Муфты — определение, виды, назначение, классификация

Муфта – устройство, предназначенное для соединения концов валов или для соединения валов с расположенными на них деталями.

Основное назначение: передача вращающего момента без изменения его модуля и направления.

Функции, выполняемые муфтами: предохранение механизма от перегрузок, компенсирование несоосности валов, разъединение или соединение валов во время работы и др.

Система классификации муфт

По видам управления

• Управляемые — сцепные, автоматические
• Неуправляемые — постоянно действующие.

По группам муфт (механические)

• Электромагнитные и магнитные.

Îñîáåííîñòè ïðèìåíåíèÿ ìóôò äëÿ âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ èñïîëíèòåëüíîãî îðãàíà ïðè íåïðåðûâíî ðàáîòàþùåì äâèãàòåëå. Èñïîëüçîâàíèå ãëóõèõ æåñòêèõ, êîìïåíñèðóþùèõ ïîäâèæíûõ è ïðåäîõðàíèòåëüíûõ ìóôò. Èññëåäîâàíèå êîíñòðóêöèè ìíîãîäèñêîâûõ ôðèêöèîííûõ ìóôò

Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.

ÐÅÔÅÐÀÒ

Íà òåìó: «Ìóôòû: íàçíà÷åíèå, êëàññèôèêàöèÿ, âèäû

Âûïîëíèë ×åðíèöîâ Íèêîëàé Íèêîëàåâè÷

Íàçíà÷åíèå è êëàññèôèêàöèÿ

Ìóôòû ñëóæàò äëÿ ñîåäèíåíèÿ âàëîâ èëè âàëîâ ñ äåòàëÿìè, ñâîáîäíî âðàùàþùèìèñÿ íà íèõ (çóá÷àòûìè êîëåñàìè, øêèâàìè è ò.ï.), ñ öåëüþ ïåðåäà÷è âðàùåíèÿ áåç èçìåíåíèÿ ñêîðîñòè. Èçâåñòíî, ÷òî áîëüøèíñòâî óñòðîéñòâ, ñèñòåì êîìïîíóþò èç îòäåëüíûõ óçëîâ ñ âõîäíûìè è âûõîäíûìè âàëàìè. Òàêèìè óçëàìè ÿâëÿþòñÿ, íàïðèìåð, ïðèâîä â âèäå äâèãàòåëÿ, ïåðåäàòî÷íûé è èñïîëíèòåëüíûé ìåõàíèçìû. Êèíåìàòè÷åñêàÿ è ñèëîâàÿ ñâÿçü ìåæäó ýòèìè óçëàìè óñòðîéñòâà îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ìóôò.

Ñîåäèíåíèå âàëîâ ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì, íî íå åäèíñòâåííûì íàçíà÷åíèåì ìóôò. Ìóôòû ïðèìåíÿþò äëÿ âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ èñïîëíèòåëüíîãî îðãàíà ïðè íåïðåðûâíî ðàáîòàþùåì äâèãàòåëå, äëÿ ïðåäîõðàíåíèÿ ðàáî÷èõ îðãàíîâ îò ïåðåãðóçîê è ÷ðåçìåðíî áîëüøèõ ñêîðîñòåé, äëÿ ïåðåäà÷è äâèæåíèÿ ìåæäó âàëàìè òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè, äëÿ îñòàíîâêè â êà÷åñòâå òîðìîçà è äðóãèõ ôóíêöèé.

Ãëóõèå æåñòêèå ìóôòû èñïîëüçóþò ïðè ïåðåäà÷å äâèæåíèÿ ìåæäó ñîîñíûìè âàëàìè, êîòîðûå äîëæíû ðàáîòàòü êàê åäèíûé âàë. Êîìïåíñèðóþùèå ïîäâèæíûå ìóôòû ïðèìåíÿþò ïðè ïåðåäà÷å äâèæåíèÿ ìåæäó íåñîîñíûìè âàëàìè ïðè íàëè÷èè íåáîëüøèõ ðàäèàëüíûõ, îñåâûõ, óãëîâûõ èëè êîìáèíèðîâàííûõ ñìåùåíèé îñåé âàëîâ. Óïðóãèìè ìóôòàìè ïîëüçóþòñÿ äëÿ ñìÿã÷åíèÿ òîë÷êîâ, äèíàìè÷åñêèõ íàãðóçîê ïðè ïåðåäà÷å âðàùàþùåãîñÿ ìîìåíòà ìåæäó âàëàìè. Ïðåäîõðàíèòåëüíûå ìóôòû ïðèìåíÿþò âî èçáåæàíèå ïîëîìîê äåòàëåé ìåõàíèçìà èç-çà ïåðåãðóçîê. Îáãîííûå ìóôòû èñïîëüçóþò äëÿ ïåðåäà÷è äâèæåíèÿ òîëüêî â îäíó ñòîðîíó.

