Число кулачков рекомендуется делать нечетным. Это позволяет упростить процесс изготовления и повысить точность. При больших нагрузках число кулачков принимают равным 3-15.

При одинаковом шаге расположения кулачков на полумуфтах (рис. VI 1.4, айв) каждый кулачок одной полумуфты может войти в зацепление с любым кулачком другой. Неточность изготовления в этом случае сильно влияет на характер распределения нагрузки .между кулачками и в конечном счете на точность срабатывания. Для повышения последней шаг расположошя выступов и сопряженных впадин рекомендуется делать неодинаковым (рис. VI 1.4, б), что при проскальзывании полумуфт обусловит зацепление лишь одинаковой пары кулачков и впадин. На рис. VI 1.4, г, д показаны профили мелкозубых муфт. Во избежании заклинивания ступиц на валах от действия неуравновешенных окружных сил муфты с неодинаковым шагом расположения кулачков требуют более длинных ступиц.

Рис. VII.4. Формы кулачков

Критериями работоспособности кулачковых муфт являются прочность и долговечность кулачков по контактным напряжениям и изгибу.

Условное давление в предположении равномерной нагрузки всех кулачков

[65]

где Мкр - передаваемый крутящий момент; г - число кулачков; остальные обозначения см. на рис. VII.5, где показана кулачковая предохранительная муфта.

Допускаемое давление при закаленных поверхрюстях зубьев Iq] = 800. . . . . .1200 кгс/см.

Напряжение изгиба у основания кулачков для случая приложения силы к вершине кулачков (неполное включение)

2kMph От,

где k - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между кулачками, равный 2-3 (меньше значения при большей точности изготовления и малом числе кулачков); W - экваториальный момент сопротивления опасного сечения кулачка у основания; п - коэффициент запаса {п 1,5).

При определении потребной силы нажатия пружины различают два случая.

1. При кратковрсмеш1ых перегрузках силы треиия на кулачках и в шлице-вом или шпоночном соединегши нрегиггствуют размыканию муфты. Сила сжатия пружины найдется из условия равновесия подвижной полумуфты (рнс. VII.5)

р 2Мкр

tg (а - ф)

где Мкр - расчетный крутящий момент при кратковременных перегрузках Ф - угол трения между кулачками (обычно ф = 5-6°); d - диаметр вала; а - угол профиля кулачка; / - коэффициент трения в шлицевом или шпоночном соединении (fOAb).

2. При длительных перегрузках силы трения снимаются вследствие колебаний. В этом случае

р 2Мдл

пр - - j- - tg а.

где Мдл - расчетный крутящий момент при длительной перегрузке.

Сила сжатия пружины не должна силыю меняться в начале и конце срабатывания муфты. Это обеспечивается пружинами малой жесткости.

На рис. VI 1.6, а представлена кулачковая предохранительная муфта, разработанная СКБ-3. Муфта монтируется на одном валу и состоит из полумуфт / и 3, и.меющих торцовые кулачки и пружины сжатия, стакана 2, упорного под-ншшшка 4 и винта п. Зубчатое колесо или шкив устанавливается на полумуфте / на шпонке и соединяется с валом через торцовые кулачки, полумуфту 3 и шлицы. Полумуфта 3 .может свободно перемещаться вдоль вала и поджимается к полумуфте / пружиной 6 с силой, регулируемой винтом 5.

На рис. VII.6, б показан вид с торца на полумуфту и развертка кулачков. В табл. VII.5 приведены основные размеры и техническая характеристика муфты СкБ-3.

Таблица VII.5 Размеры (в мм) кулачковой предохранительной муфты (рис. VII.6)

На рис. VII.7 показана предохранительная кулачковая муфта по ГОСТ 15620-70 (исполнегше 1-со шпонкой; исполнение 2 - со шлицами), а в табл. VII.6 приведены основные размеры и характеристики.

Рис. VII.5. Кулачковая предохранительная муфта

Винтош поверхнфсть

Рис, VII.6. Кулачковая предохранительная муфта СКБ-3

Вид А

Шопнение Испотение 2

6 Ь,

I frncaS )

- - - ... .... .

Рис. VII.7. Предохранительная кулачковая муфта по ГОСТ 15620-70

Размеры (в мм) и параметры муфт по ГОСТ 15620-70 (рис. VII.7)

Таблица V11.6

ю сл

3. ПРУЖИННО-ШАРИКОВЫЕ МУФТЫ,

в пружинно-шариковых муфтах но сравненикэ с пружинно-кулачковыми трение скольжения на кулачках частично заменено трением качения на 1нарика.х; эти муфты проще в изготовлении и отличаются большей надежностью, чем кулачковые.

На рис. VH.8 представлены возможные виды сопряжений шариков с рабочими поверхностями второй полумуфты.

Характер процесса выключения шариковых муфт зависит от вида сопряжений.

Неподвишная

diu-h

--

Направление f

оси му(рты \*.

Рис. Vn.8. Виды сопряжений шариков с рабочими поверхностями

Приведем условие равновесия подвижной полумуфты для случая сопряжения шарика с шариком или шарика с тороидальной поверхностью {рис. УП.8,д, г)

tg (а р) /

(Vn.8)

где Рпр - сила пружины; Р - окружная сила, действующая на шарик; а- угол наклона касательной в точке касания шариков к оси муфты; р - угол трения между шариками; D - диаметр окружности, на которой расположены центры шариков; d - средний диаметр шлицев; / - коэффициент трения в шлицевом соединении.

Из рис. vn.8, а видно, что в процессе срабатывания муфты угол давления а изменяется по закону

sXna-P, (Vn,9)

где du, - диаметр шарика; h - расстояние, на которое выступает шарик из полумуфты.