 215

BR 220 BR 230 BR 240

Обозна-

чение






BR 200 Всесторонне упругая 2-элементная муфта

– нет Маховик двигателя – цапфа вала



Элементы радиально демонтируются посредством разъемного кольца



Элементы радиально демонтируются


– нет Фланец – вал


– нет Вал – вал


– нет Вал – вал Элементы радиально демонтируются

20

4.3 Конструктивные ряды для установки фланцевым соединением BR 311 – BR 321

BR 311 BR 315 BR 316

BR 317 BR 318 BR 321

Обозна-

чение






BR 311 Втулочная муфта с дисковым (-и) эластичным (-и) элементом (-ами)

– нет Маховик двигателя – вал Для генераторов по DIN 6281


– нет Маховик двигателя – вал Стандартная конструкция, короткая


– нет Маховик двигателя – вал Стандартная конструкция, длинная


– нет Маховик двигателя – вал Элементы радиально демонтируются


– нет Маховик двигателя – вал При использовании картера маховика с большим выступом элементы радиально демонтируются


– нет Вал – вал

21

4.3 Серии для установки с помощью фланцев BR 322 – BR 371

BR 322 BR 362BR 340

BR 371BR 364 BR 366

Обозна-

чение







– нет Вал – вал Элементы радиально демонтируются

BR 340 1-элементная втулочная муфта без предварительного натяжения

– нет Маховик двигателя – профильный вал

Для легких условий применения

BR 362 1-элементная втулочная муфта – да Маховик двигателя – профильный вал

BR 364 1-элементная втулочная муфта – да Маховик двигателя – цапфа вала

BR 366 2-элементная втулочная муфта – нет Маховик двигателя – цапфа вала

BR 371 2-элементная втулочная муфта – нет Маховик двигателя – цапфы вала генератора

Для одноопорных генераторов

22

4.4 Примеры специальных конструктивных типов K…

K 050 364 1105 K 056 900 1025 K 010 900 1265

K 015 900 1043 K 045 900 1050 K 080 900 1013

Обозначение Вид муфты Хранение Фрикцион-ное



K 050 364 1105 Втулочная муфта состопорением от проворота

– да Маховик двигателя – цапфа вала

Для установки между дизельным двигателем и приводным редуктором для нескольких насосов

K 056 900 1025 Муфта предвключения, очень короткая монтажная длина



Для судовых двигателей маховик двигателя встроен в муфту

K 010 900 1265 Соединение валов с 4-кратной крутильной эластичностью

Подшипники скольжения и качения

нет Фланец – фланец Две муфты предвключения BR 159, соединенные посредством возможного смещения профиля.

K 015 900 1043 Центрированная 2-элементная муфта, соединенная с шарниром равных угловых скоростей


нет Фланец – фланец

K 045 900 1050 Центрированная 2-элементная муфта с электрической изоляцией


нет Цапфа вала – карданный вал

По prEN 50124, макс. 1000 В

K 080 900 1013 Центрированная 3-элементная муфта


нет Фланец – карданный вал

23

5 Номенклатура

5.1 Mуфты со стандартным упругим эластомером

5.2 Муфты с эластомерным элементом дискового типа

5.3 Фланцевые подшипники

K 010 152 1 111 N 50


Эластомерный материал:

N: натуральный каучукS: силиконE: материал с электрической изоляцией

Порядковый номер: 000…999

0: стандартизированный конструктивный ряд1: вариант

Конструктивный ряд: 100…399

Размер

Код

SK 1000 315 03 1 111 N 50



N: натуральный каучукS: силикон



Присоединение к маховику SAE: 01…09


Размер

Код

AL 1000 140 01 03 1 111 N 50



N: натуральный каучукS: силикон



Присоединение к маховику SAE: 01…09

Присоединение к корпусу двигателя SAE:

00…09


Размер

Код

24

6 Единицы и переводные коэффициенты

Размер Пересчет

Длина: l

[м] [мм]

Дюйм 1 in 0,0254 25,4

Фут 1 ft 0,3048 304,8

Ярд 1 yd 0,9144 914,4

Миля 1 mile 1609

Морск. миля 1 mile 1853

Масса: м

[кг] [г]

Фунт 1 lb 0,4536 453,6

Унция 1 oz 0,02835 28,35

Сила: F

[Н] = [кг м s-2]

Фунт-сила 1 lbf 4,448

Килограмм-сила 1 kp 9,807

Момент инерции массы: J

[кг м2]

Фунт-фут2 1 lb ft2 0,04214

Фунт-дюйм2 1 lb in2 0,0002926

Маховой момент

[kp м2] (= г · Дж)

1 GD2 4

1 WR2 1

Работа: W

[Дж] = [Н м] [кДж]

Фут-фунт-сила 1 ft lbf 1,3564

Британская тепловая единица 1 BTU 1055 1,055

Килокалория 1 ккал 4,1868

Мощность: P

[Вт] [кВт]

Лошадиных сил, метрических 1 ЛС 735,5 0,7355

Лошадиных сил, британских 1 HP 745,7 0,7457

Угол: ϕ

[рад]

Градусов 1 ° 0,01745

Температура:

[K]

Градусов Цельсия

Разность температур 1 °C 1

Точка таяния льда 0 °C 273,15

Градусов по Фаренгейту

Разность температур 1 °F 1,8 t°F = [(9/5) · t°C] + 32

Точка (температура) замерзания

32 °F 273,15

25

7 Параметры муфт

1 стандартный эластомерный элемент, с предварительным натяжением, с фрикционным демпфированием.

