Тел. ОАО «Охрана Прогресс»
Установка Видеонаблюдения, Охранной и Пожарной сигнализации.
Звоните! Приедем быстро! Установим качественно! + гарантия 5 лет.
 
Установка технических средств охраны.
Тел. . Звоните!

Главная  Муфты жесткого соединения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23  24  25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

Подвижную полумуфту рекомендуется располагать на ведомом валу, что уменьшает износ деталей управления муфтой.

Преимуществами кулачковых муфт по сравнению с фрикционными являются малые габариты и отсутствие относительного поворота соединяемых валов.

Число кулачков выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента (при данном диаметре муфты число кулачков тем меньше, чем больше крутящий момент) и от желаемого времени вкл:очения муфты.

Глава IY

КУЛАЧКОВЫЕ И ФРИКЦИОННЫЕ СЦЕПНЫЕ МУФТЫ

Сцепные муфты служат для соединения или разъединения валов (на ходу или во время остановки) с помощью специальных управляющих устройств. Муфты этого вида широко используются там, где требуются частые пуски и остановки, изменения режимов работы, реверсирование, напри.мер в тепловозах, автомобилях, на прокатных станах, прессах, станках и т. п.

А, КУЛАЧКОВЫЕ МУФТЫ

Различают муфты с кулачками на торцовых поверхностях (рис. IV. 1, а), зубчатые (рис. IV. , б) и муфты с вытяжной (рис. IV. 1, в) или новоротной (рис. IV. 1, г) шпонкой. Кулачковые муфты требуют строгой соосности соединяемых валов. Раз.меры муфт по рис. IV.2 даны в табл. IV.1.





Рис. IV. 1. Разновидности кулачковых муфт

Кулачковые муфты допускают включение лишь в неподвижном состоянии или при очень малой разности угловых скоростей валов. При включении их на ходу неизбежно появление динамических нагрузок. Включение кулачковых муфт возможно лишь при определенных угловых положениях одного вала относительно другого.

Неподдижная полумудута

Подвижная полумуфта


Рис. IV.2. Кулачковая муфта

Если обозначить; z - число кулачков, п - частота вращения в об/мин, <о - время включения муфты в с, то

ео 1

П 2

откуда

Таблица IV. 1

Размеры кулачковых муфт (в мм) с прямоугольной формой кулачков

(рис. IV. 2)

Масса в кг

35-40

55-60

1. ФОРМЫ КУЛАЧКОВ

Наиболее распространенные формы кулачков приведены на рис. IV.3. Треугольный профиль (рис. IV.3, а) применяется при небольших моментах и скоростях соединяемых валов. Основное достоинство треугольного профиля -



легкость и быстрота включения, обусловленные большим числом кулачков (обычно 2= 15-=-60).

Трапецеидальный профиль (рис. IV.3, б) обычно при.мепяется при сравнительно больших крутящих моментах и больших скоростях вращения соединяемых валов. Число кулачков г - 6ч-12; угол профиля а - 2-н8°. Муфты с такими кулачками нуждаются в небольшом осевом поджатии и после включения (если а > р).

Прямоугольный профиль (рис. IV.3, в) применяется в тяжелонагруженных машинах, а также при ручном включении. Этот профиль не требует постоянной осевой силы прижатия и имеет правильный контакт зубьев но плоскости при


неполном их включении. Недостатки прямоугольного профиля; наличие зазоров в соединении, ухудшающих условия работы при реверсивной нагрузке, а также трудность включения.

Несимметричные треугольные и трапецеидальные профили (рис. IV.3, г, д) применяются только для соединения валов с постоянным направлением вращения. Основное их достоинство - облегченное включение.

Нередко для облегчения включения муфт с трапецеидальным и прямоугольным профилями кулачков применяют нодреза1ше кулачков (рис. IV.3, е).

Формы кулачков в продольном сечении представлены на рис. IV.3. Прямоугольный кулачок (рис. IV.3, ок) изготовляют постоянной высоты; кулачок с треугольным профилем обязательно должен иметь уменьшающуюся к центру высоту (рис. IV.3, з), так как шаг пропорционален радиусу, а профили во всех сечениях подобны.

Кулачки с трапецеидальным профилем изготавливают либо постоянной высоты, либо уменьшающейся к центру. В последнем случае удается обработать обе рабочие грани впадины за один проход инструмента. Полумуфты при этом изготовляют с плоскими торцами (рис. 1V.3, и), что уменьшает износ торцов при включении, поскольку кулачки входят в зацепление одновременно по всей ширине, а не углами. Однако в рабочем состоянии контакт кулачков имеет место не но всей их высоте (за исключением внутреннесо диаметра).

