?????????????????????? ????????? ???? ... - Voith Turbo

Высокопроизводительные карданные валы 

продукция | Технические разработки | Сервис

Карданные валы и зубчатые зацепления Хирта 

Мы являемся экспертами в области карданных приводных элементов и муфт с Хиртторцевыми 

зубьями на Фойт Турбо. 

Voith Turbo, специалист в области гидродинамических систем приводов,сцепных и тормозных 

систем для применения в наземном, железнодорожном транспорте, промышленности и 

судовых двигателях входит в состав концерна Voith AG. 

Voith – одно из крупнейших семейных предприятий Европы с 39 000 сотрудников, оборотом 

5,1 миллиарда евро (в 2008/2009 финансовом году) и 280 подразделениями. Компания 

работает по всему миру в целом ряде отраслей, куда входит энергетика, нефтегазовый 

сектор, бумажная промышленность, сырьевой сектор, а также транспортные средства и 

автомобилестроение.

Оглавление 

1 Высокопроизводительные карданные 

валы Voith – в чём их уникальность? 4 

2 Номенклатура изделий 6 

3 Модели 8 

4 примеры использования 9 

5 Определения и сокращения 12 

5.1 Длины 12 

5.2 Нагрузки по крутящему моменту 13 

6 Технические характеристики 14 

6.1 Серия S 14 

6.2 Серия M 16 

6.3 Серия W 18 

6.4 Серия H 20 

6.5 Серия E 22 

7 Сопутствующие изделия и услуги 24 

7.1 Технические разработки 24 

7.2 Изделия, сопрягаемые с карданными 

валами 

7.3 Быстроразъемное соединение GT 26 

7.4 Торцевое зубчатое зацепление Хирта 

(разработка Voith) 

27 

7.5 Опоры карданных валов 28 

7.6 Предохранительные муфты Safeset 29 

7.7 Система контроля крутящего 

момента ACIDA 

30 

8 Технические основы 31 

8.1 Основные элементы карданного вала Voith 31 

8.2 Шлицевое соединение телескопической 

части вала с профилем SAE или 

эвольвентным профилем 32 

8.3 Кинематика карданного шарнира 34 

8.4 Двойной карданный шарнир 37 

8.5 Усилия в опорных подшипниках валов 

привода и агрегата 

38 

8.6 Балансировка карданных валов 41 

25 

9 Рекомендации по выбору 42 

9.1 Определения эксплуатационных 

параметров 

9.2 Выбор типоразмера вала 44 

9.3 Рабочее число оборотов 47 

9.4 Масса и момент инерции массы 50 

9.5 Монтаж: соединительный фланец, 

42 

резьбовые соединения 54 

10 Сервисное обслуживание 58 

10.1 Монтаж и ввод в эксплуатацию 59 

10.2 Обучение 60 

10.3 Оригинальные запасные части Voith 61 

10.4 Капитальный и текущий ремонт 62 

10.5 Ремонт, восстановление 63 

10.6 Модернизация, модификация 64 

11 Высокоэффективная смазка 

для карданных валов 65 

12 Качество — экологичность — безопасность 67 

12.1 Качество — абсолютно конкретно 68 

12.2 Экологичность — абсолютно конкретно 69 

12.3 Охрана труда — абсолютно конкретно 70 

Voith Turbo I Высокопроизводительные карданные валы I G 830 ru 

3

1 Высокопроизводительные карданные валы Voith – 

в чем их уникальность? 

Монтажный цех по сборке карданных валов Voith Сварочный робот 

Свойства преимущества 

n Неразъемная проушина под подшипник n Высоконагруженные сечения без стыков и 

резьбовых соединений 

n Минимальная концентрация напряжений 

n Закрытые уплотнительные поверхности 

n Крестовины карданного шарнира изготовлены методом горячей 

n Максимальная производительность по крутящему 

объемной штамповки 

моменту 

n Геометрия оптимизирована методом конечных элементов n Оптимальная конструкция для передачи мощности 

n Минимальная концентрация напряжений 

n Применение высокопрочных термически улучшенных и 

n Высокая предельно допустимая статическая и 

цементированных сталей 

динамическая нагрузка 

n Сварные соединения оптимизированы для восприятия нагрузки n Оптимальная конструкция для передачи мощности 

n Шлицевое соединение с профилем SAE (прямоугольный) 

n Меньшие осевые усилия и как следствие — низкое 

телескопической части больших валов 

смещающее усилие 

n Низкое контактное напряжение 

n Высокая износостойкость 

n Запатентованная технология балансировки n Динамическая балансировка в двух плоскостях 

n Компенсирующая масса - в месте дисбаланса 

n Технические разработки и продукция из одних рук n Один партнер по проектированию трансмиссии 

n Сертификация и аттестация валов для железнодорожного 

n Продукция имеет допуск к эксплуатации 

и водного транспорта 

n Сделано в Германии n Гарантия высокого качества, эффективности и 

точности 

n „Engineered Reliability“ n Компетентный и серьезный партнер 

4 Voith Turbo I Высокопроизводительные карданные валы I G 830 ru

Балансировочная установка Отгрузка продукции 

Факторы эффективности 

n Повышение производительности 

n Долгий срок службы 

n Легкость хода 


n Высокая плавность хода 

n Экономия времени и средств 

n Комплексная ответственность 

n Экономия времени и средств 

n Надёжность 

n Инновационная продукция, инновационные системные решения 


5

2 Номенклатура изделий 

Высокопроизводительные карданные валы Voith обеспечивают оптимальное 

сочетание производительности по крутящему моменту, крутильной и изгибной 

жесткости. Мы поставляем стандартные карданные валы, а также 

модифицированные и специальные исполнения. Технические консультации, 

моделирование крутильных колебаний и эксплуатационные измерения дополняют 

ассортимент наших услуг. 

Серия Диапазон крутящего 

момента 

M z [кНм] 

S 

M 

W 

H 

E 

6 Voith Turbo I Высокопроизводительные карданные валы I G 830 ru 

Диаметр фланца 

a [мм] 

0,25—275 58—435 

32—143 225—350 

55—1 000 225—550 

260—10 000 350—1 400 

более 16 000 до 1 300

Свойства Области применения 

n Базовая модель карданного вала Voith 

n Неразъемные проушины под подшипник вследствие цельного кованого 

фланцевого поводка 

n Шлицевое соединение с эвольвентным профилем 

n Оптимизированная крутильная и изгибная жесткость при малом весе 

n Особенно хорошо подходит для скоростных приводов 

n Не требующее технического обслуживания шлицевое соединение 

с эвольвентным профилем с полимерным покрытием (Rilsan ® ) 

n Высокая производительность по крутящему моменту 

n Оптимизированный срок службы подшипников 

n Фланец с торцевой шпонкой, по заказу — фланец с зубчатым 

зацеплением Хирта 

n До размера 390 — шлицевое соединение с эвольвентным профилем, начиная 

с размера 440 — с профилем SAE(прямоугольным профилем, см. стр.-32) 

n Очень высокая производительность по крутящему моменту 

n Оптимизированный срок службы подшипников 

n Фланец с торцевым зубчатым зацеплением для передачи наиболее высоких 

крутящих моментов 

n Шлицевое соединение с профилем SAE (прямобочным профилем, см. стр. 32) 

n Высочайшая производительность по крутящему моменту 

n Оптимизированные подшипники для соблюдения самых высоких требований 

n Запатентованная разъемная фланцевая вилка 

n Фланец с торцевым зубчатым Хирт-зацеплением для передачи наиболее 

высоких крутящих моментов 

n Шлицевое соединение с профилем SAE (прямобочным профилем, см. стр. 32) 

n Бумагоделательные машины 

n Насосы 

n Общее машиностроение 

n Водный транспорт 

n Железнодорожный транспорт 

n Испытательные стенды 

n Строительные машины и краны 

n Бумагоделательные машины 

n Насосы 

n Общее машиностроение 

n Водный транспорт 

n Железнодорожный транспорт 

n Приводы прокатных станов 

n Высоконагруженные приводы в общем 

машиностроении 

n Приводы прокатных станов 

n Тяжелое машиностроение 

n Тяжелонагруженные приводы прокатных 

станов 


7

3 Модели 

Тип Описание 

…T Карданный вал со стандартным 

шлицевым соединением 

…TL Карданный вал с удлиненным 


…TK Карданный вал с укороченным 


…TR Карданный вал со шлицевым 

соединением типа «трипод» 

Технические характеристики: 

закажите отдельный каталог 

…F Карданный вал без шлицевого 

соединения (неподвижный вал) 

…G Шарнирное соединение: 

короткий разъемный карданный 

вал без шлицевого соединения 

…FZ Промежуточный вал с шарнирной 

головкой и подшипником 

…Z Промежуточный вал с двумя 

подшипниками 

пример обозначения STL1 250.8: 

S TL1 250.8 


Конструктивный размер 250 (диаметр фланца — 250 мм) 

Карданный вал с удлиненным шлицевым соединением 

Карданный вал серии S

4 примеры применения 

Прокатные станы (горизонтальная клеть прокатного стана) Прокатные станы (вертикальная клеть прокатного стана) 

Бумагоделательные машины 


9

Насосы 

Тяговые приводы 


Испытательные стенды

Судовые двигатели 

Специальные приводы (шахтные подъемные установки) 


11

5 Определения и сокращения 

5.1 Длины 

Карданный вал со шлицевым соединением Карданный вал без шлицевого соединения 

l B — рабочая длина 

(укажите при заказе) 

l z — наименьшая длина карданного вала 

(в сдвинутом положении) 

l v — возможное удлинение 

Рабочую длину определяют расстояние между приводным и 

выходным агрегатами, а также изменение длины в процессе 

работы. 

Оптимальная рабочая длина: lB,opt ≈ lz + l__ v 

3 

Максимально допустимая рабочая длина: l B,max = l z + l v 


lB,max lz lv lB (=l) 

lB — рабочая длина соответствует длине карданного вала l 

(укажите при заказе).

5.2 Крутящий момент нагрузки 

M (t) 

MDS 

M DW 

0 

Указание 

M DW , M DS и M Z — величины предельной на- 

грузки на карданный вал. При предельных 

величинах крутящего момента следует проверить 

передаточную способность фланцевого 

соединения, особенно, если не используется 

торцевое зубчатое зацепление. 

t 

Обозначение Объяснение 

Конструктивные элементы 

M DW 

M DS 

M K 

подшипник 

M Z 

Фланцевые соединения 

Крутящий момент, при котором карданный вал 

имеет высокую усталостную прочность при 

реверсивных нагрузках. 

Крутящий момент, при котором карданный вал 

имеет высокую усталостную прочность при 

нереверсивных нагрузках. 

Действует следующая формула: 

MDS ≈ 1.5 · MDW. Максимально допустимый крутящий момент. 

При превышении значений этих параметров 

может произойти пластическая деформация. 

Допустимый крутящий момент в случае редких 

пиковых нагрузок. При передаче крутящего 

момента, превышающего MZ, возможна пластическая 

деформация дорожек качения подшипников, 

в результате которой сократится срок 

службы подшипников. 