Конструктивные ряды: BR 142, 144, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 157, 158, 362, 364

Размер Твердость по

Шору

Номинальный

крутящий

момент

Максимальный

крутящий

момент

Допустимый

длительный

переменный

крутящий

момент

Динамическая

крутильная

жесткость

Допустимая

мощность

потерь

Относительное


A TKN [Нм] TKmax [Нм] TKW [Нм] CTdyn [Нм/рад] PKV [Вт] ψ

K 005

N 45

N 50

N 60

N 70

180

200

220

240

540

600

660

720

65

70

75

85

950

1400

2100

4100

90 1,6

K 010

N 45

N 50

N 60

N 70

260

300

330

360

780

900

990

1080

90

105

115

125

1300

2000

3000

6200

110 1,6

K 015

N 45

N 50

N 60

N 70

350

390

430

480

1050

1170

1290

1440

120

135

150

170

1700

2600

4000

8100

130 1,6

K 020

N 45

N 50

N 60

N 70

450

510

570

620

1350

1530

1710

1860

160

180

200

215

2100

3600

5000

10600

150 1,6

K 025

N 45

N 50

N 60

N 70

590

660

730

810

1770

1980

2190

2430

180

200

220

245

2800

4600

6800

13600

170 1,6

K 030

N 45

N 50

N 60

N 70

750

840

930

1030

2250

2520

2790

3090

225

250

280

310

3600

6000

8800

17950

200 1,6

K 035

N 45

N 50

N 60

N 70

960

1090

1210

1330

2880

3270

3630

3990

290

325

365

400

4600

7600

11700

22600

230 1,6

K 040

N 45

N 50

N 60

N 70

1240

1400

1550

1710

3720

4200

4650

5130

370

420

465

515

6000

9800

15000

29100

260 1,6

K 045

N 45

N 50

N 60

N 70

1680

1890

2100

2310

5040

5670

6300

6930

420

470

525

580

8500

13300

20400

39500

310 1,6

Динамическая крутильная жесткость при 20 °C Допустимая температура на поверхности натурального каучука: от -40 до +90 °C

26


Шору


крутящий

момент


крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь




K 050

N 45

N 50

N 60

N 70

2170

2440

2710

2990

6510

7320

8130

8970

540

610

680

750

10500

17100

26000

50000

350 1,6

K 055

N 45

N 50

N 60

N 70

2990

3360

3730

4110

8970

10080

11190

12330

750

840

935

1030

14600

23600

36400

70500

420 1,6

K 060

N 45

N 50

N 60

N 70

4400

4950

5500

6050

13200

14850

16500

18150

1100

1240

1375

1515

21400

34700

53000

103400

510 1,6

K 065

N 45

N 50

N 60

N 70

6300

7100

7900

8700

18900

21300

23700

26100

1260

1420

1580

1740

31000

50000

77000

149500

630 1,6

K 070

N 45

N 50

N 60

N 70

9100

10200

11400

12500

27300

30600

34200

37500

1820

2040

2280

2500

44300

71500

110000

213400

760 1,6

K 075

N 45

N 50

N 60

N 70

12400

14000

15500

17100

37200

42000

46500

51300

2480

2800

3100

3420

61000

98000

151000

290000

900 1,6

K 080

N 45

N 50

N 60

N 70

16900

19000

21100

23200

50700

57000

63300

69600

3380

3800

4220

4640

82300

133000

205000

397000

1060 1,6

K 085

N 45

N 50

N 60

N 70

23900

26900

29900

32900

71700

80700

89700

98700

4780

5380

5980

6580

117000

188000

290000

562000

1280 1,6

K 090

N 45

N 50

N 60

N 70

35700

41200

45400

49000

98200

113300

124800

134700

6660

7500

8320

9160

178000

288000

440000

860000

1530 1,6


27

2 стандартных эластомерных элемента, параллельно соединенных, с предварительным натяжением

