Кулачковая предохранительная муфта

Предохранительные муфты.

Место установки предохранительной муфты

Предохранительные муфты применяют для предотвращения выхода из строя механизмов при различных видах перегрузки: статическим или динами­ческим моментом, при превышении или уменьшении допустимой скорости вращения, изменении направления вращения и др.

Самоуправляемые фрикционные муфты могут значительно нагреваться, особенно при больших скоростях проскальзывания. Для уменьшения этих нежелательных явлений предохранительные самоуправляемые муфты ус­танавливают на тихоходном валу.

Самоуправляемые предохранительные муфты

Кулачковая предохранительная муфта

Муфта самоуправляемая, состоит из двух дисков­ – полумуфт с кулачками на соприкасающихся торцевых поверхностях. Кулачки в данном случае – трапецеидальные выступы с углом наклона β (сечение Г–Г) небольшой высоты. В качестве левой полумуфты может использоваться ступица зубчатого колеса 4, или другая подобная деталь, а правая часть представляет собой барабан из деталей 3 и 2 с несколькими винтовыми пружинами сжатия 5.

Муфта работает следующим образом: крутящий момент с вала 1 через шпонку 9 передается на обе части 2 и 3 барабана и через сцепленные кулачки полумуфт на зубчатое колесо 4. В случае увеличения нагрузки на колесе 4 выше допустимой осевая составляющая F _a нормальной силы от передаваемого момента превышает силы предварительного сжатия винтовых пружин в барабане и они деформируются. Подвижная часть барабана 3 передвигается в правую сторону до тех пор, пока перемещение не достигнет высоты кулачка h_к, кулачки выходят из зацепления, вал свободно прокручивается в подшипнике скольжения 6, неподвижно посаженном в ступице, и повышенный крутящий момент на вал 1 не воздействует. Гайка 7 по ГОСТ 11871–80 обеспечивает регулировку силы прижатия пружин. Шайба 8 по ГОСТ 118772–80 предохраняет гайку от самоотвинчивания.

Рис.2.3. Кулачковая предохранительная муфта

Рекомендуется следующий порядок проектирования муфты. Начинается проектирование с уточнения конструктивной формы вала, на котором предполагается ее установка. Если диаметр вала d в месте установки муфты меньше

4 мм, то его увеличивают до 4 - 5 мм. Для удобства посадки деталей и нарезки резьбы под гайку этот вал делают ступенчатым. Детали барабана могут быть посажены на шпонку.

Рекомендуемые размеры шпонок и пазов под них

Таблица № 2.1

Диаметр вала	Сечение шпонки	Глубина паза	Длина шпонки
Вала	Втулки
d, мм	b x h, мм	t, мм	t 1, мм	l, мм
От 4 до 6	1,6х1,6	0,95	0,8	4...10.
От 6 до 8	2х2	1,2	1,0	6...20
Св. 6 до 10	3х3	1,6	1,4	6...35
Св. 10 до 12	4х4	2,5	1,6	8...45
Св. 12 до 17	5х5		2,3	10...55
Св. 17 до 22	6х6	3,5	2,8	14...70

Рекомендуется число кулачков для муфт в реверсивных передачах

Z₁ = .

где S_k – угловая толщина кулачка, (S_k = 20...60^о).

Угол профиля кулачка рекомендуется выбирать в пределах b = 45..55^o. Наружный диаметр D для приборных муфт определяется по диаметру впадин зубчатого колеса 4 (30 …55 мм). Диаметр центров расточки гнезд под пружины D_o предварительно выбирают в пределах (2/3…3/5 D) и уточняют после расчёта пружин. Средний диаметр приложения силы к кулачкам

D_o = (D_в +D)/ 2.

Суммарная сила сжатия пружин в номинальном режиме

P _ном = 2 M_ном/(D _cр tg (b + j)).

где j - угол трения между рабочими поверхностями кулачков (j = 4^о...8^о).

Подбор пружин осуществляют по следующей методике. Наружный диаметр пружины D_н вычисляют или выбирают по табл.2.

Таблица П2

Стандартные характеристики пружин (ГОСТ)