Индивидуальный расчет 


13

SF 

6 Технические характеристики 

6.1 Серия S 

Размер M z 

(кНм) 


l 

M DW 

(кНм) 

CR 

(кНм) 

ß max 

(°) 

SG 

l fix 

SFZ 

Общие данные ST 

a k b ± 0,1 c H7 h C12 l m r t z g LA l v I z min LA 

058.1 0,25 0,08 0,09 30 58 52 47 30 5 30 28 x 1,5 1,5 4 3,5 A, B 25 240 

065.1 0,52 0,16 0,16 30 65 60 52 35 6 32 32 x 1,5 1,7 4 4 A, B 30 260 

075.1 1,2 0,37 0,23 30 75 70 62 42 6 36 40 x 2 2,2 6 5,5 A, B 35 300 

090.2 2,2 0,68 0,44 20 90 86 74,5 47 8 42 50 x 2 2,5 4 6 A, B, C 40 350 

100.2 3,0 0,92 0,62 20 100 98 84 57 8 46 50 x 3 2,5 6 7 A, B, C 40 375 

120.2 4,4 1,3 0,88 20 120 115 101,5 75 10 60 60 x 4 2,5 8 8 A, B, C 60 475 

120.5 5,4 1,6 1,4 20 120 125 101,5 75 10 60 70 x 4 2,5 8 9 A, B, C 60 495 

150.2 7,1 2,2 2,0 20 150 138 130 90 12 65 80 x 4 3 8 10 C 110 550 

150.3 11 3,3 2,6 35 150 150 130 90 12 90 90 x 4 3 8 12 C 110 745 

150.5 13 4,3 3,3 30 150 158 130 90 12 86 100 x 5 3 8 12 C 110 660 

180.5 22 6,7 4,6 30 180 178 155,5 110 14 96 110 x 6 3,6 8 14 C 110 740 

225.7 35 11 6,9 30 225 204 196 140 16 110 120 x 6 5 8 15 C 140 830 A, D 

250.8 45 23 11,4 15 250 208 218 140 18 120 152,4 x 14,2 6 8 18 B, C 140 920 A, D 

285.8 70 35 19,1 15 285 250 245 175 20 140 165,1 x 14,2 7 8 20 B, C 140 1035 A, D 

315.8 100 50 26,4 15 315 285 280 175 22 160 193,7 x 14,2 7 8 22 B, C 140 1190 A, D 

350.8 143 71 36,6 15 350 315 310 220 22 180 219,1 x 16 8 10 25 B, C 140 1315 A, D 

390.8 200 100 48,3 15 390 350 345 250 24 194 244,5 x 20 8 10 32 B, C 150 1410 A, D 

435.8 275 138 67,1 15 435 390 385 280 27 215 267 x 25 10 10 40 B, C 170 1590 A, D 

Размеры указаны в миллиметрах. 

l 

ød 

l d 

ta 

ga

ST/STL/STK 

øa 

SZ 

øb 

øc 

l m 

t 

g 

ta 

ga l d 

ød 

øk 

l 

l z 

ør 

l v 

STL 1 STL 2 STK 1 STK 2 STK 3 STK 4* SF SG SFZ SZ SFZ, SZ 

l v I z min LA l v I z min LA l v I z fix LA l v I z fix LA l v I z fix LA l v I z fix I min I fix I min I min I d d g a t a 

l z и l v — переменные. 

Величины предоставляются 

по запросу. 

B 25 215 B 25 195 B 25 175 B 20 165 160 120 

B 30 235 B 30 220 B 30 200 B 20 180 165 128 

B 35 270 B 35 250 B 35 225 B 25 200 200 144 

B, C 40 310 B, C 40 280 B, C 40 250 B, C 25 225 216 168 

B, C 40 340 B, C 40 310 B, C 40 280 B, C 30 255 250 184 

B, C 60 430 B, C 60 400 B, C 50 360 B, C 35 325 301 240 

B, C 60 450 B, C 60 420 B, C 50 375 B, C 35 345 307 240 

C 80 490 C 80 460 C 80 400 C 40 360 345 260 

C 110 680 C 110 640 C 80 585 C 40 545 455 360 

C 110 600 C 80 555 C 45 495 C 40 400 430 344 

C 110 650 C 60 600 C 45 560 C 60 500 465 384 

380 1144 A, D 680 1444 C 110 720 C 80 650 C 55 600 C 40 550 520 440 533 586 171 80 25 4 

370 1200 A, D 670 1500 B, C 85 840 B, C 85 780 B, C 85 710 B, C 70 640 520 480 626 732 229 90 32 5 

370 1280 A, D 670 1580 B, C 100 855 B, C 100 795 B, C 60 735 620 560 716 812 251 110 34 6 

370 1430 A, D 770 1830 B, C 120 1025 B, C 120 950 B, C 80 880 720 640 804 883 277 130 42 6 

370 1570 A, D 770 1970 B, C 130 1160 B, C 130 1070 B, C 90 980 805 720 912 1019 316,5 160 45 7 

400 1690 A, D 800 2090 B, C 105 1280 B, C 105 1170 B, C 90 1070 855 776 980 1087 344,5 200 48 7 

400 1845 A, D 800 2245 B, C 150 1400 B, C 150 1300 B, C 90 1200 955 860 1023 1091 346,5 200 48 9 

45° 

øb 

z=4 

* Исполнения с уменьшенной величиной l Z предоставляются по запросу. 

øh 

øb 

60° 

z=6 

øh 

22,5° 

øb 

z=8 

45° 

øh 

36° 

øb 

øh 

z=10 

LA — шлицевое соединение 

A — без защитного кожуха 

B — с защитным кожухом 

C — покрытие Rilsan® с защитным кожухом 

D — покрытие Rilsan® без защитного кожуха 


36° 

15

MT 

øa 

øb 

øc 

6.2 Серия M 

øk 

t 

g 

l m 


(кНм) 

M DW 

(кНм) 

CR 

(кНм) 


ß max 

(°) 

Общие данные MT 

a k b ± 0,1 c H7 h C12 l m r t z g LA l v 

225.8 32 16 8,6 25 225 198 196 140 16 110 160 x 10 5 8 15 C 110 

250.8 45 23 11,4 15 250 208 218 140 18 120 170 x 10 6 8 18 C 100 

285.8 70 35 19,1 15 285 250 245 175 20 140 200 x 10 7 8 20 C 100 

315.8 100 50 26,4 15 315 285 280 175 22 160 220 x 10 7 8 22 C 135 

350.8 143 71 36,6 15 350 315 310 220 22 180 240 x 12,5 8 10 25 C 135 


l z 

l v 

ør 

øb 

22,5° 

øh 

z = 8 

36° 

45° øb 

36° 

øh 

z = 10 

MF 

l

MG 

MF MG MFZ 

I z min I min I fix I min I d d g a t a 

780 480 440 535 171 80 25 4 

815 520 480 630 229 90 32 5 

895 570 560 695 251 110 34 6 

1060 680 640 780 277 130 42 6 

1170 750 720 880 316,5 160 45 7 


C — покрытие Rilsan® с защитным кожухом 

l fix 

MFZ 

l 

ød 


l d 

g a 

t a 

17

6.3 Серия W 

WT/WTL/WTK 

øa 

øb 

øc 


(кНм) 


t 

g 

l m 

M DW 

(кНм) 

CR 

(кНм) 

øk 

ß max 

(°) 

l z 

ør 

l v 

Общие данные 

x 

y 

22,5° 

øb 

øh 

z = 8 

30° 

45° øb 

a k b ± 0,2 c H7 h l m r t z g x h9 y LA 

225.8 55 26 11,4 15 225 208 196 105 17 120 152,4 x 14,2 5 8 20 32 9 B 

250.8 80 35 19,1 15 250 250 218 105 19 140 165,1 x 14,2 6 8 25 40 12,5 B 

285.8 115 50 26,4 15 285 285 245 125 21 160 193,7 x 14,2 7 8 27 40 15 B 

315.8 170 71 36,6 15 315 315 280 130 23 180 219,1 x 16 8 10 32 40 15 B 

350.8 225 100 48,3 15 350 350 310 155 23 194 244,5 x 20 8 10 35 50 16 B 

390.8 325 160 67,1 15 390 390 345 170 25 215 267 x 25 8 10 40 70 18 B 

440.8 500 250 100 15 435 440 385 190 28 260 323,9 x 30 10 16 42 80 20 B 

490.8 730 345 130 15 480 490 425 205 31 270 355,6 x 32 12 16 47 90 22,5 B 

550.8 1000 500 185 15 550 550 492 250 31 305 419 x 36 12 16 50 100 22,5 B 


øh 

30° 

z = 10 

10° 

20° 

øb 

øh 

z = 16 

20° 20°

WF 

l 

WT WTL 1 WTL 2 WTK 1 WTK 2 WTK 3 WF WG 

l v I z min LA l v I z min LA l v I z min LA l v I z fix LA l v I z fix LA l v I z fix I min I fix 

140 920 A 370 1200 A 670 1500 B 85 840 B 85 780 B 85 710 520 480 

140 1035 A 370 1280 A 670 1580 B 100 855 B 100 795 B 60 735 620 560 

140 1190 A 370 1430 A 770 1830 B 120 1025 B 120 950 B 80 880 720 640 

140 1315 A 370 1570 A 770 1970 B 130 1160 B 130 1070 B 90 980 805 720 

150 1410 A 400 1690 A 800 2090 B 105 1280 B 105 1170 B 90 1070 855 776 

170 1590 A 400 1845 A 800 2245 B 150 1400 B 150 1300 B 90 1200 955 860 

190 1875 A 400 2110 A 800 2510 B 170 1535 B 130 1400 B 70 1300 1155 1040 

190 2040 A 400 2300 A 800 2700 B 180 1780 B 180 1630 B 150 1520 1205 1080 

240 2300 A 400 2500 A 800 2900 B 180 1940 B 100 1770 B 80 1680 1355 1220 

WG 

l fix 


A — без защитного кожуха 



19

6.4 Серия H 

HT 

øa 

øb 

øk 

g 

l m 

Размер ß max 

[°] 


l z 

ør 

l v 

øb 

30° 

øh 

z = 12 

30° 

22,5° 22,5° 

øb 

øh 

z = 16 

15° 

øb 

15° 

øh 

z = 24 

Общие данные HT HF HG 

a k b ± 0,2 h l m r z g LA l v I z min I min I fix 

350.10 10 350 350 320 17,5 210 292 x 20 12 45 B 170 1684 1050 840 

390.10 10 390 390 355 20 230 323,9 x 20 12 50 B 170 1874 1160 920 

440.10 10 440 440 405 20 260 368 x 22,2 16 55 B 190 2104 1300 1040 

490.10 10 490 490 450 22 290 406,4 x 28 16 60 B 210 2344 1460 1160 

550.10 10 550 550 510 24 330 470 x 28 16 70 B 250 2644 1620 1320 

590.10 10 580 590 535 26 350 508 x 50 24 75 B 250 2784 1740 1400 

620.10 10 610 620 565 26 370 508 x 50 24 75 B 250 2864 1820 1480 

650.10 10 640 650 590 30 390 558,8 x 55 24 80 B 250 3034 1940 1560 

680.10 10 670 680 620 30 405 558,8 x 55 24 80 B 250 3094 2000 1620 

710.10 10 700 710 645 33 420 609,6 x 60 24 90 B 250 3284 2100 1680 

740.10 10 730 740 675 33 440 609,6 x 60 24 90 B 250 3364 2180 1760 

770.10 10 760 770 700 36 460 660,4 x 65 24 95 B 250 3554 2300 1840 

800.10 10 790 800 730 36 480 660,4 x 65 24 95 B 250 3634 2400 1920 

Размеры указаны в миллиметрах. Данные производительности по крутящему моменту 

предоставляются по запросу

HF 

Размер ß max 

[°] 

l 

Общие данные HT HF HG 

a k b ± 0,2 h l m r z g LA l v I z min I min I fix 

830.10 10 820 830 765 39 500 762 x 60 24 105 

860.10 10 850 860 795 39 510 762 x 60 24 105 2040 

890.10 10 880 890 805 45 535 790 x 75 24 115 2140 

920.10 10 910 920 835 45 550 790 x 75 24 120 2200 

950.10 10 940 950 865 45 570 790 x 85 24 120 2280 

980.10 10 970 980 895 45 580 790 x 85 24 120 2320 

1010.10 10 1000 1010 920 45 590 865 x 90 24 130 2360 

1040.10 10 1030 1040 940 52 620 865 x 90 24 135 2480 

1070.10 10 1060 1070 975 52 640 915 x 90 24 135 Величины предоставляются 2560 

1090.10 10 1080 1090 995 52 660 966 x 90 24 145 по запросу 

2640 

1120.10 10 1110 1120 1025 52 670 966 x 90 24 145 2680 

1170.10 10 1160 1170 1065 62 700 1000 x 90 24 150 2800 

1200.10 10 1190 1200 1095 62 720 1000 x 90 24 150 2880 

1250.10 10 1240 1250 1145 62 740 1100 x 90 24 160 2960 

1280.10 10 1270 1280 1175 62 760 1100 x 90 24 160 3040 

1320.10 10 1310 1320 1215 62 790 1200 x 90 24 170 3160 

1360.10 10 1350 1360 1255 62 815 1200 x 90 24 170 3260 

1400.10 10 1390 1400 1285 70 840 1200 x 90 24 180 3360 



HG 

l fix 

2000 


21

6.5 Серия E 

Высокопроизводительные карданные валы серии Е: сравнение размеров 

n Исполнения ET, EF и EG 

n Размеры до 1300 

n Данные производительности по крутящему моменту предоставляются по запросу 

Высокопроизводительный 

карданный вал серии Е 

Свойства 

Шарниры n Геометрия фланца оптимально приспособлена для передачи мощности 

n Усиленные крестовины карданного шарнира 

n Оптимально подобранные сечения и переходные радиусы всех деталей, передающих крутящий момент 

n Запатентованная разъемная фланцевая вилка, зубчатое зацепление расположено на оси симметрии 

n Неразъемная проушина под подшипник 

подшипники n Максимальное использование монтажного пространства, максимально возможные подшипники 