Ìóôòû ïî óïðàâëÿåìîñòè ïåðåäà÷åé âðàùåíèÿ ìåæäó ñîåäèíÿåìûìè âàëàìè äåëÿò íà òðè ãðóïïû:

1. ìóôòû ïîñòîÿííûå, îñóùåñòâëÿþùèå ïîñòîÿííîå ñîåäèíåíèå âàëîâ, — ãëóõèå, êîìïåíñèðóþùèå, óïðóãèå;

2. ìóôòû óïðàâëÿåìûå, îáåñïå÷èâàþùèå ðåæèì «âêëþ÷åíî-âûêëþ÷åíî» ñ ïîìîùüþ: äèñòàíöèîííîãî (ýëåêòðè÷åñêîãî) óïðàâëåíèÿ — ýëåêòðîìàãíèòíûå, ìàãíèòîïîðîøêîâûå (ìàãíèòîæèäêîñòíûå), ïüåçîêðèñòàëëè÷åñêèå; ðó÷íîãî (ìåõàíè÷åñêîãî) óïðàâëåíèÿ — çóá÷àòûå, êóëà÷êîâûå, ôðèêöèîííûå;

3. ìóôòû ñàìîóïðàâëÿåìûå, îñóùåñòâëÿþùèå àâòîìàòè÷åñêîå ðàçúåäèíåíèå èëè ñîåäèíåíèå âàëîâ: ïî âåëè÷èíå ïåðåäàâàåìîãî ìîìåíòà — ïðåäîõðàíèòåëüíûå; ïî ñêîðîñòè âðàùåíèÿ — öåíòðîáåæíûå; ïî íàïðàâëåíèþ âðàùåíèÿ — îáãîííûå. Ñòàíäàðòàìè ïðåäóñìîòðåíû ðàçìåðû íà íåêîòîðûå òèïû ìóôò. Ìóôòû ïîäáèðàþò ïî áîëüøåìó äèàìåòðó ñîåäèíÿåìûõ âàëîâ è ðàñ÷åòíîìó çíà÷åíèþ ïåðåäàâàåìîãî ìîìåíòà

Òð = kT,

ãäå Ò — íîìèíàëüíûé ìîìåíò íà âàëó; k — êîýôôèöèåíò ðåæèìà ðàáîòû ìóôòû.  ïðèâîäàõ îò ýëåêòðîäâèãàòåëÿ ïðèíèìàþò: ïðè ñïîêîéíîé íàãðóçêå k = 1,15 … 1,4; ïðè ïåðåìåííîé íàãðóçêå k = 1,5 … 2; ïðè óäàðíîé íàãðóçêå k = 2,5 … 4. ×àñòî ìóôòû èçãîòàâëèâàþò èíäèâèäóàëüíî. Ïðè âûáîðå êîíñòðóêöèè ìóôòû ó÷èòûâàþò åå íàçíà÷åíèå, îñîáåííîñòè êîíñòðóêöèè ìåõàíèçìà, óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè, õàðàêòåð íàãðóçêè. Âûáðàííûå ìóôòû ïðîâåðÿþò â êèíåìàòè÷åñêèõ ïåðåäà÷àõ íà òî÷íîñòü, â ñèëîâûõ — íà ïðî÷íîñòü.

Ïîñòîÿííûå ìóôòû

Ýòè ìóôòû äåëÿòñÿ íà ãëóõèå è ïîäâèæíûå, èëè êîìïåíñèðóþùèå, êîòîðûå äîïóñêàþò íåáîëüøèå íåòî÷íîñòè ñáîðêè.

Ãëóõàÿ âòóëî÷íàÿ ìóôòà (ðèñ. 1) ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ïðîñòîé è èñïîëüçóåòñÿ ïðè âûñîêîé ñîîñíîñòè ñîåäèíÿåìûõ âàëîâ è îòñóòñòâèè ïåðåêîñà. Îíà ñîñòîèò èç âòóëêè, ñîåäèíåííîé ñ âàëàìè ñ ïîìîùüþ øòèôòîâ (ðèñ. 1, à), øïîíîê (ðèñ. 1, á), à ïðè áîëüøèõ ìîìåíòàõ — øëèöàìè.