2. МАТЕРИАЛЫ И РАСЧЕТ

Материал для изготовления кулачковых муфт должен обеспечивать высокую твердость кулачков и посадочной поверхности подвижной полумуфты. Для полумуфт обычно используются стали 20Х, 20ХН2 и т. п. с цементацией и закалкой до твердости HRC 45-60. .Муфты крупных размеров изготовляют из стали 45 или из стального литья, а в ответственных конструкциях при частых включениях и выключениях - из сталей 40Х, ЗОХН, 35ХГС и др.

Направление подвижной полумуфты на валу достигается достаточно длинной втулкой полумуфты и скользящей или ходовой ее посадкой на валу. Пере-

мещение подвижной полумуфты должно осуществляться по шлицам или, по крайней мере, по двум направляющим диаметрально расположенным шпонкам. Длина втулки обычно берется равной (1,5-ь2) d, где d - диаметр вала.

Работоспособность кулачков определяется напряжениями смятия на контактных поверхностях и изгибающими напряжениями у основания кулачков.

Предполагая, что в передаче нагрузки участвуют равномерно все кулачки и что давление равномерно распределяется по поверхности каждого кулачка (см. [82]), получаем

2Л1,

расч

и Ои =

2МрасчА

где F - площадь проекции опорной поверхности кулачка на диаметральную плоскость в см; h - высота кулачка в см; И/ - момент сопротивления основа-


Рис. IV.4. Кулачковая полумуфта с прямоугольными и трапецеидальными

кулачками

ния кулачка в см; Мрасч - расчетный крутящий момент в кгс-см; dcp - средний диаметр муфты (по кулачкам).

Рекомен.дуются следующие значения [а]см (в кгс/см) для стальных термически обработанных (цементация и закалка) кулачков:

Для муфт при включении в состоянии покоя ....... 900-1200

> на малом ходу......... 500-700

на быстром ходу ........ 350-450

Расчетный крутящий момент

Мрасч = 1,ЗМкр,

где УИкр - максимальный крутящий момент, передаваемый муфтой при уста повившемся движении.

В ответственных случаях производится уточненный расчет по динамическому моменту [94], [37].

10 Поляков и др. 145



Размеры (в мм) и параметры торцовых кулачковых муфт (рис. IV.4)

Способ включения и выключения

град

Ручной

20° 43jg;

60 70

Опо-40 20 20

25° 43

+40 --20

20 ,20

Автоматический (зуб нормальный)

45 50 55

60 70 80 90

-40 -20

5-10

25°

ORO+20

36 +20

=0+40

При работе с небольшими скоростями (зуб мелкий)

45 50 55

25° 43zg;

25° 43+g;

60 70 80 90

5-10

>-40 -20

20°+°;

Примечание. Размеры d и I выбираются конструктивно. Обычно I = (1.5-7-2) d.

:tg(

a±P)j

где / - коэффициент трения муфты но валу; d - диаметр вала в см; а - угол наклона рабочей грани кулачка (рис. IV.3); р - угол трения на контактных jmaepxHocTHX кулачков (tg р = /).

i формуле знак плюс относится к случаю включения, знак минус - выключения муфты.

Самовыключение муфты возможно при

tga>/ 1 +

если принять / = /. Обычно принимают / = / = 0,15-ь0,20.

На рис. IV.4 показана кулачковая полумуфта с прямоугольными и трапецеидальными кулачками. Размеры кулачков по нормали Станкостроительного завода приведены в табл. IV.2.

Б. ФРИКЦИОННЫЕ МУФТЫ

Фрикционные муфты передают крутящий момент от ведущего вала к ведомому при 1ЮМ0ЩИ сил трения, создаваемых на контактных поверхностях сцепляющихся частей муфты. Включение муфты производится прижатием друг к другу указанных поверхностей, а выключение - их разъединением.

Путем изменения силы прижатия трущихся поверхностей можно регулировать силу трения и осуществлять плавное сцепление (пуск машины) при любой



Рис. IV.5. Конусные муфты

р.131юсти угловых скоростей ведущего и ведомого валов. Плавное включение муфт мо:)ноляет избежать больших динамических нагрузок и шума при пуске. Фрикционные муфты дают возможность регулировать время разгона ведомых частей и наибольший крутящий момент, передаваемый муфтой. Последнее свойство позволяет использовать муфту в качестве предохранительного звена. Фрикцион-Н1,р муфты непригодны в тех случаях, когда требуется строгое совпадение угловых скоростей соединяемых валов, так как при случайном проскальзывании муфты это условие нарушается.

По направлению перемещений сцепляющихся элементов фрикционные муфты делятся на осевые (конусные - рис. IV.5 и дисковые - рис. IV.6) и радиальные (колодочные - рис. IV.7, ленточные и с разжимным кольцом - рис. IV.8).




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23  24  25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59



Установим охранное оборудование.
Тел. . Звоните!