и крестовины цапф 

n Оптимизированная запрессовка подшипников 

n Наилучшее отношение плеч рычага на крестовине карданного шарнира 

n Подшипники качения с наружными и внутренними кольцами 

n Оптимизированные размеры тела качения 

n Улучшенная смазка тела качения 

Соединительные детали n Фланцы с торцевым зубчатым Хирт-зацеплением 


n Исполнение с цельным фланцем

Трехмерная модель E-шарнира с сечением 

преимущества Факторы эффективности 

n Значительное увеличение производительности 

по крутящему моменту в сравнении с 

предшествующими моделями карданных валов 

n Конструкция оптимизирована для снижения 

ударных нагрузок 

n Тяжелонагруженные сечения без стыков и резьбовых 

соединений 

n Высокая предельно допустимая статическая и динамическая 

нагрузка, долгий срок службы 

n Длительный срок службы подшипников 

n Равномерное распределение нагрузки на подшипник 

n Высокая предельно допустимая статическая и динамическая 

нагрузка 

n Возможность замены отдельных подшипников качения 

n Конструкция оптимизирована для снижения ударных нагрузок 

n Улучшенные гидродинамические свойства смазки 

n Надежная передача наиболее высоких крутящих моментов 

n Оптимальное центрирование 

n Простота в монтаже 

n Ослабление деталей в результате сужения или уменьшения 

сечения исключается 



n Сокращение эксплуатационных расходов 

n Валки из высокопрочной стали 

n Низкие расходы на монтаж и эксплуатацию 


n Валки из высокопрочной стали 

n Стойкость к перегрузкам 


23

7 Сопутствующие изделия и услуги 

7.1 Технические разработки 

Проектирование трансмиссии с помощью 

программного обеспечения САПР 

Мы предлагаем не только изделия, но и идеи. Воспользуйтесь преимуществами нашего 

накопленного с годами ноу-хау во всех вопросах проектирования трансмиссии: начиная 

с планирования и расчетов, монтажа и ввода в эксплуатацию и заканчивая решением 

вопросов оптимизации затрат на эксплуатацию и концепциями технического обслуживания. 

Услуги по выполнению 

технических разработок 

n Составление спецификаций 

(технического задания). 

n Выполнение чертежей по 

проекту. 

n Расчеты крутильных 

и изгибных колебаний. 

n Расчет и определение 

параметров карданных валов 

и соединительных компонентов. 

n Определение специальных 

требований эксплуатирующей 

организации. 

n Составление инструкций по 

монтажу и техническому 

обслуживанию. 


n Документация и сертификаты. 

n Специальная приемка организациями, 

специализирующимися 

на классификации и сертификации. 

n Мониторинг технического 

состояния. 

n Замеры крутящего момента. 

Конечноэлементный анализ рабочего валка 

с соединительным трефом в разрезе 

(рис.: шейка валка и половина трефа) 

Специальные карданные валы 

Конструирование специальных 

карданных валов, адаптированных 

к приводу и условиям эксплуатации, 

входит в число наших 

повседневных инженерных услуг. 

К этим услугам также относятся: 

n все необходимые 

конструкторские работы; 

n испытание конструкции на 

прочность и ее оптимизация с 

помощью конечноэлементного 

анализа; 

n исследования надежности с 

помощью динамических испытаний 

на испытательном стенде.

7.2 присоединительные детали для карданных валов 

Присоединительные детали для прокатных станов 

для соединения карданного вала с валками 

(так называемый треф) 

Описание 

Примеры присоединительных 

деталей со стороны привода 

и со стороны отбора мощности 

к карданному валу, надежно 

передающих крутящий момент 

n Треф. 

n Соединительный фланец. 

n Переходный фланец. 

n Адаптер. 

применение 

n Прокатные станы. 

n Бумагоделательные машины. 

n Насосы. 

n Общее машиностроение. 

n Испытательные стенды. 

n Строительные машины и краны. 


n Индивидуальная подгонка ко 

всем смежным конструктивным 

элементам. 

n Изготовление точно подогнанных 

деталей с помощью современных 

обрабатывающих центров. 

n Передача наивысшего крутящего 

момента благодаря применению 

высококачественных 

материалов. 

n Высокая износостойкость за 

счет закаленных поверхностей 

контакта. 


25

7.3 Быстроразъемное соединение GT 

Основные функции быстроразъемного соединения GT 


Изобретение быстроразъемного 

соединения GT создало очень 

эффективный соединительный 

элемент, позволяющий быстро 

выполнять монтаж и демонтаж 

самых разных соединений валов 

в машине и заметно сократить 

время простоя при техническом 

обслуживании и ремонте. 



n Приводы, требующие быстрой 

замены соединительных элементов 

с точным центрированием, 

например карданные 

валы и многодисковые муфты. 

n Валки и соединения цилиндров, 

например, в бумагоделательных 

машинах. 

Карданный вал с кольцом быстроразъемного соединения GT 


n Передача крутящего момента 

с геометрическим замыканием 

с помощью торцевых зубьев. 

n Простой и быстрый монтаж 

и демонтаж. 

n Компактный конструктивный 

элемент. 

n Всего два основных элемента. 

n Возможно исполнение из 

высокосортной стали.

7.4 Торцевое зубчатое зацепление Voith 

Фланец карданного вала с 

торцевым зубчатым зацеплением 


Торцевые зубчатые зацепления 

Voith с заданными диаметрами 

передают наиболее высокие 

крутящие моменты. 

Геометрическое 

замыкание 

F a 

Принципиальная схема 


n Карданные валы с высокими 

требованиями к крутящему 

моменту. 

n Соединительные фланцы для 

карданных валов (в том числе 

по заказу клиента). 

n Металлообрабатывающее 

оборудование. 

n Турбокомпрессор. 

n Измерительная техника. 

n Робототехника. 

n Ядерная техника. 

n Медицинская промышленность. 

n Общее машиностроение. 

F u 

Точность деления Самоцентрирование 


n Передача высоких крутящих 

моментов благодаря тому, что 

поверхности клиньев передают 

значительную часть окружного 

усилия с геометрическим замыканием. 

Лишь незначительную 

часть осевого усилия принимают 

на себя болтовые соединения. 

n Самоцентрирование за счет 

геометрически оптимизированной 

фасонной обработки зубьев. 

n Высокая износостойкость благодаря 

тому, что большая часть 

нагрузки принимается боковыми 

поверхностями зубьев. 

n Очень высокая точность воспроизведения 

за счет действия 

шлицевого соединения. 


27

7.5 Опоры карданных валов 

Опора карданного вала (красная) и держатель трефа (желтый) 


Опоры карданных валов (шпиндельная 

опора) и опоры держателей 

трефов поддерживают и 

позиционируют карданные валы, 

включая трефы и соединительные 

фланцы. 




n Приводы в исполнении по 

заказу клиента. 



и готовности оборудования 

за счет заметного сокращения 

простоев при техническом 

обслуживании. 

n Экономия энергии и снижение 

затрат на смазочные материалы, 

обусловленные повышенным 

за счет подшипника качения 

КПД трансмиссии. 

n Низкий износ благодаря равномерной 

передаче мощности.

7.6 Предохранительные муфты Safeset 

Трехмерный разрез предохранительной 

муфты Safeset типа SR-C 


Муфта Safeset — это ограничивающая 

крутящий момент предохранительная 

муфта, которая в 

случае перегрузки немедленно 

прерывает передачу мощности 

в трансмиссии, предохраняя от 

повреждения такие компоненты, 

как двигатель, редуктор, карданные 

валы и т. п. 

Размещение предохранительной 

муфты между шарнирами, специальное 

интегрированное исполнение 

Voith, обеспечивает меньший 

угол изгиба шарнира и, таким 

образом, более длительный срок 

службы. 

Ограничивающие крутящий момент предохранительные муфты Safeset (синие), 

встроенные в высокопроизводительные карданные валы Voith 

Применение 

n Защита трансмиссии от 

перегрузки. 


n Шредеры. 

n Цементные мельницы. 

n Сахарные мельницы. 

n Тяговые приводы. 


n Регулируемый отключающий 

момент. 

n Постоянство установленного 

отключающего момента 

муфты. 

n Передача мощности без 

зазора. 

n Компактная и легкая 

конструкция. 

n Низкий момент инерции массы. 

n Минимальные затраты на 

обслуживание. 


29

7.7 Система контроля крутящего момента ACIDA 

Крутящий момент (Нм) 

550 

401 

253 

103 

-46 

Крутящий момент привода (синяя кривая) с высокой точностью 

и динамикой отображается в измеренных величинах. 

Динамика других сигналов, например тока двигателя или 

гидравлического давления (красная кривая), недостаточна 


62,84 63,90 64,95 66,00 67,06 68,11 69,16 70,22 

Время (с) 

Системы контроля крутящего 

момента ACIDA лучше всего 

зарекомендовали себя при 

контроле карданных валов. 

Непосредственное измерение 

фактической механической 

нагрузки на привод дает важную 

информацию для наблюдения за 

процессом и оптимизации оборудования. 

Анализирующие модули, 

например модули суммарной 

нагрузки или наблюдения в течение 

всего срока службы, разработаны 

специально для сверхтяжелых 

приводов и экстремальных 

нагрузок. Среди прочих опций — 

онлайновая диагностика колебаний 

редукторов и подшипников 

качения. 



n Контроль крутящего момента. 

n Контроль колебаний. 

n Оптимизация процесса. 

n Ориентированный на техническое 

состояние текущий ремонт. 

n Справочные материалы: прокатные 

станы, цементные мельницы, 

брикетные установки, 

мешалки, подъемные машины, 

судовые двигатели, тяговые 

приводы, бумагоделательные 

машины, горнопромышленное 

оборудование и т. д. 

3 

2 

1 

1. Ротор: тензометрический датчик (DMS) 

и телеметрия. Без модификации привода. 

2. Бесконтактное действие: воздушный 

зазор между ротором и статором. 

3. Статор: прием сигнала и индуктивная 

подача энергии 


n Постоянные или временные 

датчики крутящего момента. 

n Системы контроля как комплексные 

решения, включая 

аппаратное и программное 

обеспечение. 

n Генератор отчетов с автоматическим 

анализом, оповещением 

и отчетами. 

n Телекоммуникационный сервис 

с экспертной поддержкой.

8 Технические основы 

8.1 Основные элементы карданного вала Voith 

Различные серии карданных валов Voith всех моделей и размеров 

имеют общие черты, которые способствуют надежной эксплуатации: 

n неразъемные вилки и фланцевые вилки; 

n крестовины карданного шарнира, изготовленные методом горячей 

объемной штамповки; 

n не требующие технического обслуживания подшипники качения 

наивысшей грузоподъемности; 

n применение высокопрочных термически улучшенных и цементуемых 

сталей; 

n оптимальные сварные соединения. 