и фрикционным демпфированием. Конструктивные ряды: BR 170, 171, 172, 173


Шору


крутящий

момент


крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь




K 005

N 45

N 50

N 60

N 70

360

400

440

480

1080

1200

1320

1440

130

140

150

170

1900

2800

4200

8200

140 1,6

K 010

N 45

N 50

N 60

N 70

520

600

660

720

1560

1800

1980

2160

180

210

230

250

2600

4000

6000

12400

175 1,6

K 015

N 45

N 50

N 60

N 70

700

780

860

960

2100

2340

2580

2880

240

270

300

340

3400

5200

8000

16200

205 1,6

K 020

N 45

N 50

N 60

N 70

900

1020

1140

1240

2700

3060

3420

3720

320

360

400

430

4200

7200

10000

21200

235 1,6

K 025

N 45

N 50

N 60

N 70

1180

1320

1460

1620

3540

3960

4380

4860

360

400

440

490

5600

9200

13600

27200

270 1,6

K 030

N 45

N 50

N 60

N 70

1500

1680

1860

2060

4500

5040

5580

6180

450

500

560

620

7200

12000

17600

35900

310 1,6

K 035

N 45

N 50

N 60

N 70

1920

2180

2420

2660

5760

6540

7260

7980

580

650

730

800

9200

15200

23400

45200

355 1,6

K 040

N 45

N 50

N 60

N 70

2480

2800

3100

3420

7440

8400

9300

10260

740

840

930

1030

12000

19600

30000

58200

405 1,6

K 045

N 45

N 50

N 60

N 70

3360

3780

4200

4620

10080

11340

12600

13860

840

940

1050

1160

17000

26600

40800

79000

480 1,6


28


Шору


крутящий

момент


крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь




K 050

N 45

N 50

N 60

N 70

4340

4880

5420

5980

13020

14640

16260

17940

1080

1220

1360

1500

21000

34200

52000

100000

545 1,6

K 055

N 45

N 50

N 60

N 70

5980

6720

7460

8220

17940

20160

22380

24660

1500

1680

1870

2060

29200

47200

72800

141000

650 1,6

K 060

N 45

N 50

N 60

N 70

8800

9900

11000

12100

26400

29700

33000

36300

2200

2480

2750

3030

42800

69400

106000

206800

795 1,6

K 065

N 45

N 50

N 60

N 70

12600

14200

15800

17400

37800

42600

47400

52200

2520

2840

3160

3480

62000

100000

154000

299000

975 1,6

K 070

N 45

N 50

N 60

N 70

18200

20400

22800

25000

54600

61200

68400

75000

3640

4080

4560

5000

88600

143000

220000

426800

1180 1,6

K 075

N 45

N 50

N 60

N 70

24800

28000

31000

34200

74400

84000

93000

102600

4960

5600

6200

6840

122000

196000

302000

580000

1390 1,6

K 080

N 45

N 50

N 60

N 70

33800

38000

42200

46400

101400

114000

126600

139200

6760

7600

8440

9280

164600

266000

410000

794000

1640 1,6

K 085

N 45

N 50

N 60

N 70

47800

53800

59800

65800

143400

161400

179400

197400

9560

10760

11960

13160

234000

376000

580000

1124000

1975 1,6

K 090

N 45

N 50

N 60

N 70

71400

82400

90800

98000

196400

226600

249600

269400

13320

15000

16640

18320

356000

576000

880000

1720000

2360 1,6


29

2 стандартных эластомерных элемента, параллельно соединенных, с предварительным натяжением,

без фрикционного демпфирования. Конструктивные ряды: BR 160, 161, 200, 210, 215, 220, 230, 240, 366, 371

