П.Ф.Дунаев, О.П. Леликов-Конструирование узлов и деталей машин (947314), страница 52
Текст из файла (страница 52)
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ В качестве предохранительных муфт в машиностроении применяют: муфты с разрушающимся элементом, кулачковые, шариковые (разновидносп кулачковых) и фрнкционные. Последние три типа муфт стандартизованы (ГОСТ 15620 — 93„ 15621 — 77 и 15622 — 77). Предохранительные муфты независимо от типа могут работать только при строгой соосности валов.
Поскольку все звенья кинематической цепи испытывают перегрузку различной степени, предвхранительньее муфть4 следует располагать как мозсно беилее к месту возникновения перегрузки. Муфты с разруяшюппшся элементом. Муфты этого типа отличает компактность и высокая точность срабатывания. Их применяют в тех случаях, когда по р~~у работы машины перегрузки Б-б могут возникнуть лишь случайно. А» А-А Конструктивные схемы муфт Б приведены на рис.
20.33. В качестве разрушающегося элемента обычно используют штифты, выполняемые из стали (45, У8А) или из хрупких материалов (серый чугун, бронза„ силумин и др.). Применяют муфты с одним и с несколькими среза- 3 ющимися штифтами. В момент срабатывания (при перегрузке) штифт разрушается и предохранительная муфта разьединяет Зазор кинематическую цепь. Штифты размещают в стальп,ею.ш » ных, закаленных до высокой твер- А дости (50...60 НЕС,) втулках, вГ ЗВЗВЕ О ББ ! изготовляемых обычно из стали марки 40Х. После разрушения штифта на плоскости среза остаются заусенцы, мешающие удалению остагков штифта из втулки.
Поэтому Ф штифты выполняют иногда с канавкой по месту среза (рис. 20.34, а, б). Штифты с канавкой удобны также тем, что позволяют опытным га . ю.зз 324 ведущей частью муфты. Для правильной работы муфты важно, чтобы обойма была концентрична звездочке. Для этого обойму с установленной на ней деталью базируют по валу илн по друзпг деталям на том же валу. На рис. 20.32, а, б приведены возможные схемы базирования обойм в случае применения муфт по ОСТ 27-60-721 — 84. Муфта на рисунке изображена в виде контура, а деталь, связанная с обоймой, условно показана в виде зубчатого колеса (вообще же вместо зубчатого колеса может быль любая деталь).
При проектировании специальных муфт можно встроить подшипники качения в обойму и звездочку (рис. 20. 32, в). Исполнение по рис. 20.32 не единственное и дано в качестве одного из возможных конструктивных решений (см. работу»14]). чют.Кугвамй-дт.пагод.ги 4-4 Росна Росна 'Ров. 20.35 Ров. 20.36 чют.Кугватгтй-дт.пагод.ги путем определить диаметр шейки для заданного вращающего момента.
Канавки должны быль небольшой ширины (2...3 мм)„чтобы штифты при срабатывании муфты разрушались вследствие среза, а не изгиба. Иногда применяют длинные штифты с несколькими канавками; после срабатывания муфты штифты передвигают в новую позицию. Заусенцы на торцах срезанных штифтов могут производить задиры на торцовых поверхностях полумуфт.
Для предотвращения этого между фланцами полу- муфт в зоне расположения штифтов предусматривают зазор С= 2...4 мм (рис. 20.33, а, б и 20.34, в, г). В станкостроении для удобства эксплуатации муфты в гнезде ставят комплект втулок вместе со штифтом. В этом случае сопряжение втулок с полумуфтамн Н7//А штифта с втулками Н7//б или Н7/7тб (рис. 20.34, в). Перед установкой нового штифта или комплекта втулок полумуфты поворачивают до совмещения рисок. После срабатывания одна полумуфта вращается относительно другой. П оэтому одну из полумуфт устанавливают по посадке Н7//7, предусматривая по торцам минимальный зазор 0,05...0,10 мм (рис.
20.33, а, 6). Для обеспечения чистого среза штифтов торцы втулок в собранной муфте должны соприкасаться друг с другом. Но подвижная полумуфта имеет осевую итру на величину зазора. Поэтому после срабатывания муфты торцы втулок могут задевать друг за друга. Чтобы этого не происходило, между торцами втулок следует предусматривать зазор на 0,05...0,10 мм больший, чем между торцами полумуфт. В муфтах с несколькими срезнымн штифтами рабочие торцы втулок должны быть расположены в одной плоскости.