9 6 8 3 2 1 4 

1 2 4 4 3 5 7 

1 Фланцевая вилка 

2 Крестовина 

карданного шарнира 

3 Сварная вилка 

4 Подшипник 

5 Труба 

6 Цапфа шлицевого вала 

7 Ступица шлицевого вала 

8 Защитный кожух 

9 Скребок 

3 + 5 + 7 Вилка ступицы 

3 + 6 + 8 + 9 Вилка вала 


31

8.2 Шлицевое соединение телескопической части вала 

с профилем SAE или эвольвентным профилем 

Профиль SAE (прямобочный профиль) 


Эвольвентный профиль 

Во многих случаях необходимо шлицевое соединение на карданном валу. В отличие 

от других элементов привода, на карданных валах шлицевое соединение 

реализуется в средней части, а осевое смещение — в шарнирах. 

В карданных валах Voith используются шлицевые соединения двух типов: профиль 

SAE (прямобочный профиль) и эвольвентный профиль. Серия и конструктивный 

размер карданного вала определяют тип шлицевого соединения. 

Эвольвентный профиль — стандартное решение для восприятия нагрузки в 

карданных валах малого конструктивного размера. Этот вариант отличается 

хорошим соотношением цены и качества. профиль SAE (прямобочный профиль) — 

оптимальный вариант для высокопроизводительных карданных валов. 

Шлицевое соединение с профилем 

SAE (прямобочным профилем) 


n Прямобочный профиль с центрированием по диаметру 

n Приближенно перпендикулярное приложение силы 

n Большая поверхность контакта 

n Благоприятное сочетание материалов ступицы и шлицевого вала 

n Как правило, шлицевой вал нитрирован 

n Запатентованный механизм смазки в канавке для циркуляции смазки обеспечивает 

ее равномерное распределение по всему периметру профиля

F N ≈ F U 

Профиль -SAE 

(прямобочный профиль) 

преимущества Факторы эффективности 

n Разделение функций передачи крутящего 

момента и центрирования 

n Низкие нормальные силы и за счет этого — 

низкое смещающее усилие 

F N > F U 


n Легкость хода 

n Низкое контактное напряжение n Долгий срок службы 

n Высокая износостойкость n Долгий срок службы 

n Форма зуба обеспечивает надежную подачу смазки на 

поверхность скольжения из смазочного резервуара 

F U 

Эвольвентный 

профиль 

Передача 

крутящего 

момента 

Функция центрирования 

Профиль -SAE 

(прямобочный профиль) 

Приложение силы через передачу крутящего момента Передача крутящего момента и центрирование 

n Увеличенные интервалы техобслуживания 

Эвольвентный 

профиль 


33

8.3 Кинематика карданного шарнира 

W 1 

n Если приводной вал W 1 равномерно приводится 

в движение (v1 = const.), то выходной вал W2 вращается неравномерно с изменяющейся во 

времени угловой скоростью (v2 ≠ const.). 

n Угловая скорость со стороны отбора мощности 

v2 и разница угла поворота w = (a1 – a2 ) 

представляют собой синусоидальный процесс, 

и их значение зависит от угла перекоса b. 

n Это свойство карданного шарнира означает 

разницу в углах поворота валов, соединенных 

карданным шарниром, и должно учитываться 

при выборе карданных валов. 


a 1 

M 1 , v 1 

G 1 

b 

M 2 , v 2 

W 2 

a 2 

G1 простой карданный 

шарнир 

W1 приводной вал 

выходной вал 

W 2 

a1 , a2 угол поворота 

b угол перекоса 

M1 , M2 крутящие моменты 

v1 , v2 угловая скорость

w 

v 2 

___ 

v 1 

n Во время одного оборота части вала W 1 происхо- 

дит четыре смены разницы угла поворота w и, 

соответственно, угловой скорости v 2 . 

n Часть вала W 2 за один оборот дважды проходит 

максимум ускорения и замедления. 

n При большем угле перекоса b и более высоких 

оборотах могут возникать значительные силы 

инерции. 

Действуют следующие уравнения: 

w = a 1 – a 2 

0,8° 

0,4° 

0° 

-0,4° 

-0,8° 

1,02 

1,01 

1,00 

0,99 

0,98 

(1) 

tan a _____ 1 

= cos b 

tan a2 (2) 

tan w = tan a ________________ 

1 · (cos b – 1) 

1 + cos b · tan2 a1 (3) 

Отсюда следует соотношение угловой 

скорости частей валов W1 и W2 : 

v ___ 2 

v = _______________ 

cos b 

1 1 – sin2 b · sin2 a1 b b b b b 

b = 12° 

b = 12° 

b = 6° 

a 1 

b = 6° 

0° 90° 180° 270° 360° 

(4) 

с максимумом 

v 2 

___ 

v = 

1 | max 1 _____ 

и минимумом 

cos b при a 1 = 90° или a 1 = 270° (4a) 

v 2 

___ 

v 1 | min = cos b при a 1 = 0° или a 1 = 180° (4b) 

Для соотношения крутящих моментов 

действительно следующее уравнение: 

M 2 

___ 

M 1 

= v ___ 1 

v2 с максимумом 

M 2 

___ 

M 1 

| max 

и минимумом 

M 2 

___ 

M 1 

l w maxl 

для b = 12° 

1 – cos 12° 

| min 

(5) 

= 1 _____ 

cos b при a1 = 90° или a1 = 270° (5a) 

= cos b при a 1 = 0° или a 1 = 180° (5b) 


35

w max 

Мерой неравномерности является коэффициент 

неравномерности U: 

U = v ___ 2 

v 1 | max – v 2 

___ 

v1 | = 

min 1 _____ 

cos b 

– cos b = tan b · sin b (6) 

Для максимальной разницы угла поворота w max 

действительно следующее уравнение: 

_________ 1 – cos b 

tan wmax = ± 

2 · √ _____ 

cos b 

Вывод 

4,4° 

4,0° 

3,6° 

3,2° 

2,8° 

2,4° 

2,0° 

1,6° 

1,2° 

0,8° 

0,4° 

w max 

0° 3° 6° 9° 12° 15° 18° 21° 24° 27° 30° 

Единичный карданный шарнир должен применяться 

только при выполнении указанных ниже условий. 

n Неравномерность вращательного движения 

привода имеет второстепенное значение. 

n Угол перекоса ничтожно мал (b < 1°). 

n Передаваемые усилия незначительны. 


b 

U 

0,44 

0,40 

0,36 

0,32 

0,28 

0,24 

0,20 

0,16 

0,12 

0,08 

0,04 

U 

(7) 

A 

G 1 

A. Все части карданного вала лежат в одной плоскости 

G 2

B 

8.4 Двойной карданный шарнир 

b 1 

Z-образное расположение карданного вала: 

приводной и выходной валы расположены параллельно 

в одной плоскости 

В разделе 8.3 было показано, что при использовании 

простого карданного шарнира с данным углом 

перекоса b выходной вал W2 под влиянием карданного 

шарнира постоянно вращается с неравномерной 

угловой скоростью v2 . 

При правильном расположении двух карданных 

шарниров G1 и G2 в качестве карданного вала 

в Z- или W-образном расположении неравномерное 

движение между приводным и выходным валами 

полностью уравнивается. 

G 1 

b 2 

G 2 

W-образное расположение карданного вала: 

приводной и выходной валы пересекаются в одной 

плоскости 

Условия синхронного вращения приводного 

и выходного валов 

Три условия A—C гарантируют, что шарнир G2 со 

сдвигом фаз 90° будет работать и полностью компенсирует 

разницу в углах поворота шарнира G1 . 

Такое расположение карданных валов характеризуется 

как идеальное, с полной компенсацией движения, 

и к нему необходимо стремиться на практике. 

Если хотя бы одно из трех условий не выполняется, 

карданный вал будет работать неравномерно, т. е. 

с неравными угловыми скоростями. В этом случае 

проконсультируйтесь с компанией Voith Turbo. 

B. Обе вилки средней части вала лежат в одной плоскости C. Углы перекоса b 1 и b 2 обоих шарниров одинаковы 

C 

b 1 

G 1 

b 2 

b 2 

b 1 

G 2 


37

8.5 Усилия на опорах приводного и выходного валов 

8.5.1 Радиальные усилия на опорах 

Вследствие изгиба карданного вала соединительные 

подшипники подвергаются дополнительным радиальным 

нагрузкам. За каждый оборот радиальные 

усилия на опорах дважды изменяются от 0 до 

максимального значения. 

Максимальные значения радиальных усилий на опорах карданных валов при Z-образном расположении 

a 1 = 0° 

a 1 = 90° 

B 1 

A 1 

A 2 

B 2 


F 1 

E 1 

F 2 

E 2 

a b 

M d 

A B 

G 1 

b 1 ≠ b 2 

A1 = Md · b · cos b ________ 1 

L · a · (tan b1 – tan b2 ) 

B1 = Md · (a + b) · cos b _____________ 1 

L · a · (tan b1 – tan b2 ) 

E1 = Md · (e + f) · cos b ____________ 1 

L · f · (tan b1 – tan b2) b 1 

F1 = Md · e · cos b ________ 1 

L · f · (tan b1 – tan b2 ) 

A2 = Md · tan b ______ 1 

a 

B2 = Md · tan b ______ 1 

a 

E2 = Md · sin b ________ 2 

f · cos b1 F2 = Md · sin b ________ 2 

f · cos b1 L 

b 2 

G 2 

A 1 = 0 

B 1 = 0 

E 1 = 0 

F 1 = 0 

e f 

b 1 = b 2 

A2 = Md · tan b ______ 1 

a 

B2 = Md · tan b ______ 1 

a 

E2 = Md · tan b ______ 1 

f 

F2 = Md · tan b ______ 1 

f 

E F

Максимальные значения радиальных усилий на опорах карданных валов при W-образном расположении 

a 1 = 0° 

a 1 = 90° 

B 1 

A 1 

A 2 

B 2 

F 1 

E 1 

E 2 

F 2 

a b 

M d 

A 

B 

b 1 ≠ b 2 

A1 = Md · b · cos b ________ 1 

L · a · (tan b1 – tan b2 ) 

B1 = Md · (a + b) · cos b _____________ 1 

L · a · (tan b1 – tan b2 ) 

E1 = Md · (e + f) · cos b ____________ 1 

L · f · (tan b1 – tan b2) G 1 

b 1 

F1 = Md · e · cos b ________ 1 

L · f · (tan b1 – tan b2 ) 

A2 = Md · tan b ______ 1 

a 

B2 = Md · tan b ______ 1 

a 

E2 = Md · sin b ________ 2 

f · cos b1 F2 = Md · sin b ________ 2 

f · cos b1 Обозначения и символы 

G1 , G2 карданные шарниры 

A, B, E, F соединительные 

подшипники 

Md крутящий момент привода 

A1/2 , B1/2 , C1/2 , D1/2 усилия на опорах 

a1 угол поворота 

b1 , b2 угол перекоса 

L 

b 2 

G 2 

b 1 = b 2 

e f 

A1 = 2 · Md · b · sin b ________ 1 

L · a 

B1 = 2 · Md · (a + b) · sin b ____________ 1 

L · a 

E1 = 2 · Md · (e + f) · sin b ____________ 1 

L · f 


E 

F1 = 2 · Md · e · sin b ________ 1 

L · f 

A2 = Md · tan b ______ 1 

a 

B2 = Md · tan b ______ 1 

a 

E2 = Md · tan b ______ 1 

f 

F2 = Md · tan b ______ 1 

f 

F 

39

8.5.2 Осевые усилия на опорах 

Принципиально из кинематики карданного вала не 

возникают осевые усилия. Тем не менее по двум 

причинам в карданных валах со шлицевым соединением 

возникают осевые усилия, которые должны 

воспринимать соединительные подшипники. 

1. Усилие Fax,1 из-за трения в подвижном 

шлицевом соединении 

При изменении длины во время передачи крутящего 

момента на боковых поверхностях соединения 

возникает трение. Силу трения Fax,1 , воздействующую 

в осевом направлении, можно рассчитать по 

следующему уравнению: 

Fax,1 = m · Md · 2 ___ · cos b, 

dm где: 

m — коэффициент трения; 

m ≈ 0,11—0,14 при трении стальных деталей 

(со смазкой) 

m ≈ 0,07 для деталей с полимерным 

покрытием Rilsan® и стальных деталей; 

Md — крутящий момент привода; 

dm — делительный диаметр профиля; 

b — угол перекоса. 