Размер Твер-

дость

по

Шору

Номи-

нальный

крутящий

момент

Макси-

мальный

крутящий

момент




крутящий

момент

Динами-

ческая


жесткость

Осевая

жесткость

пружины

Радиальная

жесткость

пружины


мощность

потерь

Относи-

тельное

демпфиро-

вание

A TKN [Нм] TKmax [Нм] TKW [Нм] CTdyn [Нм/рад] Cax [Н/мм] Crad [Н/мм] PKV [Вт] ψ

K 005

N 45

N 50

N 60

N 70

360

400

440

480

1080

1200

1320

1440

130

140

150

170

1900

2800

4200

8200

2200

3000

3600

6000

700

900

1300

2500

100

0,75

0,75

0,95

1,15

K 010

N 45

N 50

N 60

N 70

520

600

660

720

1560

1800

1980

2160

180

210

230

250

2600

4000

6000

12400

2600

3400

4000

6800

800

1000

1400

2800

130

0,75

0,75

0,95

1,15

K 015

N 45

N 50

N 60

N 70

700

780

860

960

2100

2340

2580

2880

240

270

300

340

3400

5200

8000

16200

3000

3800

4400

7800

900

1100

1600

3100

150

0,75

0,75

0,95

1,15

K 020

N 45

N 50

N 60

N 70

900

1020

1140

1240

2700

3060

3420

3720

320

360

400

430

4200

7200

10000

21200

3400

4400

5000

8800

1000

1200

1700

3400

170

0,75

0,75

0,95

1,15

K 025

N 45

N 50

N 60

N 70

1180

1320

1460

1620

3540

3960

4380

4860

360

400

440

490

5600

9200

13600

27200

3800

5000

5800

10000

1100

1300

1900

3600

200

0,75

0,75

0,95

1,15

K 030

N 45

N 50

N 60

N 70

1500

1680

1860

2060

4500

5040

5580

6180

450

500

560

620

7200

12000

17600

35900

4200

5800

6600

11200

1300

1500

2100

4200

220

0,75

0,75

0,95

1,15

K 035

N 45

N 50

N 60

N 70

1920

2180

2420

2660

5760

6540

7260

7980

580

650

730

800

9200

15200

23400

45200

4800

6600

7600

12600

1500

1700

2500

4800

250

0,75

0,75

0,95

1,15

K 040

N 45

N 50

N 60

N 70

2480

2800

3100

3420

7440

8400

9300

10260

740

840

930

1030

12000

19600

30000

58200

5400

7000

8800

14000

1600

1900

2800

5300

290

0,75

0,75

0,95

1,15

K 045

N 45

N 50

N 60

N 70

3360

3780

4200

4620

10080

11340

12600

13860

840

940

1050

1160

17000

26600

40800

79000

6000

8000

10000

16000

1800

2100

3000

5900

340

0,75

0,75

0,95

1,15


30

Размер Твер-

дость

по

Шору

Номи-

нальный

крутящий

момент

Макси-

мальный

крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость

Осевая

жесткость

пружины

Радиальная

жесткость

пружины


мощность

потерь

Относи-

тельное

демпфиро-

вание

A TKN [Нм] TKmax [Нм] TKW [Нм] CTdyn [Нм/рад] Cax [Н/мм] Crad [Н/мм] PKV [Вт] ψ

K 050

N 45

N 50

N 60

N 70

4340

4880

5420

5980

13020

14640

16260

17940

1080

1220

1360

1500

21000

34200

52000

100000

6600

9000

11200

18000

2000

2300

3300

6400

390

0,75

0,75

0,95

1,15

K 055

N 45

N 50

N 60

N 70

5980

6720

7460

8220

17940

20160

22380

24660

1500

1680

1870

2060

29200

47200

72800

141000

7400

10000

12500

20000

2200

2600

3800

7300

460

0,75

0,75

0,95

1,15

K 060

N 45

N 50

N 60

N 70

8800

9900

11000

12100

26400

29700

33000

36300

2200

2480

2750

3030

42800

69400

106000

206800

8200

11000

13800

22000

2600

3000

4400

8400

570

0,75

0,75

0,95

1,15

K 065

N 45

N 50

N 60

N 70

12600

14200

15800

17400

37800

42600

47400

52200

2520

2840

3160

3480

62000

100000

154000

299000

9600

13000

16000

26000

2900

3400

4900

9500

690

0,75

0,75

0,95

1,15

K 070

N 45

N 50

N 60

N 70

18200

20400

22800

25000

54600

61200

68400

75000

3640

4080

4560

5000

88600

143000

220000

426800

11000

15000

18800

30000

3300

3900

5700

10900

840

0,75

0,75

0,95

1,15

K 075

N 45

N 50

N 60

N 70

24800

28000

31000

34200

74400

84000

93000

102600

4960

5600

6200

6840

122000

196000

302000

580000

12500

17000

21600

34000

3800

4400

6400

12300

980

0,75

0,75

0,95

1,15

K 080

N 45

N 50

N 60

N 70

33800

38000

42200

46400

101400

114000

126600

139200

6760

7600

8440

9280

164600

266000

410000

794000

14000

19000

24500

38000

4300

5000

7300

14000

1160

0,75

0,75

0,95

1,15

K 085

N 45

N 50

N 60

N 70

47800

53800

59800

65800

143400

161400

179400

197400

9560

10760

11960

13160

234000

376000

580000

1124000

16000

21000

27000

42000

5000

5800

8400

16400

1390

0,75

0,75

0,95

1,15

K 090

N 45

N 50

N 60

N 70

71400

82400

90800

98000

196400

226600

249600

269400

13320

15000

16640

18320

356000

576000

880000

1720000

19800

26400

32450

50600

6380

7480

9790

20900

1660

0,75

0,75

0,95

1,15


31

2 стандартных последовательно соединенных эластомерных элемента, с предварительным натяжением,