Номер пружины	Сила пружины F3 при максимальной деформации 1-го витка, Н	Диаметр проволоки, d мм	Наружный диаметр пружины, D 1 мм	Жесткость одного витка, Н/мм	Наибольший прогиб одного витка, мм
	1,25	0,20	2,6	1,16	1,078
	1,32	0,20	2,5	1,32	1,000
	1,40	0,20	2,4	1,50	0,933
	1,50	0,20	2,2	2,00	0.,750
	1,60	0,20	2,1	2,33	0,687
	1,60	0,22	2,8	1,36	1,176
	1,70	0,20	2,0	2,74	0,620
	1,70	0,22	2,6	1,74	0,977
	1,80	0,20	1,9	3,26	0,552
	1,80	0,22	2,5	1,98	0,909
	1,90	0,20	1,8	3,91	0,486
	1,90	0,22	2,4	2,26	0,841
	2,00	0,20	1,7		0,422
	2,00	0,22	2,2	3,02	0,662
	2,12	0,20	1,6	5,83	0,364
	2,12	0,22	2,1	3,53	0,600
	2,12	0,25	3,2	1,52	1,395
	2,24	0,20	1,5	7,28	0,308
	2,24	0,22	2,0	4,15	0,540
	2,24	0,25	3,0	1,88	1,191
	2,36	0,20	1,4	9,26	0,255
	2,36	0,22	1,9	4,93	0,479
	2,36	0,25	2,8	2,36	1,000
	2,50	0,20	1,3	12,02	0,208
	2,50	0,22	1,8	5,94	0,421
	2,50	0,25	2,6	3,01	0,830
	2,50	0,28	3,6	1,68	1,488
	2,65	0,20	1,2	16,00	0,166
	2,65	0,22	1,7	7,22	0,367
	2,65	0,25	2,5	3,43	0,772
	2,65	0,28	3,4	2,02	1,312
	2,80	0,20 0,22 0,25 0,28	1,15 1,6 2,4 3,2	18,66 8,92 3,93 2,47	0,150 0,314 0,712 1,134
	3,00	0,20 0,22 0,25 0,28 0,30	1,1 1,5 2,2 3,0 3,8	21,95 11,16 5,27 3,06 1,89	0,137 0,269 0,569 0,980 1,587
	3,15	0,20 0,22 0,25 0,28 0,30	1,05 1,4 2,1 2,8 3,6	26,05 14,29 6,17 3,84 2,25	0,121 0,220 0,510 0,820 1,400
	3,35	0,20 0,22 0,25 0,28 0,30	1,0 1,3 2,0 2,6 3,4	31,25 18,58 7,29 4,93 2,72	0,107 0,180 0,460 0,680 1,232
	3,55	0,22 0,25 0,28 0,30	1,2 1,9 2,5 3,2	24,89 8,70 5,61 3,32	0,143 0,408 1,069
	3,75	0,22 0,25 0,28 0,30	1,15 1,8 2,4 3,0	29,06 10,49 6,45 4,12	0,129 0,357 0,581 0,910
	4,00	0,22 0,25 0,28 0,30 0,34	1,1 1,7 2,2 2,8 4,8	34,38 12,81 8,67 5,19 1,92	0,116 0,312 0,461 0,771 2,083
	4,5	0,25 0,28 0,30 0,36	1,6 2,1 2,6 4,5	15,88 10,20 6,65 2,27	0,268 0,417 0,639 1,793
	4,25	0,25 0,28 0,30 0,36	1,5 2,0 2,5 4,2	20,00 12,10 7,62 2,96	0,225 0,372 0,590 1,520
	4,75	0,25 0,28 0,30 0,36	1,4 1,9 2,4 4,0	25,68 14,45 8,75 3,48	0,185 0,329 0,543 1,365
	5,00	0,25 0,28 0,30 0,36 0,40	1,3 1,8 2,2 3,8 5,2	33,75 17,49 11,83 4,12 2,31	0,148 0,286 0,423 1,214 2,164
	5,30	0,28 0,30 0,36 0,40	1,7 2,1 3,6 5,0	21,48 13,89 4,94 2,63	0,247 0,372 1,073 2,015
	5,60	0,28 0,30 0,36 0,40	1,6 2,0 3,4 4,8	26,72 16,46 5,99 3,00	0,210 0,340 0,935 1,867
	6,00	0,28 0,30 0,36 0,40	1,5 1,9 3,2 4,5	33,85 19,81 7,33 3,71	0,177 0,303 0,818 1,617
	6,30	0,28 0,30 0,36 0,40 0,45	1,4 1,8 3,0 4,2 6,0	43,75 24,00 9,14 4,66 2,40	0,144 0,262 0,689 1,352 2,625
	0,670	0,30 0,36 0,40 0,45	1,7 2,8 4,0 5,5	29,46 11,55 5,49 3,18	0,227 0,580 1,220 2,107
	7,10	0,30 0,36 0,40 0,45	1,6 2,6 3,8 5,2	36,87 14,94 6,51 3,82	0,193 0,475 1,091 1,859
	7,50	0,30 0,36 0,40 0,45 0,50	1,5 2,5 3,6 5,0 6,5	46,88 17,14 7,81 4,35 2,89	0,160 0,428 0,960 1,724 2,595
	8,00	0,36 0,40 0,45 0,50	2,4 3,4 4,8 6,3	19,75 9,48 4,98 3,20	0,405 0,844 1,606 2,500
	8,5	0,36 0,40 0,45 0,50	2,2 3,2 4,5 6,0	26,98 11,66 6,17 3,76	0,315 0,729 1,378 2,261
	9,00	0,36 0,40 0,45 0,50	2,1 3,0 4,2 5,5	31,88 14,57 8,78 5,00	0,282 0,618 1,157 1,800
	9,5	0,36 0,40 0,45 0,50 0,56	2,0 2,8 4,0 5,2 7,5	38,08 18,52 9,16 6,02 2,94	0,250 0,513 1,037 1,578 3,231
	10,00	0,36 0,40 0,45 0,50 0,56	1,9 2,6 3,8 5,0 7,0	45,99 24,04 10,93 6,86 3,68	0,217 0,416 0,915 1,458 2,717
	10,60	0,36 0,40 0,45 0,50 0,56 0,60	1,8 2,5 3,6 4,8 6,5 8,0	56,25 27,64 13,12 7,86 4,69 3,20	0,188 0,384 0,808 1,349 2,260 3,312
	10,70	0,40 0,45 0,50 0,56 0,60	2,4 3,4 4,5 6,3 7,5	32,00 15,97 9,76 5,20 3,95	0,350 0,701 1,148 2,154 2,839
	11,80	0,40 0,45 0,50 0,56 0,60	2,2 3,2 4,2 6,0 7,0	43,90 19,73 12,34 6,12 4,94	0,269 0,598 0,956 1,928 2,389
	12,50	0,40 0,45 0,50 0,56 0,60	2,1 3,0 4,0 5,5 6,5	52,10 24,69 14,58 8,16 6,32	0,240 0,506 0,857 1,532 1,978
	13,20	0,40 0,45 0,50 0,56 0,60	2,0 2,8 3,8 5,2 6,3	62,50 31,64 17,39 9,84 7,00	0,211 0,417 0,759 1,341 1,886

Дата добавления: 2015-08-10