2. Усилие Fax,2 из-за роста давления в шлицевом 

соединении при смазывании 

При смазывании шлицевого соединения возникает 

осевое усилие Fax,2 , зависящее от давления смазывания. 

Поэтому следует учитывать данные, приведенные 

в руководстве по монтажу и эксплуатации. 


8.6 Балансировка карданных валов 

Как любое реальное тело, карданный вал обнаруживает 

неравномерное распределение масс по оси 

вращения. При этом в процессе эксплуатации возникает 

дисбаланс. В зависимости от рабочего числа 

оборотов и применения карданные валы Voith 

динамически сбалансированы в двух плоскостях. 

преимущества балансировки: 

n устранение вибрации и колебаний, высокая 

плавность хода; 

n более длительный срок службы карданного вала. 

Тип оборудования и общие примеры Класс качества 

балансировки G 

Узлы поршневых двигателей легковых и грузовых автомобилей и локомотивов G 100 

Легковые автомобили: колеса, ободья, колесные пары, карданные валы, кривошипно-шатунные механизмы с балансировкой при 

упругой установке 

Сельскохозяйственные машины, кривошипно-шатунные механизмы с балансировкой при жесткой установке, измельчающие 

машины, приводные валы (карданные валы, гребные валы) 

Реактивные двигатели; центрифуги (сепараторы); электродвигатели и генераторы с высотой вала не менее 80 мм и максимальной 

номинальной частотой вращения до 950 мин -1 ; электродвигатели с высотой вала до 80 мм; вентиляторы; редукторы; оборудование 

общего машиностроения; металлообрабатывающее оборудова ние; бумагоделательные машины; технологические машины; насосы; 

турбокомпрессоры; гидротурбины 

Компрессоры; компьютерные приводы; электродвигатели и генераторы с высотой вала не менее 80 мм и максимальной 

номинальной частотой вращения свыше 950 мин -1 ; газовые турбины; паровые турбины; приводы металлообрабатывающих станков; 

текстильное оборудование 

В зависимости от применения и максимального рабочего 

числа оборотов значения классов качества 

балансировки карданных валов находятся в диапазоне 

от G 40 до G 6,3. Воспроизводимость результатов 

измерений под воздействием различных физических 

факторов влияния может иметь большие 

допуски. К таким факторам влияния относятся, например: 

Балансировка карданных валов Voith выполняется 

в соответствии со стандартом DIN ISO 1940-1 

(«Механические колебания: требования к качеству 

балансировки роторов в неподвижном (жестком) 

состоянии, часть 1: определение и проверка допусков 

балансировки»). Ниже представлена выдержка 

из этого стандарта, в которой перечислены ориентировочные 

значения классов качества балансировки. 

G 40 

G 16 

G 6,3 

G 2,5 

n конструктивные особенности балансировочного 

оборудования; 

n точность метода измерений; 

n допуски приемки карданных валов; 

n радиальный и осевой зазоры в опорах карданных 

шарниров; 

n продольный люфт при продольном перемещении. 


41

9 Рекомендации по выбору 

Расчет карданного вала зависит от ряда факторов. Надежные расчеты и испытания 

исключают угрозу для окружения. Следует также учитывать затраты, требуемые на 

протяжении всего жизненного цикла изделия. 

Методы расчетов, описанные в этой главе, носят исключительно рекомендательный 

характер. при выборе карданного вала воспользуйтесь знаниями и многолетним 

опытом наших инженеров отдела сбыта. Мы с радостью вас проконсультируем. 

9.1 Определения эксплуатационных параметров 

Обозначение 

Общеприня 

тая 

единица 

Объяснение 

P N (кВт) Номинальная мощность приводного двигателя 

n N (мин -1 ) Номинальная частота вращения приводного двигателя 

M N (кНм) Номинальный крутящий момент приводного двигателя, действительно: 

M N = 60 

______ 

2p · n N 


· PN ≈ 9,55 · P ___ N 

nN с M N в кНм, n N в мин -1 и P N в кВт 

ME (кНм) Эквивалентный момент 

Этот крутящий момент является важным эксплуатационным параметром, если ведущим критерием выбора 

карданного вала является долговечность подшипников. Он учитывает условия эксплуатации и может 

рассчитываться для комбинированных нагрузок (см. раздел 9.2.1). Если условия эксплуатации недостаточно 

известны, при оценке учитывается номинальный крутящий момент. 

nE (мин-1 ) Эквивалентное число оборотов 

Это число оборотов является важным эксплуатационным параметром, если ведущий критерий выбора 

карданного вала — долговечность подшипников. Оно учитывает условия эксплуатации и может рассчитываться 

для комбинированных нагрузок (см. раздел 9.2.1). Если условия эксплуатации недостаточно известны, при 

оценке учитывается номинальное число оборотов. 

Mmax (кНм) пиковый крутящий момент 

Этот крутящий момент является максимальным при нормальной эксплуатации. 

nmax (мин-1 ) Максимальное число оборотов 

Это число оборотов является максимальным при эксплуатации.

Определяющую роль в выборе карданного вала 

играют следующие факторы: 

n эксплуатационные параметры; 

n ведущий критерий выбора: 

срок службы или эксплуатационная прочность 

подшипников; 

n место установки; 

n соединительные подшипники. 


Общеприня 

тая 

еди ница 

Объяснение 

nz1 (мин-1 ) Максимально допустимый крутящий момент в зависимости от рабочего угла перекоса 

Средняя часть карданного вала в Z- или W-образном расположении (b ≠ 0°) вращается неравномерно. 

Она испытывает момент ускорения масс, зависящий от числа оборотов и угла перекоса. Для 

обеспечения плавного хода и предотвращения повышенного износа момент ускорения масс 

ограничивается, при этом максимальное число оборотов карданного вала не превышает nz1. Более 

подробные сведения см. в разделе 9.3.1. 

nz2 (мин-1 ) Максимально допустимое число оборотов с учетом изгибных колебаний 

Карданный вал является изгибно-упругим телом. При изгибно-критическом числе оборотов частота 

изгибных колебаний достигает величины собственной частоты карданного вала. В результате возникает 

высокая нагрузка на все части карданного вала. Максимальное число оборотов карданного вала должно 

быть значительно ниже изгибно-критического. Более подробные сведения см. в разделе 9.3.2. 

b (°) Рабочий угол перекоса 

Угол перекоса обоих шарниров при Z- или W-образном расположении равен: 

b = b 1 = b 2 

При пространственном изгибе образующийся угол перекоса b R определяется следующим образом: 

tan b R = √ ______________ 

tan 2 b h + tan 2 b V и: b = b R 

b max (°) Максимальный возможный угол перекоса 

b h1 

Пространственный изгиб 

b h2 

b v1 

b v2 


43

9.2 Выбор конструктивного размера 

В целом имеется два критерия выбора конструктивного размера карданного вала: 

1. Срок службы подшипников качения в шарнирах. 

2. Эксплуатационная прочность и, следовательно, производительность по крутящему моменту 

или предельно допустимая нагрузка. 

Как правило, ведущие критерии выбора определяются применением. Выбор в зависимости от 

долговечности подшипников чаще всего применяется, когда от привода требуется длительный 

срок службы, а выраженные пики крутящего момента отсутствуют или наступают только кратковременно 

(например, в фазе запуска). Типичными примерами являются приводы бумагоделательных 

машин, насосов или вентиляторов. Для всех остальных применений выбор делается 

в пользу эксплуатационной прочности. 

9.2.1. Выбор в зависимости от долговечности 

подшипников 

Долговечность подшипников рассчитывается в соответствии 

со стандартом DIN ISO 281 («Подшипники 

качения: динамическая грузоподъемность и номинальная 

долговечность»). Разумеется, при применении 

стандарта к карданным валам ряд различных 

факторов влияния не учитывается. К ним относится, 

например, разбивка подшипника, т. е. деформация 

отверстия под воздействием нагрузки. Эти влияния 

до сих пор учитываются только качественно. 

Теоретическая долговечность карданного вала 

рассчитывается по следующему уравнению: 

L h = 

1,5 · 107 

_________ 

n E · b · K B 

· ( CR ___ 

M E 

) 10 ___ 

3 

где: 

Lh — теоретическая долговечность в часах (ч); 

CR — коэффициент работоспособности 

карданного шарнира в кНм (см. таблицы в 

главе 6); 

b —— угол перекоса в градусах (°); при пространственном 

изгибе следует применять полученный 

в результате угол перекоса bR (в каждом 

случае, однако, минимальный угол 

составляет 2°); 

KB — коэффициент эксплуатации; 


nE — эквивалентное число оборотов в мин-1 ; 

ME — эквивалентный момент в кНм. 

Коэффициент эксплуатации 

В приводах с дизельными двигателями возникают 

пики крутящего момента, которые учитываются 

коэффициентом эксплуатации KB : 

приводной двигатель Коэффициент 

Электродвигатель 1 

Дизельный двигатель 1,2 

эксплуатации K B

M, n 

M 1 

n 1 

Ступенчатая нагрузка на карданный вал 

M 2 

n 2 

0 1 

q1 q2 qu Эквивалентные эксплуатационные параметры 

Уравнение теоретической долговечности подшипника 

предполагает постоянную нагрузку на подшипник 

и число оборотов. В случае ступенчатого 

изменения нагрузки эквивалентные эксплуатационные 

параметры, приводящие к одинаковой усталости 

подшипников качения, можно определить как 

фактически действующие нагрузки. Эквивалентными 

эксплуатационными параметрами в конечном 

итоге являются эквивалентное число оборотов nE и эквивалентный крутящий момент ME. Если за отрезок времени Ti карданный вал передает 

крутящий момент Mi при числе оборотов ni, прежде 

всего определяется временной интервал qi , нормирующий 

отрезок времени Ti общего срока службы 

T ges: 

qi = T ____ i 

Tges u 

с ∑ q i = q1 + q2 + … + qu = 1. 

i = 1 

Отсюда можно определить эквивалентные 

эксплуатационные параметры: 

u 

nE = ∑ 

i = 1 

q i · n i = q 1 · n 1 + q 2 · n 2 + … + q u · n u 

M u 

n u 

( 

u 

∑ qi · ni · M i 

i = 1 

ME = 10 ___ 

3 

___________ 

Вывод 

q 

= ( q 1 · n 1 · M 1 

3 ___ 

10 

) nE 10 ___ 

3 

+ q2 · n2 · M 2 

10 ___ 

3 

+ … + qu · nu · M u 

10 ___ 

3 

_____________________________________ 

3 ___ 

10 

n Расчетная долговечность подшипников является 

теоретической величиной, которая на практике в 

большинстве случаев гораздо более 

продолжительна. 

n Следующие дополнительные факторы, и некоторые 

— в значительной степени, влияют на долговечность 

подшипников: 

– качество подшипника; 

– качество (твердость) цапфы; 

– смазка; 

– перегрузки, приводящие к пластической 

деформации; 

– качество уплотнений. 

n E ) 


45

9.2.2 Выбор в зависимости от эксплуатационной 

прочности 

Расчеты эксплуатационной прочности могут выполняться 

с помощью суммарной нагрузки. На практике, 

однако, редко имеются достаточно точные данные 

суммарной нагрузки. В этом случае используется метод 

квазистатического анализа. При этом ожидаемый 

пиковый крутящий момент Mmax сравнивается с 

крутящими моментами MDW , MDS и MZ (см. раздел 5.2). 

Для пикового крутящего момента действует 

следующее выражение: 

M max ≈ K 3 · M N , 

где K3 — коэффициент для учета ударного нагружения. 

Речь идет об эмпирических величинах, выведенных 

в результате многолетнего опыта расчета 

карданных валов. 

Определенный таким образом пиковый 

крутящий момент должен отвечать следующим 

условиям: 

1. M max < M DW для реверсивной нагрузки. 

2. M max < M DS для неревесивной нагрузки. 

3. Отдельные и редко возникающие пики крутящего 

момента не превышают величину MZ. Допустимая 

продолжительность и частота этих пиков 

крутящего момента зависит от применения. 

Проконсультируйтесь с компанией Voith Turbo. 


