Полумуфты

Полумуфта — половина соединительной муфты, которая сидит на одном валу: на насосе, электродвигателе или редукторе. Вторая половина стоит на ответном валу, а момент между ними передают пальцы, зубья, цепь, диски или упругий элемент.

Большинство муфт собраны из двух половин и соединительного элемента, поэтому каждую половину можно заказать отдельно, без всей муфты. Чем муфта в целом отличается от полумуфты, разобрано в статье «Виды муфт для соединения валов».

Упругие полумуфты — у МУВП, кулачковой муфты со звёздочкой и муфты с торообразной оболочкой: момент в них идёт через резину. У остальных типов стальные или чугунные половины соединяются напрямую — зубьями, цепью, дисками, болтами или шарниром.

В таблице — виды полумуфт для валов, которые изготавливаем, стандарт на каждый тип, поле допуска посадочного отверстия и материал по этому стандарту.

Поле допуска отверстия зависит от типа муфты: H7 у большинства типов, H8 у МУВП и H9 у продольно-свёртной. Поэтому «отверстие H7» в заявке на МУВП — требование чертежа заказчика, а не ГОСТ 21424-93. Шпоночные пазы у всех типов выполняют по ГОСТ 23360 или 10748, для конических отверстий ширину паза берут по ГОСТ 12081.

Чаще всего такую деталь заказывают для ремонта: на насосе или электродвигателе износилась половина муфты, или на агрегат поставили двигатель с другим валом.

В таблице — шесть задач, с которыми приходят, и что проверяем до изготовления, чтобы деталь встала с первого раза.

Главный риск при замене одной половины — новая деталь сядет на вал, но не состыкуется со старой. Поэтому до изготовления сверяем с ответной половиной не только диаметр вала, но и присоединительные размеры. «Полный аналог» импортной муфты без такой сверки и проверки момента не обещаем.

Полумуфта для электродвигателя и редуктора отличается от насосной прежде всего моментом. На тихоходном валу редуктора он в разы выше, чем на валу двигателя, поэтому половину на выходной вал подбирают по моменту редуктора, а не по мощности двигателя.

Новая половина муфты состыкуется со старой, если у них один номинальный момент, то есть один типоразмер муфты, — диаметр вала при этом может быть другим.

Это прямо записано в стандартах. ГОСТы допускают в одной муфте полумуфты разных исполнений и с разными посадочными отверстиями:

• ГОСТ 21424-93, п. 10 — МУВП, в пределах одного номинального момента; требование обязательное;
• ГОСТ 20742-93, п. 3 и ГОСТ 20720-93, п. 3 — цепные и кулачково-дисковые муфты, в пределах одного момента;
• ГОСТ 5147-97, п. 3.5 и ГОСТ 26455-97, п. А.1.8 — шарнирные и дисковые муфты, то же условие;
• ГОСТ 20761-96, примечание 2 к табл. 1 — фланцевые муфты, разные исполнения и отверстия.

У зубчатых муфт ГОСТ Р 50895-2025 в п. 3.5 разрешает сочетать втулки разных исполнений, а отверстия меньше табличных делают по заказу.

Соединение полумуфт держится на присоединительных размерах. В таблице — что должно совпасть у старой и новой половины и когда лучше менять обе.

Если ответная половина изношена, новая деталь к ней муфту не спасёт: старая деталь быстро разобьёт новую. Такую половину оцениваем по образцу и предлагаем менять пару.

Полумуфту можно расточить под вал большего диаметра, если новое отверстие есть в ряду того же номинального момента по ГОСТ и стенки ступицы хватает под шпоночный паз.

Посадку на вал задают два стандарта: отверстие — стандарт на муфту, конец вала — ГОСТ 12080-66. В таблице — поля допусков, из которых складывается посадка полумуфты на вал электродвигателя, насоса или редуктора.

Вал k6 в отверстии H7 — переходная посадка: деталь садится с небольшим натягом или зазором, момент передаёт шпонка. Для валов электродвигателей ГОСТ 12080-66 разрешает по согласованию и другие поля допуска — h6, k6, r6, u7, f9, поэтому фактический диаметр вала двигателя лучше измерить, а не брать из каталога.

По ГОСТ 21424-93 у МУВП на 250 Н·м отверстия 32, 36, 40 и 45 мм, во втором ряду — 35, 38 и 42 мм; наружный диаметр — не более 140 мм. На этом ряду видно, когда расточка выручает, а когда нет:

• Вал был 36 мм, у нового двигателя 42 мм. Диаметр есть в ряду 250 Н·м, старую половину растачиваем и режем новый шпоночный паз. Но ступица под 36 мм рассчитана на конец вала длиной 80 мм, а для 42 мм ГОСТ задаёт 110 мм, — проверяем, хватит ли длины посадки.
• Новый вал 48 мм. В ряду 250 Н·м такого отверстия нет. Ближайшая МУВП с ним — на 710 Н·м с наружным диаметром до 190 мм, поэтому меняют обе полумуфты: новая половина к старой не подойдёт.
• Вал прежний, разбит паз. Растачивать отверстие незачем — вал тот же. Делаем новую деталь или, если позволяет стенка, ремонтируем старую после оценки.

Для изготовления полумуфты нужны диаметр и длина вала, шпоночный паз, тип муфты и состояние ответной половины; чертёж желателен, но не обязателен.

1. Что соединяет муфта: двигатель и насос, редуктор, вентилятор, конвейер.
2. Тип муфты — маркировка или обозначение по ГОСТ, например «Муфта упругая втулочно-пальцевая 250-36-1-42-1 ГОСТ 21424-93».
3. Диаметр и длина вала, шпонка или шлицы — для каждого вала отдельно.
4. Что нужно: одна полумуфта, обе или муфта в сборе.
5. Состояние ответной половины: цела, изношена или её нет.
6. Мощность и обороты двигателя — по ним проверяем момент, особенно если двигатель сменили.
7. Чертёж, эскиз полумуфты или образец. Без них — фото узла с линейкой и размеры полумуфты по замерам.
8. Количество.

Пальцы, резиновые втулки и кольца МУВП изготавливаем отдельно — о них — на странице «Муфта МУВП».

Если чертежа нет или образец изношен

Без чертежа снимаем размеры с образца, делаем эскиз полумуфты и согласуем его с вами до изготовления. Изношенный образец не копируем: номинальные размеры отверстия, паза и присоединительных поверхностей восстанавливаем по ответной половине, валу и ГОСТ. Иначе износ старой детали перейдёт в новую.

Полумуфты МУВП делаем из чугуна СЧ20 или из стали, остальные — из материала по стандарту на тип муфты или по чертежу. Обрабатываем на станках с ЧПУ. При выпуске проверяем размер отверстия и шпоночного паза, биение и твёрдость, к изделию прикладываем паспорт. Стоимость и срок изготовления называем после согласования чертежа или эскиза.