Ðèñ. 1

Âòóëêè èçãîòàâëèâàþò èç ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ, íî ÷àùå èç òåõ æå ìàðîê ñòàëåé, ÷òî è âàëû. Ðåêîìåíäóþò ñëåäóþùèå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó íàðóæíûì D è âíóòðåííèì däèàìåòðàìè D = 1,5d. Äëèíà ïîñàäî÷íîé ÷àñòè âòóëêè íà êàæäîì âàëó ?1 = (1 … 1,5)d; îáùàÿ äëèíà ìóôòû ? = (2,25 … 3)d, äèàìåòð øòèôòà dø = (0,2 … 0,25)d.

Äëÿ ñîåäèíåíèÿ âòóëêè ñ âàëîì ðåêîìåíäóþò ïîñàäêè ñ íóëåâûì çàçîðîì òèïà H/h èëè ïåðåõîäíûå òèïà H/k.

Ðàñ÷åò òàêèõ ìóôò ñâîäèòñÿ ê ðàñ÷åòó øòèôòîâ (øïîíîê) íà ñäâèã.

Ðàçìåðû âòóëî÷íûõ ìóôò ñòàíäàðòèçèðîâàíû.

Ïîâîäêîâûå ìóôòû ðàçëè÷íûõ êîíñòðóêöèé ïðèìåíÿþò ïðè äèàìåòðàõ âàëîâ 3 … 12 ìì. Îíè äîïóñêàþò íåáîëüøèå ðàäèàëüíûå ñìåùåíèÿ îñåé âàëîâ. Ìóôòû ñîñòîÿò èç ïîëóìóôò 1 è 2, çàêðåïëåííûõ íà âàëàõ øòèôòàìè. Íà ôëàíöå îäíîé èç ïîëóìóôò çàêðåïëåí ïàëåö (ïîâîäîê) 3, âõîäÿùèé â ïàç âòîðîé ïîëóìóôòû. Ïàëåö ìîæåò áûòü öèëèíäðè÷åñêèì è ñôåðè÷åñêèì, ïîñëåäíèé äîïóñêàåò è ïåðåêîñ îñåé. Ìóôòà ïðîñòà ïî êîíñòðóêöèè, íî ó íåå âñåãäà ñóùåñòâóåò ìåðòâûé õîä çà ñ÷åò çàçîðà Dz ìåæäó ïàëüöåì è ïàçîì. Ïðè ðàññòîÿíèè r ìåæäó îñÿìè âàëà è ïàëüöà âåëè÷èíà ìåðòâîãî õîäà â óãëîâûõ ìèíóòàõ Dj = 3438 Dz/r. ×òîáû óìåíüøèòü â âàëå ðàäèàëüíóþ èçãèáàþùóþ íàãðóçêó, ðåêîìåíäóþò ïðèìåíÿòü ìóôòû ñ äâóìÿ ïàëüöàìè, ðàñïîëîæåííûìè ñèììåòðè÷íî îòíîñèòåëüíî îñè âàëîâ.

 òî÷íûõ ïåðåäà÷àõ ïðèìåíÿþò ïîâîäêîâûå ìóôòû, ìåðòâûé õîä â êîòîðûõ âûáèðàþò ïëîñêîé 4 èëè âèíòîâîé ïðóæèíîé.

Ðèñ. 2 Ðèñ. 3

Óïðóãèå ìóôòû ïðèìåíÿþò äëÿ àìîðòèçàöèè óäàðíûõ è äèíàìè÷åñêèõ íàãðóçîê ïðè ÷àñòûõ ïóñêàõ è ðåâåðñàõ ìåõàíèçìà.

Óïðóãàÿ ïîâîäêîâàÿ ìóôòà ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 4. Îíà ñîñòîèò èç äâóõ ïîëóìóôò 4, 5, çàêðåïëåííûõ íà âàëàõ.  êàæäîé ïîëóìóôòå çàêðåïëåíî ñèììåòðè÷íî îòíîñèòåëüíî îñè ïî äâà öèëèíäðè÷åñêèõ ïàëüöà (ïîâîäêà) 1, 2. Ìåæäó ïîëóìóôòàìè íàõîäèòñÿ óïðóãèé ýëåìåíò 3 èç òâåðäîé ðåçèíû, êîæè ñ ÷åòûðüìÿ ðàñïîëîæåííûìè ðàâíîìåðíî ïî îêðóæíîñòè îòâåðñòèÿìè, â êîòîðûå âõîäÿò ïàëüöû ïîëóìóôò. Ïðè ðàáîòå ìóôòû óïðóãèé ýëåìåíò äåôîðìèðóåòñÿ, àìîðòèçèðóåò äèíàìè÷åñêèå íàãðóçêè è êîìïåíñèðóåò ïîãðåøíîñòè ðàñïîëîæåíèÿ îñåé âàëîâ. Íåäîñòàòêîì ìóôòû ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ìåðòâîãî õîäà èç-çà äåôîðìàöèè óïðóãîãî ýëåìåíòà è çàçîðà ìåæäó ïàëüöåì è óïðóãèì ýëåìåíòîì.