Ударная 

нагрузка 

Коэффициент 

для учета 

ударного нагружения 

K 3 

Типичные рабочие машины 

Легкая 1,1—1,3 n Генераторы (равномерно нагруженные) 

n Центробежные насосы 

n Подъемно-транспортное оборудование 

(равномерно нагруженное) 

n Металлообрабатывающее оборудование 

n Деревообрабатывающие станки 

Средняя 1,3—1,8 n Многоцилиндровые компрессоры 

n Многоцилиндровые поршневые насосы 

n Линии по производству мелкосортового 

проката 

n Непрерывные проволочнопрокатные 

станы 

n Передние передачи локомотивов и 

других рельсовых транспортных средств 

Тяжелая 2—3 n Транспортные рольганги 

n Непрерывные трубопрокатные станы 

n Непрерывные рабочие рольганги 

n Линии по производству среднесортового 

проката 

n Одноцилиндровые компрессоры 

n Одноцилиндровые поршневые насосы 

n Вентиляторы 

n Мешалки 

n Экскаваторы 

n Гибочные машины 

n Прессы 

n Роторные буровые установки 

n Вспомогательные приводы локомотивов 

и других рельсовых транспортных средств 

Особо 

тяжелая 

Сверхтяжелая 

3—5 n Реверсные рабочие рольганги 

n Приводы лебедок 

n Окалиноломатели 

n Клети прокатного стана 

6—15 n Приводы валков прокатных станов 

n Ножницы для резки листового металла 

n Прижимные ролики лебедок

9.3 Рабочее число оборотов 

9.3.1 Максимально допустимое число оборотов n z1 

в зависимости от рабочего угла перекоса 

В разделе 8.3 было показано, что карданный шарнир 

обнаруживает неравномерное движение выходного 

звена. Карданный вал представляет собой 

последовательное соединение двух карданных 

шарниров. При выполнении перечисленных в разделе 

8.4 условий в карданных валах с Z- или 

W-образным расположением между приводной и 

выходной частями достигается равномерное движение. 

Однако средняя часть карданного вала попрежнему 

вращается неравномерно с периодически 

изменяющейся угловой скоростью v2 . 

Поскольку средняя часть карданного вала имеет 

момент инерции массы, она противопоставляет 

момент сопротивления угловому ускорению dv2 /dt. 

Этот взаимодействующий момент ускорения масс 

может стать причиной хлопающего шума в профиле 

карданных валов со шлицевым соединением. 

n z1 (мин -1 ) 

6000 

4000 

2000 

1000 

800 

600 

500 

HT 490.10 

HT 550.10 

WT 490.8 

WT 550.8 

ST 250.8 

WT 225.8 

MT 225.8 

ST 435.8 

WT 390.8 

WT 440.8 

HT 390.10 

В результате снижается плавность хода и 

повышается износ. 

Кроме того, момент ускорения масс может — как 

в валах со шлицевым соединением, так и без него 

— стать причиной обратного действия на всю трансмиссию. 

Примером могут служить крутильные колебания. 

Для предотвращения таких негативных воздействий 

соблюдайте следующее условие: 

n max < n z1 

ST 180.5 

ST 225.7 

ST 390.8 

WT 350.8 

Ориентировочные величины n z1 в зависимости от b 

ST 150.2 

ST 150.3 

ST 150.5 

MT 350.8 

ST 120.2 

ST 120.5 

ST 350.8 

WT 315.8 

MT 315.8 

ST 090.2 

ST 100.2 

ST 315.8 

WT 285.8 

MT 285.8 

ST 058.1 

ST 065.1 

ST 075.1 

ST 285.8 

WT 250.8 

MT 250.8 

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 

b 

b (°) 


47

9.3.2 Максимально допустимое число оборотов n z2 

в зависимости от эксплуатационной длины 

Каждый карданный вал имеет изгибно-критическое 

число оборотов, при котором частота изгибных колебаний 

достигает величины собственной частоты 

карданного вала. В результате возникает высокая 

нагрузка на все части карданного вала, а в неблагоприятных 

случаях возможно его повреждение или 

выход из строя. 

Расчет изгибно-критического числа оборотов реального 

карданного вала в трансмиссии является комплексной 

задачей, которую компания Voith Turbo выполняет 

с помощью ряда расчетных программ. 

В целом изгибно-критическое число оборотов 

зависит от трех факторов: 

n рабочей длины lB ; 

n изгибной жесткости карданного вала; 

n условий соединения со стороны привода 

и со стороны отбора мощности. 

n z2 (мин -1 ) 

6000 

4000 

2000 

1000 

800 

600 

400 

200 

100 

ST 150.5 

ST 058.1 


ST 180.5 

ST 065.1 

ST 225.7 

ST 075.1 

ST 250.8 

ST 100.2 

Максимально допустимое число оборотов n z2 уста- 

навливается таким образом, чтобы обеспечить безопасный 

интервал до изгибно-критического числа 

оборотов, соответствующий данному применению. 

Для того чтобы предотвратить выход из строя 

карданного вала, а также из соображений 

безопасности соблюдайте следующее условие: 

n max < n z2 

Для обычных соединений и условий эксплуатации 

возможно задание ориентировочных величин максимально 

допустимого числа оборотов nz2 в зависимости 

от рабочей длины lB . 

Ориентировочные значения n z2 в зависимости от l B для серии S 

ST 285.8 

ST 090.2 

ST 315.8 

ST 120.2 

ST 350.8 

ST 120.5 

ST 390.8 

ST 150.2 

ST 435.8 

ST 150.3 

1000 2000 3000 4000 5000 6000 

I B (мм)

Ориентировочные величины n z2 в зависимости от l B в сериях M и H 

n z2 (мин -1 ) 

Ориентировочные значения n z2 в зависимости от l B для серии W 

n z2 (мин -1 ) 

4000 

2000 

1000 

800 

MT 225.8 

MT 250.8 

MT 285.8 

MT 315.8 

MT 350.8 

HT 350.10 

HT 390.10 

HT 440.10 

HT 490.10 

HT 550.10 

600 

500 

2000 3000 4000 5000 6000 

4000 

2000 

1000 

800 

WT 225.8 

WT 250.8 

WT 285.8 

WT 315.8 

I B (мм) 

I B (мм) 

WT 350.8 

WT 390.8 

WT 440.8 

WT 490.8 

WT 550.8 

600 

500 

2000 3000 4000 5000 6000 


49

9.4 Масса и момент инерции массы 

Размер Значения в зависимости 

от длины для трубы 


Карданные валы со шлицевым соединением 

m’ R J’ R m L min J L min m L min J L min m L min J L min m L min J L min m L min J L min 

(кг/м) (кг·м 2 /м) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) 

ST/STL/SF ST STL1 STL2 STK1 STK2 

058.1 1,0 0,00 017 1,1 0,00 019 

1,1 0,00 024 1,0 0,00 022 

065.1 1,1 0,00 026 1,7 0,00 042 1,7 0,00 045 1,6 0,00 043 

075.1 2,0 0,00 068 2,7 0,00 098 2,5 0,00 096 2,4 0,00 093 

090.2 2,4 0,00 140 4,8 0,00 250 4,3 0,00 260 4,1 0,00 240 

100.2 3,5 0,00 190 6,1 0,00 380 

Значения 

Значения 

5,8 0,00 430 5,5 0,00 420 

120.2 5,5 0,00 440 10,8 0,01 000 предоставляются по предоставляются по 10,2 0,01 200 9,8 0,01 200 

120.5 6,5 0,00 710 14,4 0,01 800 запросу. 

запросу. 

13,7 0,01 500 13,2 0,01 500 

150.2 7,5 0,011 20,7 0,032 20,7 0,032 20,1 0,031 

150.3 8,5 0,018 32,0 0,045 27,0 0,045 25,9 0,044 

150.5 11,7 0,027 36,4 0,048 36,5 0,049 34,9 0,047 

180.5 15,4 0,042 51,7 0,100 48,5 0,084 46,7 0,082 

225.7 16,9 0,055 65 0,160 74 0,170 88 0,200 66 0,180 64 0,160 

250.8 49 0,23 123 0,45 150 0,56 183 0,64 113 0,42 109 0,37 

285.8 53 0,30 171 0,99 197 1,11 234 1,23 154 0,91 148 0,87 

315.8 63 0,51 261 1,99 299 2,26 357 2,54 242 1,87 228 1,84 

350.8 80 0,80 380 3,29 432 3,66 512 4,11 353 3,03 344 2,91 

390.8 115 1,41 525 5,88 628 6,62 744 7,38 492 5,57 463 5,39 

435.8 150 2,21 740 10,30 820 11,40 967 12,60 688 9,69 658 9,21 

MT/MF MT 

225.8 37,0 0,21 88 0,380 

250.8 39,5 0,25 109 0,580 

285.8 46,9 0,42 160 1,100 

315.8 51,8 0,57 246 1,900 

350.8 70,1 0,91 344 3,420 

WT/WTL/WF WT WTL1 WTL2 WTK1 WTK2 

225.8 49 0,23 122 0,42 150 0,527 182 0,62 112 0,39 108 0,34 

250.8 53 0,30 172 0,93 197 1,057 235 1,18 154 0,86 148 0,81 

285.8 63 0,51 263 1,92 300 2,197 358 2,47 244 1,81 229 1,78 

315.8 80 0,80 382 3,18 434 3,555 514 4,01 355 2,94 346 2,82 

350.8 115 1,41 527 5,54 630 6,274 746 7,04 494 5,24 465 5,06 

390.8 150 2,21 738 9,56 817 10,6 964 11,8 684 8,9 655 8,43 

440.8 217 4,74 1190 20,0 1312 21,9 1537 24,8 1050 18,1 1025 16,5 

490.8 255 6,70 1452 34,1 1554 35,9 1779 40,2 1350 31,2 1300 29,2 

550.8 345 12,50 2380 64,8 2585 70,5 3045 79,7 2170 58,1 2120 53,7 

Продолжение см. на стр. 52/53.

Карданные валы без 

шлицевого соединения 

Шарнирное 

соединение 

m L min J L min m L min J L min m L min J L min m L fix J L fix 

(кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) 

STK3 STK4 SF SG 

1,0 0,00 021 0,9 0,00 018 0,9 0,00 015 0,8 0,00 014 

1,5 0,00 042 1,4 0,00 039 1,2 0,00 034 1,0 0,00 030 

2,3 0,00 092 2,1 0,00 089 2,0 0,00 078 1,0 0,00 062 

4,0 0,00 230 3,8 0,00 220 3,6 0,00 240 3,2 0,00 150 

5,3 0,00 400 5,1 0,00 390 4,5 0,00 350 4,2 0,00 300 

9,2 0,01 100 8,6 0,01 000 7,7 0,00 960 7,4 0,00 710 

12,3 0,01 800 11,5 0,01 800 10,5 0,01 400 9,2 0,01 000 

17,1 0,027 15,8 0,025 15,2 0,024 13,8 0,021 

27,4 0,043 26,0 0,043 22,1 0,043 16,6 0,041 

32,4 0,044 29,4 0,043 25,3 0,041 21,6 0,380 

43,1 0,081 40,9 0,078 32,4 0,073 30,6 0,740 

60 0,150 56 0,150 36 0,120 36 0,110 

96 0,28 86 0,270 79 0,37 86 0,41 

136 0,83 123 0,85 129 0,94 

220 1,74 183 1,76 190 1,84 

332 2,77 261 2,89 270 3,00 

437 5,12 359 5,01 378 5,45 

604 8,75 509 8,41 540 9,78 

MF MG 

56 0,25 59 0,24 

77 0,34 81 0,34 

116 0,80 122 0,79 

171 1,63 180 1,50 

243 2,53 256 2,68 

WTK3 WF WG 

95 0,25 78 0,31 82 0,35 

136 0,78 124 0,76 127 0,83 

221 1,68 185 1,58 189 1,71 

334 2,67 262 2,46 270 2,81 

439 4,8 359 4,38 370 4,78 

600 7,99 506 7,59 524 8,22 

985 15,7 790 14,6 798 15,4 

1260 28,6 1014 24,3 1055 25,2 

2090 52,4 1526 45,4 1524 48,0 


51

Размер Значения в зависимости 

от длины для трубы 

Обозначение Объяснение 

m’ R 

J’ R 

m L min 

J L min 

Масса труб на 1 м длины 

Расчеты для всего карданного вала 


Момент инерции масс труб на 1 м длины 

Масса карданного вала при длине… 

Момент инерции масс карданного вала при длине… 


m ges Общая масса m ges = m L min + (l z – l z min ) · m’ R 

J ges Общий момент инерции масс J ges = J L min + (l z – l z min) · J’ R 

l z min 


m’ R J’ R m L min J L min m L min J L min m L min J L min m L min J L min m L min J L min 

