Самоуправляемые муфты

Фрикционную муфту можно отрегулировать на передачу опре­деленного предельного момента. В этом случае она выполняет роль предохранительного звена.

На рис. 19 показана предохранительная фрикци­онная муфта. Она похожа на фрикционную сцепную муфту, но постоянно замкнута, рассчитывается как и сцепная. Но допускаемые давления для предохранительных муфт надо брать по большим значениям. Если случаи пробуксовки редки, допустимое давление можно увеличить на 50 %. Выпускаются муфты со шпоночным посадочным и шлицевыми посадочными отверстиями. Диски прижи­маются друг к другу пружинами, сила нажатия которых регулиру­ется специальной гайкой.

Предохранительные фрикционные муфты применяют при ча­стых кратковременных перегрузках, особенно при ударных нагруз­ках. Для того чтобы избежать ненужной пробуксовки дисков и отключения механизмов, нажатие дружин регулируют таким об­разом, чтобы момент сил трения был примерно на 25 % больше, чей передаваемый расчетный момент.

В табл. 17.13 приведены некоторые параметры и размеры пре­дохранительных фрикционных муфт.

Рис. 19. Предохранительная фрикционная муфта:

1 – ведомая полумуфта; 2 – ведущие диски; 3 – ведомые диски; 4 – пружины нажатия; 5 – гайка, регулирующая силу натяжения; 6 – ведущая полумуфта

Рис. 20. Муфта со срезным штифтом

Муфты со срезным штифтом применяют для предо­хранения от маловероятных перегрузок. Полумуфты (рис. 20) соединены стальным штифтом, который вставлен в стальные зака­ленные втулки. Момент передается от одной полумуфты к другой только штифтом (одним или двумя), работающим на срез. Штифт срезается при перегрузке. Для дальнейшего применения муфты сре­занный штифт следует заменить новым.

Если обозначить максимальный момент, который должен пере­даваться муфтой, через Т_о, то за расчетный предельный момент принимают

Т_пред=1,25Т_о. (17.16)

Условие среза штифта:

, (17.17)

где Т_пред – предельный момент; D_o – диаметр окружности, на которой расположены центры штифтов, мм; 2Т_пред/D_o – срезаю­щая сила, Н; πd_ш²/4 – площадь среза штифта, мм²; d_ш – диаметр штифта, мм; z – число штифтов; τ_в – предел прочности материала штифта на срез (для закаленных штифтов из стали 45 и Ст 5 τ_в= 420 МПа).

Требуемый диаметр штифта

, (17.18)

Предохранительные муфты со срезными штифтами выпускают по нормали станкостроения (табл. 17.13). В этой нормали приве­дены диаметры штифтов d_ш и срезающие силы F_cp.

Расчетом определяют диаметр D_o окружности, на которой сле­дует расположить штифт:

D_o=2T_пред/F_ср.

Наружный диаметр муфты D>D_о+2D_вт, длина муфты L=(2,5...3)d, где d — диаметр вала.

Центробежными муфтами автоматически сцепляются или расцепляются валы при достижении заданной скорости вра­щения. На рис. 21 показана центробежная колодочная муфта. Колодки установлены в пазах ведущей полумуфты. Рабочие по­верхности колодок покрыты фрикционным материалом. При воз­растании угловой скорости ведущего вала под действием центро­бежных сил колодки прижимаются к внутренней поверхности ведо­мой полумуфты, замыкая муфту.

Массу колодок подбирают так, чтобы возникающая при работе сила трения была достаточной и при этом не происходило проскаль­зывания ведомой полумуфты. При резком уменьшении угловой ско­рости или увеличении сопротивлений в ведомой части привода ве­домая полумуфта должна проскальзывать относительно колодок. Поэтому фрикционная колодочная муфта может быть отнесена к предохранительным.

В табл. 17.18 приведены ориентировочные размеры трех центробежных колодочных муфт.

Обгонные муфты автоматически замыкаются при одной направлении вращения и размыкаются – при противоположном. При их применении допускается обгон ведущего вала ведомым (например, движение транспортной машины под уклон). Обгонные муфты называют также муфтами свободного хода.

Широко распространены фрикционные обгонные муфты с роли­ками (рис. 22). Они состоят из обоймы с гладкой цилиндрической внутренней поверхностью, роликов и звездочек. Между обоймой и звездочкой образованы суживающиеся в одном направлении поло­сти. Ролики выталкиваются пружинками в суживающиеся части полостей.

Рис. 21. Центробежная колодочная муфта

Рис. 22. Обгонная муфта с роликами

При вращении звездочки по часовой стрелке под дей­ствием сил трения ролики заклиниваются и увлекают за собой обойму. При вращении в обратном направлении (обойма обгоняет звездочку) ролики выкатываются в широкие части полостей и муф­та размыкается.

Детали муфт должны иметь высокую поверхностную твердость (до 51—61 HRC_э). Ролики изготовляют из стали ШХ15, звездочки и обоймы из сталей 20Х или 40Х.

Дата добавления: 2015-08-18