Сцепные управляемые муфты
Предназначаются для соединения или разъединения ведущего и ведомого валов во время работы прибора. Соединяемые валы должны иметь строгую соосность, в противном случае происходит ухудшение работы муфты и ее быстрый выход из строя. Муфты могут иметь ручной и дистанционный, например электрический, приводы.
Кулачковые (зубчатые) муфты служат для соединения остановленных валов, а так же валов, имеющих ограниченную частоту вращения (до 100
.
Включение кулачковых муфт может
производиться только на тихом ходу.
Кулачковые муфты состоят из двух частей – подвижной и неподвижной. Подвижная часть может перемещаться вдоль одно вала, неподвижная – жестко закреплена на другом валу. На их торцах имеются кулачки или зубья, посредством которых осуществляется сцепление муфты. На схеме приведены наиболее распространенные профили зубьев (кулачков), а так же сама схема кулачковой муфты:
Рисунок 8
Для легкого включения и выключения муфты употребляют профили зубьев I и II, для реверсивных муфт при передаче значительных усилий – профили III, IV, V. Профильм VI обеспечивает быстродействие муфты. Конструктивное оформление кулачковых муфт с фиксацией подвижных частей шариковыми фиксаторами показано на том же рисунке – б) и в).
Расчет кулачковых муфт производят, аналогично расчету крестовых, по уравнениям:
В эти уравнения подставляют размеры зубьев или кулачков вместо размеров выступов крестовой муфты.
Фрикционные муфты действуют благодаря силам трения, возникающим между рабочими поверхностями муфт. Поэтому о точности передачи движения говорить можно только условно, так как даже при небольших перегрузках возможно проскальзывание.
Назначение таких муфт – плавное, без ударов, сцепление на ходу двух валов и быстрое или медленное их расцепление. Схемы конических фрикционных муфт показаны на следующем рисунке. В этих муфтах рабочие части 3 и 4 прижимаются одна к другой – пружиной 2, силу которой можно регулировать перемещением втулки 1.
Рисунок 9
При расчете на прочность фрикционных муфт определяют параметры трущихся элементов и силу пружин по заданному крутящему моменту, который должна передавать муфта без проскальзывания. Для дисковой муфты можно пользоваться приближенным уравнением:
Где
– сила, развиваемая пружинами,
– заданный крутящий момент, (1,25…1,5) –
значение коэффициента запаса, f
– коэффициент трения,
– средний радиус рабочих поверхностей
дисков.
Параметры конусной муфты находим из зависимости:
Где - половина угла при вершине конуса. При этом:
Где
;
b – ширина
поверхности трения, [p]
– допускаемое давление для поверхностей
трения, зависящее от применяемых
материалов.
Электромагнитные порошковые муфты – их работа основана на свойстве жидких и порошкообразных смесях, включающих ферромагнитные частицы, позволяющих изменять свою структуру в магнитном поле.
Рисунок 10
Различают жидкостные порошковые муфты (смесь ферромагнитного порошка – карбонильного железа – с маслом) и сухие порошковые муфты (смесь ферромагнитного порошка с тальком, графитом, окисью магния или окисью цинка). Обычно, диаметр зерен ферромагнитного порошка лежит в пределах от 0,5 – 10 мкм. Отношение весовых частей порошка и масла порядка 5:1. Применяют машинное и трансформаторное масло или керосин, однако наилучшими являются кремнийорганические соединения (силиконовые масла), отличающиеся постоянством вязкости в широком диапазоне рабочих температур, чем достигается стабильность работы муфт. По форме рабочих поверхностей порошковые муфты делят на две группы – дисковые и цилиндрические, приведенные на рисунке, чуть выше. Габариты цилиндрических муфт обычно меньше дисковых, при равных передаваемых крутящих моментах.
Для защиты подшипников муфт от попадания в них ферромагнитного порошка предусматривают уплотнения, лабиринты или устанавливают магнитоулавливатели. Сухие порошковые муфты не требуют создания сложных уплотнений, но работают менее плавно, чем жидкостные.