Этого достигают совместным шлифованием их после постановки в полумуфту. Зазор между торцами втулок (рис. 20.34, г) можно также регулировать подбором и постановкой под фланцы втулок компенсаторных колец Х В некоторых зарубежных конструкциях штифты располагают во втулках, которые завинчивают в диски полумуфт (рис. 20.35). Чтобы можно было затянуть втулки до упора и создать минимальный зазор между их торцами, под фланцы втулок ставят компенсаторные кольца Х Вследствие погрешностей изготовления, а также посадочных зазоров в сопряжениях общая нагрузка распределена между штифтами неравномерно.
Поэтому муфты с одним штифтом срабатывают точнее. При проектировании муфты предусматривают возможность замены срезанных штифтов. Для этого фланцы полумуфт выполняют по рис. 20.36: срезанные штифты удаляют, повернув полумуфты относительно друг друга (поквзано пприховой линией). В круглых фланцах полумуфт делают одно-два отверстия большого дивметра (рис. 20.33, а) по окружности расположения штифтов; для удаления срезанных штифтов полумуфты поворачивают друг относительно друга до совмещения их с этими отверстиями. В муфтах со срезающимнся штифтами полумуфты располагают на валу рядом (рис.
20.33, а). Для уменьшения осевых размеров применяют конструктивное решение, представленное на рис. 20.33, б Кулачковме муфты. Кулачковые пвредохранительные муфты широко применяют при небольших скоростях н моментах. При перегрузке кулачковые муфты многократно расцепляются и снова включаются, подавая своего рода звуковой сигнал о перегрузке. Однако эти повторные включения муфты происходят с .ударами, что вызывает перегрузки деталей механизма. Кулачковые предохранительные муфты по конструкции аналогичны сцепным кулачковым.
Отличие в том, что подвижная в осевом направлении полумуфта поджата пружиной к неподвижной, а рабочие грани кулачков имеют большой 326 чют.Кугвамй-дт.пагод.ги угол наклона 113 = 30 — 60'). Работа кулачковых муфт сопровождается изнашиванием кулачков, поэтому последние должны иметь высокую твердость ( г 56 НВ.С,).
На рис. 20.37, а, б показаны конструктивныве схемы двух кулачковых муфт в момент их срабатывания (кулачки вьппли из зацепления). Ди повышения точности срабатывания муфты высоту кулачков следует делать по возможности небольшой и применять пружины малой жесткости. Обязательно следует предусмотреть также регулирование силы нажатия пружины, замыкающей ку- лачковую предокранительнуюмуфту.
В муфтах (рис. 20. 37, а, б) регу- Га . ЗО.З7 лирование осуществляют гайкой, которую затем стопорят контргайкой. Обычно пружины кулачковых предохранительных муфт имеют большую длину. При отношении Н/Ю <2,6, где лз — высота пружины в свободном состоянии, а Ю вЂ” ее средний диаметр, пружина устойчива. При отношении Н/Ю > 2,6 может быть поперечный изгиб пружины. Для предупреждения этого пружину следует устанавливать на направляющие поверхности, обычно на поверхносп подвижной части муфты (рис.
20.37, а). Регулировочные гайки должны воздействовать на пружину через втулки, соединенные шпонкой или шлицами с валом, иначе они будут не только сжимать пружину, но и закручивать ее силами трения. Осевая сила, действующая в муфте, не должна нагружать опоры вала. Для этого кулачковую предохранительную муфту конструируют так, чтобы силу пружины воспринимали гайки или другие детали, связанные с валом. Желательно, чтобы отношение В„Я диаметра расположения кулачков к диаметру шпицев, по которым перемещают подвижную часть муфты, было близко к единице или меньше ее.
Тогда муфта работает надежно и менее чувствительна к колебаниям коэффициентов трения на кулачках и на шлицах. На рис. 20.37, 6 приведена схема муфты, у которой ЮкуЯ < 1. Шариковые предохранительные муфпм по принципу действия аналогичны кулачковым. Конструкции этих муфт и методы их расчета см. [8, 12, 141.
Фрикционные предохранительные муфты применяют при частых кратковременных перегрузках, главным образом ударного действия. По конструкции они аналогичны сцепным фрикционным муфтам. Отличие в том, что вместо механизмов управления в предохранительные фрикционные муфты встраивают пружины. Наибольшее распространение получили многодисковые фрикционные предохранительные муфты. Их конструируют по схемам рис.
20.38. На рис. 20.38, а фрикционные диски сжимает одна центральная пружина сжатия, на рис. 20.38, 6 — несколько расположенных по окружности пружин, на рис. 20.38, в — тарельчатые пружины. Если тарельчатые пружины расположить так, как показано на рис. 20.38, г, то жесткость комплекта пружин будет меньше, что повысит точность срабатывания муфты. Получают распространение тарель- 327 чют.7гугвартй-дт.пагод.ги г .юла чатые пружины с очень малой жесткостью на некотором участке их характеристики. Такую пружину ставят одну.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
