3.40. Предохранительные муфты, назначение, область применения. Основные требования, предъявляемые к предохранительным муфтам. Пример конструкции и метод расчета муфты с разрушающимся элементом.

Сцепные самоуправляемые муфты соединяют или разъеди­няют валы автоматически при наступлении особых условий в работе машины. В зависимости от выполняемых функций эти муфты подразделяют на несколько типов.

Муфты предохранительные. Предохраняют дорогие детали в машинах (зубчатые колеса, валы и др.) от случайных перегру­зок. Перегрузки могут быть вызваны особенностями рабочих про­цессов машин (дробильные, землеройные и др.); изменением ус­ловий работы машины (прекращение подачи смазочного материала, появление заедания и др.).

При расчете предохранительных муфт во избежание случай­ных выключений за расчетный вращающий момент принимают Т = 1,25Т_тах , где Т_тах — максимальный момент, возникающий при работе машины.

Рис. 19.22. Муфта предохранитель­ная с разрушающимся элементом

Муфты предохранительные с разрушаю­щимся элементом. Отличаются малыми габаритами и вы­сокой точностью срабатывания.

529

На рис. 19.22 изображена муфта, у которой полумуфты 2 и 7, соединенные цилиндриче­ским предохранительным эле­ментом 5 и установлены на валу 1. Если полумуфта 2 со­единена с валом шпонкой, то полумуфта 7 сидит на валу свободно. Стальные втулки 4 и б, закаленные до высокой твердости, предохраняют края отверстий во фланцах от по­вреждения при разрушении предохранительного элемента. Резьбовая пробка 3 удерживает элемент 5 от выпадания. Ка­навки шириной f и глубиной g на торцах фланцев полумуфт защищают последние от повреждения заусенцем этого элемента после этого разрушения.

При перегрузке предохранительный элемент срезается, и полумуфты размыкаются. Для восстановления работоспособ­ности машины ее необходимо остановить и заменить этот эле­мент.

Расчетами определяют следующие показатели:

1) предельный (разрушающий) момент муфты

,

где z — число штифтов; D — диаметр окружности расположения осей штифтов; k — коэффициент неравномерности распределе­ния нагрузки на штифт из-за ошибок изготовления (при z = 1, k= 1,при z = 2-3, k = 1,2-1,3); τ_в =(0,7-0,8)σ_в - предел проч­ности штифта на срез; σ_в — предел прочности материала штиф­та на растяжение;

2) диаметр штифта

При одном предохранительном элементе точность срабаты­вания муфты более высокая, однако концы валов и опоры допол­нительно нагружены радиальной консольной силой, которая вращается вместе с муфтой.

Т акже к предохранительным муфтам относятся муфты предохранительные фрикционные. Автоматически восстанавливают работоспособность машины после прекращения действия перегрузки, однако точность сраба­тывания их невысока из-за непостоянства коэффициента трения на трущихся поверхностях дисков.

Н а рис. 19.23 представлена муфта, у которой полумуфты 1 и 5, установленные на одном валу, соединены пакетом фрикционных дисков 2 (диски см. также на рис. 19.21, б), сжатых через витые пружины 3 гайкой 4 строго фиксированной силой. При перегруз­ке наружные диски проскальзывают относительно внутренних дисков, и муфта передает лишь тот предельный момент, на кото­рый она настроена. Варьируя число фрикционных дисков и силу их сжатия с помощью гайки 4, муфту можно настроить на опре­деленный предельный момент.

273