Лекція 13_Муфти - Стор 4
Зчіпні механічні керовані муфти.
Кулачкові зчіпні муфти.
Поширені форми кулачків (перетин циліндричною поверхнею):
прямокутний профіль (мал. а) вимагає точного взаємного розташування напівмуфт у момент включення. Крім того, у таких муфтах неминучі технологічні бічні зазори та пов'язані з цим удари при зміні напрямку обертання. Зазори збільшуються при зносі кулачків.
трапецеїдальний профіль (рис. б, в) не вимагає точного взаємного розташування напівмуфт у момент включення, а бічні зазори компенсуються зміною глибини посадки кулачків. Симетричні профілі кулачків (рис. б) – реверсивні, несиметричні (рис. в) – нереверсивні. У муфтах з трапецеїдальними кулачками виникають осьові сили Fa (рис. б), які прагнуть розсунути напівмуфти і ускладнюють включення; у цьому відношенні муфти з прямокутними кулачками мають перевагу. Значення кута α трапецеїдального профілю вибирають таким (зазвичай 2. 5°), щоб забезпечувалося самогальмування або не потрібно великого постійного зусилля на відведенні.
Зчіпні механічні керовані муфти.
Кулачкові зчіпні муфти.
Увімкнення кулачкових муфт при відносному обертанні валів завжди супроводжується ударами, які можуть спричинити руйнування кулачків. Тому такі муфти не рекомендують застосовувати для включення механізму під навантаженням і при великих
швидкостях відносного обертання ( σ см = 2 KT /( zD 1 bh ) ≤ [ σ см ]
де z - Число кулачків напівмуфти.
Для зменшення зносу поверхня кулачків має бути твердою. Цього досягають за допомогою об'ємного загартування або цементації. Застосування цементації краще, тому що при цьому зберігається в'язкістьсерцевини, що підвищує опір кулачка тендітним руйнуванням від ударів. Муфти з цементованими кулачками виготовляють із сталей 15Х, 20Х, з об'ємним загартуванням – зі сталей 40Х, ЗОХН та
При цьому допускають:
[σ см ]= 90. ]20 МПа - включення без відносного обертання; [σ см] = 5О. 7О МПа - включення на тихому ходу; [σ см] = 35. 45 МПа - включення на підвищених швидкостях.
Зчіпні механічні керовані муфти.
Зубчасті зчіпні муфти.
За пристроєм і методикою розрахунку ця муфта подібна до зубчастої компенсуючої муфті з тією різницею, що тут обойма 2 виготовляється рухомий і управляється за допомогою відведення. На малюнку обойма розташована в положенні "Увімкнено". Диски 1 і 3 є обмежувачами, а втулка 4 центрує вали і одночасно виконує функцію підшипника при їх відносному обертанні (коли вимкнена муфта).
Застосовують також зубчасті муфти без обойми 2, які мають одна полумуфта має внутрішні, іншу — зовнішні зубья.
Застосовують також зубчасті муфти без обойми 2, які мають одна полумуфта має внутрішні, іншу — зовнішні зубья.
Зчіпні механічні керовані муфти.
Зубчасті зчіпні муфти.
Допустима напруга зминання при розрахунках міцності зубів приймають такими ж, як і для кулачкових муфт.
Переваги зубчастої муфти в порівнянні з кулачковою - можливість виготовлення на широко поширеному зуборізному устаткуванні. При цьому набувають більш високої точності.
Найчастіше кулачкові та зубчасті зчіпні муфти розташовують на одному валу і використовують для перемикання швидкостей.
Зчіпні механічні керовані муфти. Зубчасті зчіпні муфти.
Для усунення ударів при включенні в зубчастих муфт широко застосовуютьсинхронізатори (наприклад, у коробках швидкостей автомобілів). Синхронізатори вирівнюють швидкості валів перед з'єднанням.
Принцип роботи синхронізатора.
Конструкція зубчастої муфти, призначеної для перемикання швидкостей в коробці, тут доповнена двосторонньої конічної фрикційної муфти 1, яка і є синхронізатором. При переміщенні обойми 2 з внутрішніми зубами вправо або вліво вона через кульку передає осьову силу конусній напівмуфті синхронізатора і зчіплює її з конусною напівмуфтою однієї з шестерень (рис. а). Прослизання, яке спостерігається при включенні фрикційних муфт, дозволяє плавно розганяти ведені елементи. Також і тут при включенні синхронізатора відбувається вирівнювання кутових швидкостей ведучого валу та веденої шестерні.
Подальшим переміщенням обойми включається зубчаста муфта (рис. 6). Розгін ведених елементів роблять, зазвичай, на холостому ходу. Тому фрикційні муфти синхронізаторів розраховують на передачу моменту, необхідного для подолання навантаження інерційних, що виникають при розгоні. Ці навантаження зазвичай значно менше робітників. Щоб швидкості встигли вирівнятися у процесі безперервного переміщення обойми, це переміщення слід проводити повільно.
Зчіпні механічні керовані муфти. Фрикційні зчіпні муфти.
При включенні фрикційних муфт момент, що крутить, зростає поступово в міру збільшення сили натискання на поверхні тертя. Це дозволяє з'єднувати вали під навантаженням та з великою різницею початкових кутових швидкостей. У процесі вмикання муфта пробуксовує, а розгін веденого валу відбувається плавно, без удару. Т. е. в період розгону приводу, в ній має місце ковзання. При русі, що встановився, ковзання відсутнє.Епізодичне прослизання можливе при пікових навантаженнях.
Відрегульована на передачу граничного моменту, що крутить, безпечного для міцності машини, фрикційна муфта виконує одночасно функції запобіжного пристрою.
Фрикційні муфти розраховують за номінальним моментом з допустимими навантаженнями. Муфти фрикційні, як і кулачкові, не допускають несоосности.