Зчіпні муфти

Зчіпні муфти призначені для швидкого з'єднання і роз'єднання валів. Вмикання і вимикання здійснюється осьовим переміщенням однієї напівмуфти вздовж шліців або напрямної шпонки. Конструкції муфт досить різноманітні. Застосовують зчіпні муфти кулачкові, зубчасті та фрикційні. Найбільше розповсюдження вони отримали у верстатах та автомобілях.

Кулачкові та зубчасті муфти застосовують для передачі значних крутних моментів при нечастих вмиканнях, якщо плавність вмикань є необов‘язковою. Крім того, ці муфти застосовують при необхідності здійснення жорсткого кінематичного зв‘язку або вмикання в строго визначеному положенні. Характерним для цих муфт є повна відсутність проковзування, тому їх вмикання можливе тільки на тихому ході при колових швидкостях менше 1 м/с і відбувається з ударами. При необхідності частого вмикання зубчастих і кулачкових муфт (наприклад, в автомобілях) для зменшення ударів і шуму застосовують синхронізатори (у вигляді невеликих фрикційних муфт), які вирівнюють швидкості ведених і ведучих елементів перед вмиканням основних (зубчастих або кулачкових) муфт.

Кулачкові муфти (рис. 3.11) складаються з двох напівмуфт 1, 2 з торцевими кулачками (виступами) 3, які входять у западини між кулачками спряженої напівмуфти. Застосовують такі основні профілі кулачків: трикутні, трапецеїдальні, прямокутні, несиметричні трикутні і трапецеїдальні.

Рис. 3.11 – Кулачкова зчіпна муфта

Вмикання і вимикання здійснюється осьовим переміщенням напівмуфти 2 вздовж напрямної шпонки 4.

У зубчастих зчіпних муфтах одна напівмуфта являє собою зубчасте колесо з внутрішніми зубцями, а друга – з зовнішніми при однаковому модулі та числі зубців. Таким чином на відміну від кулачкових муфт у зубчастих зубці нанесені не на торці, а на циліндричній поверхні і мають евольвентний профіль. Для полегшення вмикання торці зубців закругляються.

Фрикційні муфти застосовуються для плавного безударного вмикання валів на ходу під навантаженням, а також як запобіжні. Робота фрикційних муфт базується на створенні сил тертя між елементами муфти. Як відомо, сили тертя можна регулювати, змінюючи сили притискання поверхонь тертя. Тому фрикційні муфти допускають плавне зчеплення при будь-якій швидкості з регулюванням часу вмикання. У період вмикання фрикційної муфти, тобто в період розгону привода, між поверхнями тертя має місце проковзування. При усталеному русі проковзування відсутнє. Епізодичне проковзування можливе при пікових навантаженнях.

На рис. 3.12 показана найпростіша фрикційна муфта з однією поверхнею тертя. На ведучий вал жорстко посаджений диск 1, а на ведений диск 2, який за допомогою відводки 3 може переміщатися уздовж вала.

При натисканні веденого диска на ведучий з деякою осьовою силою Q між дисками виникає момент тертя:

Рис. 3.12 – Фрикційна зчіпна муфта

. ( 3.4)

Цей момент повинен бути більше або рівним розрахунковому крутному моменту:

, (3.5)

де Т – номінальний крутний момент, який передає муфта; – коефіцієнт режиму.

З достатньою для практики точністю можна прийняти

, (3.6)

де – середній радіус диска.

Питомий тиск на робочій поверхні

, (3.7)

де с – коефіцієнт, що враховує вплив окружної швидкості на питомий тиск: при v = 2,5 м/с c = 1 і при v = 15 м/с c= 0,55; – допустимий питомий тиск, = 0,05...1…1 МПа.

Існує багато різноманітних за формою робочих поверхонь фрикційних муфт: а) однодискові або багатодискові, у яких робочими поверхнями є плоскі бокові поверхні дисків; б) конусні, у яких робочі поверхні мають конічну форму; в) циліндричні колодкові та кільцеві фрикційні муфти, у яких робочі поверхні мають циліндричну форму.

За принципом роботи механізмів керування муфти поділяються на: а) муфти з важільними або важільно-кулачковими механізмами; б) муфти з гідравлічним керуванням; в) муфти з пневматичним керуванням; г) муфти з електромагнітним керуванням.

За принципом керування фрикційні муфти поділяють на: а) муфти з ручним керуванням (мускульною енергією); б) з механічною енергією керування від двигуна гідро- або пневмопривода; в) з електромагнітним керуванням.

Дата добавления: 2015-08-18