Автоматические самоуправляемые муфты, предохранительные муфты
85. Автоматические самоуправляемые муфты, предохранительные муфты. Основы расчета.
Эти муфты предназначаются для автоматического разъединения валов в тех случаях, когда параметры работы машины становятся недопустимыми по тем или иным показателям.
Муфты предохранительные.
 |
 |
Эти муфты служат для защиты машин от перегрузки. Любая фрикционная муфта, отрегулированная на передачу предельного момента, выполняет функции предохранительной. Специальные предохранительные фрикционные муфты не имеют механизма управления. А силы нажатия в них обычно обеспечиваются постоянно действующими пружинами.
Другим представителем предохранительных муфт является муфта со специальным разрушающимся элементом (рис 1). Здесь крутящий момент между полумуфтами 1 и 4 передается через штифт 3, который срезается при перегрузке. Для восстановления работы муфты штифт заменяют. Закаленные втулки 2 облегчают замену штифтов, предотвращают смятие более слабого материала полумуфт штифтом и тем самым приближают действительные условия среза штифта к расчетным:
,
где z – число штифтов; КZ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки.
Рекомендуемые материалы
Практически z принимают равным 1 или 2; КZ = 1 при z = 1; КZ = 1,2 при z = 2.
Жесткое соединение полумуфт штифтом не может компенсировать вредного влияния их несоосности на штифт, условия работы которого становятся неопределенными. Поэтому необходима строгая центровка полумуфт.
Допускаемое напряжение [τ] принимают равным пределу прочности материала на срез. Например, для закаленных штифтов из стали Ст5 допускают [τ] = 420 МПа.
 |
На рисунке 2 изображена кулачковая предохранительная муфта. Здесь полумуфты 1 и 3 зацепляются кулачками 2, имеющими трапецеидальный профиль с углом α.
От действия окружной силы Ft в зацеплении возникает осевая сила 
, которая стремится раздвинуть полумуфты и вывести их из зацепления. Этому противодействует сила пружины F и сила трения на кулачках и в шлицевом (шпоночном) соединении. С учетом этих сил условия равновесия полумуфты 2 можно записать в виде:
,
где α – угол заострения кулачка; ρ – угол трения в зацеплении кулачков (6…80); f2 – коэффициент трения в шлицевом соединении (примерно 0,15).
В соответствии с силой F подбирают пружину. Прочность кулачков рассчитывают так же, как и в обычных кулачковых муфтах:
Информация в лекции "28 Дисциплинарная ответственность государственных служащих и особенности отдельных видов служащих" поможет Вам.
,
где z – число кулачков полумуфты.
Для уменьшения износа поверхность кулачков должна быть твердой. Этого достигают с помощью объемной закалки или цементации. Применение цементации предпочтительней, так как при этом сохраняется вязкость сердцевины, что повышает сопротивление кулачка хрупким разрушениям от ударов. Муфты с цементированными кулачками изготавливают из сталей 15Х, 20Х, с объемной закалкой – из сталей 40Х, 30ХН и т.п. При этом допускают:
· [σсм] = 90…120 МПа – включение без относительного вращения;
· [σсм] = 50…70 МПа – включение на тихом ходу;
· [σсм] = 35…45 МПа – включение на повышенных скоростях.