(кг/м) (кг·м 2 /м) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) 

HT/HF HT 

350.10 134,2 2,50 685 10,41 

390.10 149,9 3,48 1018 17,59 

440.10 189,3 5,68 1415 32,04 

490.10 261,3 9,41 1979 54,73 

550.10 305,2 14,97 2807 100,35 

590.10 564,7 29,97 3887 143,96 

620.10 564,7 29,97 4232 168,93 

650.10 683,3 43,88 4949 220,04 

680.10 683,3 43,88 5364 256,12 

710.10 813,2 62,14 6523 347,32 

740.10 813,2 62,14 7020 398,98 

770.10 954,4 85,59 8186 514,63 

800.10 954,4 85,59 8764 585,38 

Характеристики продуктов не указанных размеров и серий предоставляются по запросу

Карданные валы без шлицевого соединения 

l min 

m ges = m L min + (l – l min ) · m’ R 

J ges = J L min + (l – l min) · J’ R 

Карданные валы без 

шлицевого соединения 

Шарнирное 

соединение 

m L min J L min m L min J L min m L min J L min m L fix J L fix 

(кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) (кг) (кг·м 2 ) 

HF HG 

508 7,47 453 6,32 

708 12,94 626 10,85 

1001 23,19 895 19,68 

1379 39,61 1228 33,48 

1918 70,47 1730 60,33 

2442 100,48 2154 83,96 

2787 125,45 2466 106,01 

3243 162,00 2856 135,18 

3657 198,08 3232 167,10 

4286 255,85 3758 212,41 

4783 307,51 4207 257,99 

5461 383,59 4759 316,30 

6038 454,33 5282 378,87 


53

9.5 Монтаж: соединительный фланец, 

резьбовые соединения 

При установке карданного вала Voith в трансмиссию 

имеется несколько требований к соединительным 

фланцам и резьбовым соединениям. 

1. Исполнение 

n Для карданных валов без шлицевого соединения 

применяется подвижный в продольном направлении 

соединительный фланец (треф), который 

позволяет сместить карданный вал через центрирующий 

буртик. Соединительный фланец воспринимает 

дополнительные продольные деформации, 

возникающие, например, в результате 

теплового расширения или изменения угла 

перекоса. 

2. Материал 

n Материал соединительного фланца должен быть 

пригоден для применения винтов класса прочности 

10.9 (по ISO 4014-10.9). 

n Особый случай для серий S, M и W: 

если материал соединительного фланца не допускает 

использования винтов класса прочности 10.9, 

передаваемый крутящий момент фланцевого соединения 

снижается. Заданные моменты затяжки 

болтов должны снижаться соответственно. 


3. Размеры, резьбовые соединения 

n Для карданных валов серий S, M и W размеры 

соединительных фланцев до центрирующего 

диаметра (c) соответствуют размерам карданного 

вала. Центрирующий диаметр имеет зазор 

(посадка H7/h6). 

n Для карданных валов серии H размеры соединительных 

фланцев идентичны размерам карданного 

вала. Торцевое зубчатое зацепление является 

самоцентрирующимся. 

n Для карданных валов серий S, M и W внутренняя 

проточка фланца карданного вала диаметром fg непригодна для стопорения вращения болтами с 

шестигранной головкой или гайками. Для этих 

целей на соединительном фланце предусмотрена 

внутренняя проточка с диаметром fa.

m min 

øa 

øfa øc 

A B A 

Z 2 

m 

x 

Схема фланцевого соединения карданных валов серий S, M, W и H 

Z 1 

g g v 

y a 

t 

øb 

øf g 

n o p 

Серии S, M, W Серия H 

A + B 

A 

22,5° 

8 x A 

4 x B 

10 x A 

4 x B 

A 

36° 

B 

A 

B 

A 

A 

A A 

22,5° 

8 x A 

10 x A 

A 

36° 

Расположение отверстий на стыковой плоскости фланцевого соединения карданных валов серий S, M, W и H 

A 

A 

A 

A A 

A 

12 x A 

16 x A 

30° 

22,5° 

A 

A 

m min 

øa 

øfa A 

A 

A 

A 

m 


Z1 

g g v 

øb 

øf g 

55


Размеры 

соединительных фланцев 

Стандартное 

резьбовое соединение (A) 

примечание 1 2 3 4 5 6 7 

Размер a b ± 0,1 c H7 f a - 0,3 f g g t v x P9 y a + 0,5 Z 1 , Z 2 z z z m M A EB 

(мм) (мм) (мм) (мм) (мм) (мм) (мм) (мм) (мм) (мм) (мм) Болт (Нм) 

ST/STL/STK/STR/SF/SG 

058.1 58 47 30 38,5 3,5 1,2 -0,15 9 0,05 4 M5 x 16 7 нет 

065.1 65 52 35 41,5 4 1,5 -0,25 12 0,05 4 M6 x 20 13 нет 

075.1 75 62 42 51,5 5,5 2,3 -0,2 14 0,05 6 M6 x 25 13 нет 

090.2 90 74,5 47 61 6 2,3 -0,2 13 0,05 4 M8 x 25 32 нет 

100.2 100 84 57 70,5 7 2,3 -0,2 11 0,05 6 M8 x 25 32 нет 

120.2 120 101,5 75 84 8 2,3 -0,2 14 0,05 8 M10 x 30 64 нет 

120.5 120 101,5 75 84 9 2,3 -0,2 13 0,05 8 M10 x 30 64 нет 

150.2 150 130 90 110,3 10 2,3 -0,2 20 0,05 8 M12 x 40 111 нет 

150.3 150 130 90 110,3 12 2,3 -0,2 18 0,05 8 M12 x 40 111 нет 

150.5 150 130 90 110,3 12 2,3 -0,2 18 0,05 8 M12 x 40 111 нет 

180.5 180 155,5 110 132,5 14 2,3 -0,2 21 0,05 8 M14 x 45 177 нет 

225.7 225 196 140 171 159 15 4 -0,2 25 0,06 8 M16 x 55 270 нет 

250.8 250 218 140 190 176 18 5 -0,2 24 0,06 8 M18 x 60 372 нет 

285.8 285 245 175 214 199 20 6 -0,5 30 0,06 8 M20 x 70 526 нет 

315.8 315 280 175 247 231 22 6 -0,5 31 0,06 8 M22 x 75 710 да 

350.8 350 310 220 277 261 25 7 -0,5 30 0,06 10 M22 x 80 710 да 

390.8 390 345 250 308 290 32 7 -0,5 36 0,06 10 M24 x 100 906 нет 

435.8 435 385 280 342 320 40 8 -0,5 40 0,06 10 M27 x 120 1340 нет 

MT/MTR/MF/MG 

225.8 225 196 140 171 159 15 4 -0,2 15 0,06 8 M16 x 55 270 да 

250.8 250 218 140 190 176 18 5 -0,2 18 0,06 8 M18 x 50 372 да 

285.8 285 245 175 214 199 20 6 -0,5 20 0,06 8 M20 x 70 526 нет 

315.8 315 280 175 247 231 22 6 -0,5 22 0,06 8 M22 x 75 710 да 

350.8 350 310 220 277 261 25 7 -0,5 25 0,06 8 M22 x 80 710 да 

WT/WTL/WTK/WF/WG 

225.8 225 196 105 171 159 20 4 -0,2 25 32 9,5 0,06 8 4 M16 x 55 270 нет 

250.8 250 218 105 190 176 25 5 -0,2 25 40 13 0,06 8 4 M18 x 75 372 нет 

285.8 285 245 125 214 199 27 6 -0,5 26 40 15,5 0,06 8 4 M20 x 80 526 нет 

315.8 315 280 130 247 231 32 7 -0,5 31 40 15,5 0,06 10 4 M22 x 95 710 нет 

350.8 350 310 155 277 261 35 7 -0,5 30 50 16,5 0,06 10 6 M22 x 100 710 нет 

390.8 390 345 170 308 290 40 7 -0,5 40 70 18,5 0,06 10 6 M24 x 120 906 нет 

440.8 435 385 190 342 320 42 9 -0,5 38 80 20,5 0,1 10 6 M27 x 120 1340 нет 

490.8 490 425 205 377 350 47 11 -0,5 46 90 23 0,1 10 8 M30 x 140 1820 нет 

550.8 550 492 250 444 420 50 11 -0,5 40 100 23 0,1 10 8 M30 x 140 1820 нет 

HT/HF/HG 

350.10 350 320 295 280 45 25 0,15 12 M16 x 115 270 нет 

390.10 390 355 327 305 50 30 0,15 12 M18 x 130 372 нет 

440.10 440 405 377 355 55 40 0,15 16 M18 x 150 372 нет 

490.10 490 450 419 395 60 30 0,15 16 M20 x 150 526 нет 

550.10 550 510 477 450 70 30 0,15 16 M22 x 170 710 нет

Резьбовое соединение 

с зажимной втулкой (B) 

8 9 10 11 12 

z n o p M A 

Болт Втулка Шайба (Нм) 

4 M12 x 60 21 x 28 13 82 

4 M14 x 70 25 x 32 15 130 

4 M16 x 75 28 x 36 17 200 

4 M16 x 80 30 x 40 17 200 

4 M18 x 90 32 x 45 19 274 

4 M18 x 110 32 x 60 19 274 

4 M20 x 110 35 x 60 21 386 

4 M12 x 60 21 x 28 13 82 

4 M14 x 70 25 x 32 15 130 

4 M16 x 75 28 x 36 17 200 

4 M16 x 80 30 x 40 17 200 

4 M18 x 90 32 x 45 19 274 


Объяснение примечание 

a Диаметр фланца 

b Диаметр окружности центров 

отверстий 

c Центрирующий диаметр 

f a 

f g 

Диаметр фланца со стороны 

болтов 

Диаметр фланца со стороны 

гаек 

g Толщина фланца 

t Глубина центровки в 

соединительном фланце 

v Расстояние от поверхности 

прилегания гайки до конца 

болта с шестигранной головкой 

Дополнительная информация 

x Ширина торцевой шпонки соединительных фланцев карданных валов с торцевой 

шпонкой 

y a Глубина торцевой шпонки соединительных фланцев карданных валов с торцевой 


Z 1 

Z 2 

Вращение без торцевого 

биения 

Вращение без радиального 

биения 

m Болт с шестигранной головкой 

по ISO 4014-10.9 с шестигранной 

гайкой по ISO 7040-10 

m min 

Минимальная длина установочного 

пространства болтов 

1 Допустимые величины отклонений от вращения без торцевого 

(Z 1 ) и радиального (Z 2 ) биений при числе оборотов 

менее 1 500 мин -1 . При рабочем числе оборотов от 

1 500 до 3 000 мин -1 значения уменьшаются наполовину! 

2 z шт. на один соединительный фланец в стандартном 

исполнении 

3 z шт. на один соединительный фланец с торцевой 


4 z шт. на один соединительный фланец с торцевым 

зубчатым зацеплением 

5 Размер болта с шестигранной головкой с гайкой 

6 Момент затяжки при коэффициенте трения μ = 0,12 

и 90%-ном использовании предела текучести 

Длина болта с шестигранной головкой m, включая 

высоту шестигранной головки 

EB Возможность установки 7 Возможность установки болтов со стороны шарнира 

n Болт с шестигранной головкой 

по ISO 4014-8.8 с шестигранной 

гайкой по ISO 7040-10 

8 z шт. на один соединительный фланец 

9 Размер болта с шестигранной головкой с гайкой 

12 Момент затяжки при коэффициенте трения μ = 0,12 

и 90%-ном использовании предела текучести 

o Зажимная втулка 10 Размеры зажимной втулки (мм x мм) 

p Шайба 11 Размеры шайбы (мм) 


57

10 Сервисное обслуживание 

Монтаж 


Консультирование и технические разработки 

Обучение 

Ввод в эксплуатацию 

поставка оригинальных запасных 

частей 

Капитальный ремонт 

Ремонтные работы 

Модернизация, модификация 

Замеры крутящего момента (ACIDA) 

Допродажное 

обслуживание 

послепродажное 

обслуживание 

Для нас сервис — это качество и надежность, превосходящие ожидания наших клиентов. 