без фрикционного демпфирования. Конструктивный ряд: BR 159


Шору


крутящий

момент


крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь




K 005

N 45

N 50

N 60

N 70

180

200

220

240

540

600

660

720

65

70

75

85

475

700

1050

2050

100

0,75

0,75

0,95

1,15

K 010

N 45

N 50

N 60

N 70

260

300

330

360

780

900

990

1080

90

105

115

125

650

1000

1500

3100

130

0,75

0,75

0,95

1,15

K 015

N 45

N 50

N 60

N 70

350

390

430

480

1050

1170

1290

1440

120

135

150

170

850

1300

2000

4050

150

0,75

0,75

0,95

1,15

K 020

N 45

N 50

N 60

N 70

450

510

570

620

1350

1530

1710

1860

160

180

200

215

1050

1800

2500

5300

170

0,75

0,75

0,95

1,15

K 025

N 45

N 50

N 60

N 70

590

660

730

810

1770

1980

2190

2430

180

200

220

245

1400

2300

3400

6800

200

0,75

0,75

0,95

1,15

K 030

N 45

N 50

N 60

N 70

750

840

930

1030

2250

2520

2790

3090

225

250

280

310

1800

3000

4400

9000

220

0,75

0,75

0,95

1,15

K 035

N 45

N 50

N 60

N 70

960

1090

1210

1330

2880

3270

3630

3990

290

325

365

400

2300

3800

5850

11300

250

0,75

0,75

0,95

1,15

K 040

N 45

N 50

N 60

N 70

1240

1400

1550

1710

3720

4200

4650

5130

370

420

465

515

3000

4900

7500

14550

290

0,75

0,75

0,95

1,15

K 045

N 45

N 50

N 60

N 70

1680

1890

2100

2310

5040

5670

6300

6930

420

470

525

580

4250

6650

10200

19750

340

0,75

0,75

0,95

1,15


32


Шору


крутящий

момент


крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь




K 050

N 45

N 50

N 60

N 70

2170

2440

2710

2990

6510

7320

8130

8970

540

610

680

750

5250

8550

13000

25000

390

0,75

0,75

0,95

1,15

K 055

N 45

N 50

N 60

N 70

2990

3360

3730

4110

8970

10080

11190

12330

750

840

935

1030

7300

11800

18200

35250

460

0,75

0,75

0,95

1,15

K 060

N 45

N 50

N 60

N 70

4400

4950

5500

6050

13200

14850

16500

18150

1100

1240

1375

1515

10700

17350

26500

51700

570

0,75

0,75

0,95

1,15

K 065

N 45

N 50

N 60

N 70

6300

7100

7900

8700

18900

21300

23700

26100

1260

1420

1580

1740

15500

25000

38500

74750

690

0,75

0,75

0,95

1,15

K 070

N 45

N 50

N 60

N 70

9100

10200

11400

12500

27300

30600

34200

37500

1820

2040

2280

2500

22150

35750

55000

106700

840

0,75

0,75

0,95

1,15

K 075

N 45

N 50

N 60

N 70

12400

14000

15500

17100

37200

42000

46500

51300

2480

2800

3100

3420

30500

49000

75500

145000

980

0,75

0,75

0,95

1,15

K 080

N 45

N 50

N 60

N 70

16900

19000

21100

23200

50700

57000

63300

69600

3380

3800

4220

4640

41150

66500

102500

198500

1160

0,75

0,75

0,95

1,15

K 085

N 45

N 50

N 60

N 70

23900

26900

29900

32900

71700

80700

89700

98700

4780

5380

5980

6580

58500

94000

145000

281000

1390

0,75

0,75

0,95

1,15

K 090

N 45

N 50

N 60

N 70

35700

41200

45400

49000

98200

113300

124800

134700

6660

7500

8320

9160

89000

144000

220000

430000

1660

0,75

0,75

0,95

1,15


33

Муфты с 2 последовательно соединенными и 2 установленными параллельно эластомерными элементами,

с предварительным натяжением, без фрикционного демпфирования. Конструктивный ряд: BR 190


Шору


крутящий

момент


крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь




K 005

N 45

N 50

N 60

N 70

360

400

440

480

1080

1200

1320

1440

130

140

150

170

950

1400

2100

4100

200

0,75

0,75

0,95

1,15

K 010

N 45

N 50

N 60

N 70

520

600

660

720

1560

1800

1980

2160

180

210

230

250

1300

2000

3000

6200

260

0,75

0,75

0,95

1,15

K 015

N 45

N 50

N 60

N 70

700

780

860

960

2100

2340

2580

2880

240

270

300

340

1700

2600

4000

8100

300

0,75

0,75

0,95

1,15

K 020

N 45

N 50

N 60

N 70

900

1020

1140

1240

2700

3060

3420

3720

320

360

400

430

2100

3600

5000

10600

340

0,75

0,75

0,95

1,15

K 025

N 45

N 50

N 60

N 70

1180

1320

1460

1620

3540

3960

4380

4860

360

400

440

490

2800

4600

6800

13600

400

0,75

0,75

0,95

1,15

K 030

N 45

N 50

N 60

N 70

1500

1680

1860

2060

4500

5040

5580

6180

450

500

560

620

3600

6000

8800

17950

440

0,75

0,75

0,95

1,15

K 035

N 45

N 50

N 60

N 70

1920

2180

2420

2660

5760

6540

7260

7980

580

650

730

800

4600

7600

11700

22600

500

0,75

0,75

0,95

1,15

K 040

N 45

N 50

N 60

N 70

2480

2800

3100

3420

7440

8400

9300

10260

740

840

930

1030

6000

9800

15000

29100

580

0,75

0,75

0,95

1,15

K 045

N 45

N 50

N 60

N 70

3360

3780

4200

4620

10080

11340

12600

13860

840

940

1050

1160

8500

13300

20400

39500

680

0,75

0,75

0,95

1,15


34


Шору


крутящий

момент


крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь




K 050

N 45

N 50

N 60

N 70

4340

4880

5420

5980

13020

14640

16260

17940

1080

1220

1360

1500

10500

17100

26000

50000

780

0,75

0,75

0,95

1,15

K 055

N 45

N 50

N 60

N 70

5980

6720

7460

8220

17940

20160

22380

24660

1500

1680

1870

2060

14600

23600

36400

70500

920

0,75

0,75

0,95

1,15

K 060

N 45

N 50

N 60

N 70

8800

9900

11000

12100

26400

29700

33000

36300

2200

2480

2750

3030

21400

34700

53000

103400

1140

0,75

0,75

0,95

1,15

K 065

N 45

N 50

N 60

N 70

12600

14200

15800

17400

37800

42600

47400

52200

2520

2840

3160

3480

31000

50000

77000

149500

1380

0,75

0,75

0,95

1,15

K 070

N 45

N 50

N 60

N 70

18200

20400

22800

25000

54600

61200

68400

75000

3640

4080

4560

5000

44300

71500

110000

213400

1680

0,75

0,75

0,95

1,15

K 075

N 45

N 50

N 60

N 70

24800

28000

31000

34200

74400

84000

93000

102600

4960

5600

6200

6840

61000

98000

151000

290000

1960

0,75

0,75

0,95

1,15

K 080

N 45

N 50

N 60

N 70

33800

38000

42200

46400

101400

114000

126600

139200

6760

7600

8440

9280

82300

133000

205000

397000

2320

0,75

0,75

0,95

1,15

K 085

N 45

N 50

N 60

N 70

47800

53800

59800

65800

143400

161400

179400

197400

9560

10760

11960

13160

117000

188000

290000

562000

2780

0,75

0,75

0,95

1,15

K 090

N 45

N 50

N 60

N 70

71400

82400

90800

98000

196400

226600

249600

269400

13320

15000

16640

18320

178000

288000

440000

860000

3320

0,75

0,75

0,95

1,15


35

Упругие элементы муфты дискового типа, без предварительного натяжения.

