Теоретические положения. Муфты служат для соединения валов и передачи вращающего момента от одного вала к другому

Муфты служат для соединения валов и передачи вращающего момента от одного вала к другому. Предохранительная муфта в от­личие от других при возрастании передаваемого момента выше пре­дельного, на который она настроена, срабатывает, предохраняя машину от поломки. Срабатывание выражается в проскальзывании ве­домой части муфты относительно ведущей.

В работе изучаются следующие предохранительные муфты:

- фрикционная конусная;

- фрикционная многодисковая;

- кулачковая;

- шариковая.

Конусная муфта (рис. 1) состоит из веду­щего конуса 1, свободно си­дящего на ведомой втулке 3, по которой на шпонке скользит ведомый конус 2, прижимаемый пружиной 5 к ведущему конусу. Передаваемый муфтой момент есть мо­мент сил трения на конусной поверхности:

Сила трения

где F_п – нормальная к поверхности сила, Н; f – коэффициент трения;

– средний радиус – плечо силы трения, мм.

Из треугольника сил на конусной поверхности

где F _пр– усилие пружины, Н;

– угол между образующей и осью конуса, градус.

Подставив эти соотношения в выражение для Т, получим

Рис.1. Схема конусной муфты

В многодисковой фрикционной муфте (рис.2) момент передается с ведущих на ведомые диски силами трения на их рабочих поверхнос­тях. Расчетный момент

где F _пр – усилие пружины, сжимающей диски (нормальная сила), Н; f – коэффициент трения; R _тр – средний радиус – плечо силы трения, мм; z – число поверхностей трения.

Рис.2. Схема дисковой фрикционной муфты

В кулачковой муфте (рис. 3) момент передается с веду­щей на ведомую полумуфту силами в точках контакта кулачков. Расчетный момент

где F _пр– усилие пружины; D _к– наружный диаметр кулачков; – угол наклона рабочей поверхности кулачков к оси муфты; = 2…5° – угол трения между кулачками; f = 0,05…0,1 – коэффициент трения подвижной полумуфты по валу; d – диаметр вала, направляющего подвижную полумуфту, мм.

Рис. 3. Схема кулачковой муфты

В шариковой муфте (рис. 4) момент передается с ведущей на ведомую полумуфту силами в точках контакта шариков. Расчетный момент

где F _пр– усилие пружины, Н; D – диаметр расположения шариков, мм; – угол наклона касательной в точке соприкосно­вения шариков к оси муфты, градус:

где d _ш – диаметр шарика, мм; h – высота выступающей части шарика, мм; = 2…5°– угол трения между шариками; f = 0,05…0,1 – коэффициент трения подвижной полумуфты на валу; d – диаметр (наружный) шлицевого вала, направляющего подвижную полумуфту, мм.

Рис. 4. Схема шариковой муфты