Мы поддерживаем Вас по всему миру и на протяжении всего срока эксплуатации Вашего 

оборудования. Вы можете рассчитывать на нас начиная с этапа планирования до ввода в 

эксплуатацию и технического обслуживания. Сервисное обслуживание карданных валов 

Voith Turbo повышает коэффициент использования и продлевает срок службы оборудования. 

Для успеха нужны надежные партнеры. 

Мы к этому стремимся.

10.1 Монтаж и ввод в эксплуатацию 

профессиональный монтаж карданного вала является основой 

ввода в эксплуатацию без осложнений. Систематический ввод в 

эксплуатацию со всесторонними эксплуатационными испытаниями 

— важное условие надежной и многолетней эксплуатации 

карданного вала и всей установки. 

Ваша выгода 

n Немедленный доступ к экспертным ноу-хау на 

протяжении всего начального этапа. 

n Обеспечение профессионального ввода карданного 

вала в эксплуатацию без осложнений. 

Наши услуги 

n Монтаж и ввод в эксплуатацию силами наших 

специалистов по обслуживанию. 

n Инструктаж обслуживающего персонала. 


59

10.2 Обучение 

Важными факторами успешной работы оборудования являются 

эффективность и готовность. Условием для этого является наилучшим 

образом подготовленный технический и ремонтный персонал. 

Обучение и повышение квалификации — это выгодное капиталовложение 

в эффективную эксплуатацию карданного вала. Наши программы 

обучения нацелены на передачу специальных знаний об изделиях. 

Мы познакомим Ваш персонал с новейшими разработками техники 

Voith на практике и в теории. 


n Безопасная работа с изделиями Voith. 

n Предотвращение ошибок эксплуатации 

и обслуживания. 

n Наилучшее понимание технологии Voith 

в трансмиссии. 



n Обучение эксплуатации изделий в нашем офисе 

или на месте на предприятии клиента. 

n Обучение техническому обслуживанию и ремонту 

в теории и на практике.

10.3 Оригинальные запасные части Voith 

Избегайте риска и применяйте только оригинальные запасные и быстроизнашивающиеся 

части. Только они изготовлены с применением 

наших ноу-хау и обеспечивают надежную и безопасную работу изделий 

Voith. Высокая готовность в сочетании с безупречной логистикой 

обеспечивают быструю поставку частей в любую точку мира. 


n Безопасная и надежная работа всех компонентов. 

n Высочайшее качество и точность посадки всех 

деталей. 

n Максимальная долговечность всех элементов 

привода. 

n Гарантия производителя. 

n Высокая готовность оборудования. 

n Быстрая поставка запасных частей. 


n Хранение большинства оригинальных запасных 

и быстроизнашивающихся частей на складах 

наших сервисных филиалов. 

n Отправка хранящихся на складе деталей 

(при заказе до 11 часов) в тот же день. 

n Консультирование в управлении резервом 

запасных частей. 

n Составление комплектов запасных и быстроизнашивающихся 

частей для проекта. 

n Запасные части для старших поколений карданных 

валов Voith. 


61

10.4 Капитальный и текущий ремонт 

при непрерывной эксплуатации карданные валы подвержены 

естественному и обусловленному окружающей средой износу. 

профессиональный регулярный капитальный ремонт карданного 

вала предотвращает повреждение и минимизирует риски дорогостоящих 

остановок производства. Это гарантирует эксплуатационную 

надежность и долгосрочную экономию средств. 


n Безопасность благодаря профессиональному 

ремонту. 


n Повышенная готовность оборудования. 



n Ревизия или капитальный ремонт силами наших 

специалистов по техническому обслуживанию с 

использованием всех необходимых инструментов 

и приспособлений. 

n Предоставление всех оригинальных запасных 

и быстроизнашивающихся частей. 

n Консультирование при выработке стратегии 

ремонта.

10.5 Ремонт, восстановление 

Даже при самой лучшей профилактике не исключаются незапланированные 

простои оборудования и отказы. В этом случае необходим 

быстрый ремонт машины и оборудования. Как производитель, мы не 

только во всех подробностях знаем карданные валы, но и располагаем 

необходимыми профессиональной компетенцией, опытом и инструментами 

для проведения профессионального ремонта. Наши инженеры-эксплуатационники 

могут в кратчайшие сроки определить неисправность 

и представить предложения по скорейшему ее устранению. 


n Безопасность благодаря профессиональному 

ремонту. 


n Максимальное сокращение времени простоев. 

n Предотвращение повторных отказов и неисправностей. 


n Профессиональный и быстрый ремонт по нашим 

стандартам безопасности на месте на предприятии 

клиента или в одном из сертифицированных 

головной компанией сервисных центров, расположенных 

по всему миру. 

n Компетентная оценка повреждений с помощью 

анализа слабых мест. 

n Быстрая поставка оригинальных запасных частей. 


63

10.6 Модернизация, модификация 

Техника движется вперед, и иногда условия, исходя из которых 

проектировалось оборудование, на практике изменяются. продукция 

компании Voith Turbo позволяет вам значительно повысить 

эффективность и надежность оборудования благодаря 

индивидуальной модернизации или переоснащению старых 

элементов привода, например, шпинделей с плоскими цапфами. Мы 

анализируем, консультируем и приводим карданные валы, включая 

соединительные детали, в соответствие с самым современным 

уровнем развития техники и стандартом экономичности. 


n Повышение надежности, готовности 

и экономичности привода 

n Снижение производственных затрат 

n Соответствие карданных валов новейшим 

достижениям техники 



n Модификация или перепроектирование 

карданных валов и соединительных деталей 

n Компетентные консультации относительно 

возможностей модернизации, включая расчет 

трансмиссии

11 Высокоэффективная смазка 

для карданных валов 

Voith WearCare 500 в упаковках 

по 45 и 180 кг 

Инженеры-разработчики Voith объединили ноу-хау в области карданных 

валов с ноу-хау в области трибологии известных производителей 

подшипников и смазочных материалов. В результате этого 

сотрудничества создан инновационный и эксклюзивный смазочный 

материал, по своим характеристикам намного превосходящий традиционные 

смазки. Это позволяет значительно продлить срок службы 

подшипников в медленно вращающихся карданных валах для больших 

нагрузок. Кроме того, продлеваются интервалы смазки и значительно 

улучшается аварийная антизадирная способность. 


65

Относительное содержание 

металлических частиц в смазке 

1,5 

1 

0 

Сравнительное состояние износа 

Стандартный смазочный материал 

Испытание в полевых условиях: металлические частицы в 

смазке подшипника высокопроизводительного карданного 

вала в главном приводе прокатного стана 

Характеристики высокоэффективного смазочного материала Voith 

WearCare 500 


преимущества 

n Оптимальное удерживающее действие и смачивание поверхности n Смазочная пленка даже при недостаточной смазке 

n Согласованность с колебательными движениями подшипника 

n Отличная защита от коррозии n Идеальный выбор для прокатных станов 

n Высочайшая стойкость под давлением n Гидродинамическая смазочная пленка даже при максимальных крутящих 

моментах 

n Оптимальное и устойчивое в течение длительного времени смазочное 

действие 

Voith WearCare 500 

0,5 продление 

срока эксплуатации 

0 3 6 9 12 15 18 21 24 

Срок службы в месяцах 

n Минимальный абразивный износ подшипника 

n Продление интервалов смазывания 

n Сокращение эксплуатационных расходов 

n Смешиваемость с консистентными смазками на основе литиевого мыла n Простой переход на высокоэффективную смазку Voith 

n Высокое сопротивление старению n Длительная стойкость при хранении 

Испытание на испытательном стенде 

FE8: износ упорного подшипника с 

цилиндрическими роликами 

n Наилучшая совместимость со всеми компонентами подшипников n Отсутствие размягчения уплотнений подшипников 

n Отсутствие коррозии цветных металлов 

n Без содержания силикона и меди n Подходит для алюминиевых прокатных станов 

Относительный износ подшипников 

1 

5 

10 

15 

Стандартный 

смазочный 

материал 

Voith WearCare 500

12 Качество — экологичность — безопасность 

Экономичность, надежность, экологическая совместимость и безопасность 

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 интегрированную 

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 

экологических условиях. 

Сертификаты систем управления в соответствии со стандартом ISO 9001: 2000 (качество), ISO 14001: 2000 (экология) 

и OHSAS 18001: 1999 (охрана труда) 


67

12.1 Качество — абсолютно конкретно 

Фланец высокопроизводительного карданного вала 

на трехмерной координатно-измерительной машине 

n Для обеспечения качества в нашем распоряжении 

имеются новейшие трехмерные координатноизмерительные 

машины. 

n Для выполнения безупречных сварных швов мы 

проводим рентгеновскую дефектоскопию. 

n Мы предлагаем нашим клиентам ряд услуг по 

сертификации и аттестации в зависимости от 

изделий и применения. 

n Производственные и монтажные приспособления 

проходят регулярный контроль. 


n Связанные с обеспечением качества средства 

измерения и контроля подлежат регулярным 

проверкам. 

n Методы сваривания аттестованы в соответствии 

с ISO 3834-2. Персонал аттестован в соответствии 

с EN 287, а сварочное оборудование подвергается 

контролю. 

n Сотрудники, проводящие неразрушающий контроль, 

аттестованы в соответствии с ASNT-C-1A 

или EN 473.

12.2 Экологичность — абсолютно конкретно 

Сотрудник покрывает подшипник качения высокоэффективным 

смазочным материалом Voith WearCare 500 

n В карданных валах Voith применяются герметизированные 

подшипники качения. Это дает два 

значительных преимущества при применении наших 

карданных валов по сравнению с плоскими 

цапфами или зубчатыми шпинделями: 

99,996% 

0,32 кВт 

Карданный вал Voith 

КПД 

Потеря мощности 

99,49% 

41,1 кВт 

Зубчатый шпиндель 

99,10% 

71,1 кВт 

Шпиндель с плоскими 

цапфами 

Рассмотрение КПД и Потеря мощности главного привода прокатного стана. 

Мощность привода — 8 000 кВт, угол перекоса — 2° 

1. Благодаря герметизации значительно 

снижается расход смазочных материалов. 

2. КПД повышается, поскольку трение качения 

значительно ниже трения скольжения. При 

этом снижается выброс CO2 и обеспечивается 

защита окружающей среды. 


69

12.3 Охрана труда — абсолютно конкретно 

Карданные валы Voith проходят окончательную обработку на 

современной лакировальной установке 

n Для нанесения покрытия на карданные валы в 

распоряжении сотрудников Voith имеются новейшие 

лакировальные установки, соответствующие 

требованиям в отношении охраны труда и окружающей 

среды. 

n Электростатическое нанесение лакового покрытия 

сокращает потери при разбрызгивании. 

n Вытяжное устройство устраняет туман, возникающий 

при разбрызгивании. 

n Установка очистки отработанного воздуха с 

комбинированной рекуперацией тепла снижает 

воздействие на человека и окружающую среду. 



71

Voith Turbo GmbH & Co. KG 

Universal Joint Shafts and Hirth Couplings 

Alexanderstr. 2 

89522 Heidenheim, Germany 

Tel. +49 7321 37-8283 

Fax +49 7321 37-7106 

UJShafts@voith.com 

www.voithturbo.com/universal-joint-shafts 

G 830 ru, S&F-SDL, 06.2010, 0. Полное соответствие размеров и внешнего вида не обязательно. Возможны изменения.

?????????????????????? ????????? ???? ... - Voith Turbo

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?