Конструктивные ряды: BR 140, 311, 315, 316, 317, 318, 321, 322


Шору

Номи-

нальный

крутящий

момент

Макси-

мальный

крутящий

момент




крутящий

момент



жесткость


мощность

потерь

Относи-

тельное

демпфи-

рование


частота

вращения

A TKN [Нм] TKmax [Нм] TKW [Нм] CTdyn [Нм/рад] PKV [Вт] ψ n [мин-1]

1 упругий элемент муфты дискового типа

SK 400

N 50

N 60

N 70

400

500

500

1200

1200

1200

140

170

170

1600

2400

4500

65

0,75

0,9

1,15

4200

SK 630

N 50

N 60

N 70

630

800

800

1900

1900

1900

220

280

280

2500

4000

6800

90

0,75

0,9

1,15

3800

SK 1000

N 50

N 60

N 70

1000

1250

1250

3000

3000

3000

350

440

440

4600

6000

11000

120

0,75

0,9

1,15

3500

SK 1600

N 50

N 60

N 70

1600

2000

2000

4800

4800

4800

560

700

700

8000

9800

22500

160

0,75

0,9

1,15

2900

SK 2500

N 50

N 60

N 70

2500

3150

3150

7500

7500

7500

870

1100

1100

14600

18800

44200

210

0,75

0,9

1,15

2700

SK 4000

N 50

N 60

N 70

4000

5000

5000

12000

12000

12000

1400

1700

1700

23500

32000

86000

280

0,75

0,9

1,15

2500

SK 6300

N 50

N 60

N 70

6300

8000

8000

19000

19000

19000

2200

2800

2800

37000

50000

155000

360

0,75

0,9

1,15

2300

2 упругих элемента муфты дискового типа, соединенных параллельно

SK 4002

N 50

N 60

N 70

8000

10000

10000

24000

24000

24000

2800

3400

3400

47000

64000

172000

560

0,75

0,9

1,15

2500

SK 6302

N 50

N 60

N 70

12600

16000

16000

38000

38000

38000

4400

5600

5600

74000

100000

310000

720

0,75

0,9

1,15

2300


36

8 Максимальное число оборотов

Конс-

трукти-

вные

ряды

BR 151, 153, 160, 161, 190, 200,

210, 215, 220, 230, 240, 362

BR 170. 171.

172. 173

BR 150, 152, 154,

155, 157, 158

BR 364, 366 BR 159

Размер Материал

GG 25 GGG 40 C 45 GG 25 GGG 40 GG 25 GGG 40 C 45 GG 25 GGG 40 C 45

K 005

K 010

K 015

4700

4250

4000

6700

6050

5700

9800

8700

8100

4700

4250

4000

5600

4950

4600

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3000

4300

3900

3600

6100

5550

5200

9800

8700

8100

5600

4950

4600

K 020

K 025

K 030

3500

3300

2900

4950

4650

4200

7300

6800

6000

3500

3300

2900

4150

3900

3400

3000

3000

2900

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3200

3000

2700

4500

4300

3900

7300

6800

6000

4150

3900

3400

K 035

K 040

K 045

2750

2500

2300

3900

3500

3300

5600

5100

4700

2750

2500

2300

3200

2900

2700

2750

2500

2300

3000

3000

3000

3000

3000

3000

2500

2300

2100

3600

3300

3000

5600

5100

4700

3200

2900

2700

K 050

K 055

K 060

2100

1800

1600

2900

2600

2300

4200

3700

3300

2100

1800

1600

2400

2100

1900

2100

1800

1600

2900

2600

2300

3000

3000

3000

1900

1700

1500

2700

2400

2200

4200

3700

3300

2400

2100

1900

K 065

K 070

K 075

1500

1300

1200

2100

1900

1700

2900

2600

2350

1500

1300

1200

1700

1500

1300

1500

1300

1200

2100

1900

1700

2900

2600

2350

1350

1200

1100

1900

1700

1600

2900

2600

2350

1700

1500

1300

K 080

K 085

K 090

1100

1000

900

1500

1400

1200

2100

1900

1700

1100

1000

900

1200

1100

950

1100

1000

900

1500

1400

1200

2100

1900

1700

1000

900

800

1400

1300

1100

2100

1900

1700

1200

1100

950

Частота вращения в мин-1.Более высокая частота вращения со специальными конструкциями — по запросу.

37

9 Допустимое смещение вала

Размер Максимально допустимое

радиальное смещение при

ударной нагрузке

Длительное допустимое

радиальное смещение r при

600 мин-1

Длительное допустимое

осевое смещение

Длительное допустимое угловое

смещение при 600 мин-1

(мм) (мм) (мм) (°)

BR 200, 210, 215, 220,

230, 240BR 190

K 005

K 010

K 015

1,5

1,5

1,7

1,0

1,2

1,3

0,9

1,0

1,2

1

1

1

0,5

0,5

0,5

K 020

K 025

K 030

3,0

3,5

4,0

1,4

1,5

1,6

1,4

1,5

1,7

1

1

1

0,5

0,5

0,5

K 035

K 040

K 045

4,0

4,0

4,0

1,7

1,8

2,0

1,8

2,0

2,1

1

1

1

0,5

0,5

0,5

K 050

K 055

K 060

5,0

5,0

5,0

2,2

2,4

2,7

2,3

2,8

3,1

1

1

1

0,5

0,5

0,5

K 065

K 070

K 075

5,0

5,0

6,0

3,0

3,5

3,6

3,5

3,9

4,3

1

1

1

0,5

0,5

0,5

K 080

K 085

K 090

6,0

6,0

7,0

4,0

4,4

4,8

4,8

5,3

6,0

1

1

1

Рекомендуемые допуски выравнивания составляют 10 % от данных допустимого смещения вала.

Радиальное смещение муфт:

Допустимые радиальные смещения муфт могут указываться только с привязкой к определенной частоте вращения, так как радиальное смещение вызывает дополнительную тепловую нагрузку. Длительное смещение указано для 600 мин-1; при более высокой частоте вращения nx:

600rzul = r · , nx: макс. частота вращения nx

38

10 Анкета

Пожалуйста, как можно более подробно заполните анкету для разработки высокоэластичной муфты:

Основная информация

Номер запроса клиента:

Фамилия: Дата:

Фирма: Отдел:

Адрес:

Индекс: Город:

Страна:

Телефон: Факс:

Электронная почта: Страница в Интернете:

Установка

Установка карданных валов (муфты предвключения Voith-Küsel)

Производитель карданного вала: Тип:

Вертикальный угол наклона: Градусов Горизонтальный угол наклона: Градусов

Момент инерции массы: кгм2 Крутильная жесткость упругих элементов: Нм/рад

Диаметр фланца: мм Диаметр окружности центров отверстий: мм

Диаметр центрирования: мм

Центрирование, высота: мм Центрирование, глубина: мм

Количество отверстий: Диаметр отверстий: мм

Макс. температура окружающей среды: °C

Фланец карданного вала: ❑ фланец по DIN ❑ Löbro/CV ❑ Mechanics ❑ Spicer/SAE ❑ другой

Раздельная установка (всесторонне упругие муфты)

Расположение между: и

ожидаемое смещение: осевое мм радиальное мм угловое градусов

кратковременные толчки: осевые мм радиальные мм угловые градусов

Установка фланцевым соединением (втулочная муфта)

Муфта, установленная под кожухом корпуса: ❑ да ❑ нет

Макс. температура окружающей среды: °C

При расположении под кожухом приложите чертеж имеющегося свободного рабочего пространства или укажите присоединяемые размеры (см. «Редукторы»).

39

Первичный двигатель

Производитель: Тип:

Двигатель внутреннего сгорания Электродвигатель

❑ Дизельный ❑ Бензиновый ❑ Асинхронный ❑ Синхронный

Двигатели внутреннего сгорания

❑ 2-тактовые ❑ 4-тактовые Число цилиндров:

❑ рядный двигатель ❑ *двигатель с V-образным расположением цилиндров

*Угол развала цилиндров: градусов

Номинальная мощность: кВт Номинальная частота вращения: мин-1

Макс. мощность: кВт Макс. количество оборотов: мин-1

Макс. крутящий момент**: Нм **Количество оборотов: мин-1

Количество оборотов холостого хода: мин-1 Количество оборотов при зажигании: мин-1

Рабочий объем: Литров Ход: мм

Углы зажигания: градусов Момент инерции массы вкл. маховик 1): кгм2

Присоединяемые размеры маховика

SAE:

Диаметр центрирования: мм Диаметр окружности центров отверстий: мм


При ограниченном осевом монтажном пространстве и при особых присоединяемых размерах приложите чертеж или эскиз.

Присоединяемые размеры корпуса маховика

SAE:

Диаметр центрирования: мм Диаметр окружности центров отверстий: мм


Электродвигатели

Асинхронные Синхронные

Номинальная мощность: кВт Номинальная мощность: кВт

Номинальная частота вращения: мин-1 Синхронная частота вращения мин-1

Опрокидывающий момент: Нм Пусковой момент: Нм

Присоединяемые размеры

Диаметр вала: мм Длина вала: мм

Размеры призматической шпонки: x мм по DIN 6885 лист 1

Другие размеры:

1) Обязательно требуется для резонансной оценки

40

Рабочая машина

Производитель: Тип:

Категория

❑ Механическая коробка передач

❑ Гидромеханическая коробка передач*** ❑ С / ❑ без устройства прямого соединения***

❑ Генератор ❑ Поршневой насос ❑ Роторный насос ❑ Компрессор

❑ Нагрузочный тормоз Прочее

Рабочие характеристики

Макс. мощность: кВт Макс. количество оборотов: мин-1

Макс. крутящий момент****: Нм ****При частоте вращения: мин-1

Момент инерции массы: кгм2

В судовых приводах

Число лопастей пропеллера:

❑ Фиксированный пропеллер ❑ Перемещаемый пропеллер ❑ Водомет

Торсионная жесткость вала пропеллера: Нм/рад

Приложите чертеж вала пропеллера (соотношение «длина — диаметр»).

Момент инерции массы: вперед: кгм2 назад: кгм2 нейтральная: кгм2

Приложите систему эластичности масс.

В редукторах

Описание:

Перевод:

Момент инерции массы: кгм2

Приложите систему эластичности масс.

В насосах/компрессорах

Переменные крутящие моменты, возникающие на коленчатом валу:

Переменный крутящий момент +: Нм Переменный крутящий момент – : Нм

Частота: Гц

Присоединяемые размеры

Диаметр фланца: мм Диаметр окружности центров отверстий: мм

Диаметр центрирования: мм

Высота: мм Глубина: мм


Диаметр вала: мм Длина вала: мм

Размеры призматической шпонки: x мм по DIN 6885 лист 1

Другие размеры:

41

11 Сервисные услуги

■ Расчеты крутильных

колебаний (TVA/TVC):

Мы предлагаем динамическое

рассмотрение всех трансмис-

сий во временном и частотном

диапазоне (например, в про-

цессах пуска/остановки, номи-

нальном режиме, холостом хо-

ду, разгоне/торможении,

коротком замыкании и т. д.).

■ Измерения крутильных

колебаний (TVM):

Мы предлагаем измерительно-

техническое рассмотрение

всей трансмиссии, т. е., к при-

меру, измерения торсионных

моментов, углов кручения и

температур, непосредственно

у Вас на месте.

■ Определение суммарных

нагрузок:

По результатам измерений

крутильных колебаний мы

предлагаем определение сум-

марных нагрузок для различ-

ных областей применения. На

основе этих суммарных нагру-

зок можно произвести целе-

направленное определение

срока службы муфты.

■ Приведение в исправность:

Мы предлагаем быстрое, про-

фессиональное и недорогоe

приведение в исправность сис-

тем муфт до состояния новых.

■ Внешнее задействование

монтеров:

Мы предлагаем услуги профес-

сиональных монтеров для вы-

полнения пуско-наладочных

работ и прочих технических за-

даний.

Разработка приводов, подверженных крутильным колебаниям, требует

многолетнего опыта, прежде всего, при применении дизельных двигателей.

Этот опыт компания Voith Turbo предоставляет своим клиентам вместе с

обширными сервисными услугами по разработке и эксплуатации приводов.

В частности это:

42

BV, Bureau Veritas, Франция

GL, Germanischer Lloyd, Германия

LRoS, Lloyds Register of Shipping, Великобритания

12 Сертификация

43

13 Классификация

Мы предлагаем приемку наших систем муфт следующими

классификационными обществами.

Другие классификационные общества — по запросу.

DNV, Det Norske Veritas, Норвегия

RINA, Registro Italiano Navale, Италия

KRoS, Korean Register of Shipping, Республика Корея

ABS, American Bureau of Shipping, США

Сертификаты систем управления в соответствии со стандартом ISO 9001: 2000 (качество), ISO 14001: 2000 (окружающая среда) и OHSAS 18001: 1999 (охрана труда и здоровья)

Экономичность, надежность, экологическая совместимость и безопас-

ность изделий и услуг имеют первостепенное значение для нашего

предприятия. Для того, чтобы обеспечить выполнение этих требований

как сегодня, так и в будущем, компания Voith Turbo ввела интегрирован-

ную систему управления качеством, защитой окружающей среды и

охраной труда на предприятии. Для клиентов это означает, что они

получают высококачественное оборудование, которое изготавливается,

содержится и получает должный уход в безопасных рабочих и экологи-

ческих условиях.

По желанию клиента высокоэластич-ные муфты Voith могут быть сертифици-рованы в соответствии с Директивой 94/9/EG (ATEX 100a)

Voith Turbo Hochelastische Kupplungen GmbH & Co. KG

Centrumstr. 2

45307 Essen, Germany

Tel. +49 201 55783-61

Fax +49 201 55783-65

[email protected]

www.voithturbo.com/highly-flexible-couplings

cr32

3ru,

aik

-SD

L / C

M 0

8.20

08,

1,00

0. П

роиз

вод

ител

ь не

нес

ет о

твет

стве

ннос

ти з

а то

чнос

ть р

азм

еров

и

изоб

раж

ений

. В

озм

ожны

изм

енен

ия

Области применения

■ Рельсовый транспорт:

моторные вагоны, локомотивы

и специальный подвижный

состав■ Корабли и лодки:

круизные катера и паромы

Высокоэластичные муфты Voith –

разнообразные и надежные в использовании

■ Строительные машины:

колесные погрузчики,

самосвалы с ковшовой

платформой, самоходные

подъемные краны и т. д.■ Испытательные стенды:

Опытно-конструкторские

испытательные стенды,

серийные испытательные

стенды и т. д.

■ Генераторы■ Насосы■ Компрессоры■ Прочие приводы с нагрузкой

крутильных колебаний

Documents

Техническая информация: Высокоэластичные …voith.com/rus-ru/747_r_cr323_ru_highly-flexible...1.3 Причины выхода из строя Динамические