Óïðóãàÿ ìåìáðàííàÿ ìóôòà (ðèñ. 5) ïîçâîëÿåò ïåðåäàâàòü âðàùåíèå ìåæäó âàëàìè, èìåþùèìè ðàäèàëüíîå ñìåùåíèå è ïåðåêîñ îñåé ñîîòâåòñòâåííî äî ±0,7 ìì è 2°30¢. Âðàùàþùèéñÿ ìîìåíò ïåðåäàåòñÿ ñ ïîëóìóôòû 1 íà ïîëóìóôòó 2 ñ ïîìîùüþ òîíêîãî óïðóãîãî êîëüöà è ìåìáðàíû 3. Èçãîòàâëèâàþò ìåìáðàíû èç ñòàëè 65Ã, ôîñôîðèñòîé áðîíçû, òåêñòîëèòà è äðóãèõ ìàòåðèàëîâ. Ìåðòâûé õîä ìóôòû íå ïðåâûøàåò 6 … 12¢.

Ðàçìåðû óïðóãèõ ïîâîäêîâûõ è ìåìáðàííûõ ìóôò äëÿ âàëîâ ñ äèàìåòðîì 4 … 5 ìì íîðìàëèçîâàíû.

Ðèñ. 4 Ðèñ. 5

Óïðàâëÿåìûå ìóôòû

Ñ ïîìîùüþ óïðàâëÿåìûõ, íàçûâàåìûõ òàêæå ñöåïíûìè, ìóôò ìîæíî â ïðîöåññå ðàáîòû ñîåäèíÿòü è ðàçúåäèíÿòü âàëû.

Ìóôòû ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì â äèñòàíöèîííî óïðàâëÿåìûõ ñèñòåìàõ, ñèñòåìàõ àâòîìàòèêè, ðàçëè÷íûõ ïðèâîäàõ ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ ÝÂÌ ïðàêòè÷åñêè íå ïðèìåíÿþòñÿ. Ïðè ýòîì èñïîëüçóþò ìóôòû óïðàâëÿåìûå äèñòàíöèîííî ñ ïîìîùüþ ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ ìàëîé ìîùíîñòè.

Èç óïðàâëÿåìûõ ñöåïíûõ ìóôò íàèáîëåå ïðèìåíèìû ýëåêòðîìàãíèòíûå ôðèêöèîííûå è ïîðîøêîâûå, îáëàäàþùèå âûñîêèì áûñòðîäåéñòâèåì è âîçìîæíîñòüþ ðåãóëèðîâàíèÿ ïåðåäàâàåìîãî ìîìåíòà. Ýòè ìóôòû èñïîëüçóþòñÿ äîïîëíèòåëüíî â êà÷åñòâå ïðåäîõðàíèòåëüíûõ è òîðìîçíûõ óñòðîéñòâ.

Óïðàâëåíèå ýëåêòðîìàãíèòîì êóëà÷êîâûõ (çóá÷àòûõ) ìóôò ñâÿçàíî ñ ðÿäîì òðóäíîñòåé, îáóñëîâëåííûõ ïëàâíûì ñöåïëåíèåì è ðàñöåïëåíèåì ïîëóìóôò, ÷òî âîçìîæíî òîëüêî ïðè ðàâåíñòâå èõ óãëîâûõ ñêîðîñòåé. Íàèáîëåå øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ ôðèêöèîííûå ýëåêòðîìàãíèòíûå ìóôòû. Îíè îáåñïå÷èâàþò ïëàâíîå ñöåïëåíèå è ðàñöåïëåíèå âàëîâ ïðè ëþáûõ ñêîðîñòÿõ.  ýòèõ ìóôòàõ äëÿ ñîåäèíåíèÿ âàëîâ èñïîëüçóþòñÿ ñèëû òðåíèÿ ìåæäó ïîâåðõíîñòÿìè ïîëóìóôò. Ïðèíöèïèàëüíûå ñõåìû ôðèêöèîííûõ ìóôò ïîêàçàíû íà ðèñ. 6. Ëåâûå ïîëóìóôòû çàêðåïëåíû íà âàëàõ íåïîäâèæíî, à ïðàâûå ÿâëÿþòñÿ ïîäâèæíûìè (øëèöåâîå, øïîíî÷íîå ñîåäèíåíèå) èëè èìåþò ïîäâèæíûå ýëåìåíòû.  çàâèñèìîñòè îò ôîðìû ðàáî÷èõ ïîâåðõíîñòåé ðàçëè÷àþò ôðèêöèîííûå ìóôòû: äèñêîâûå — îäíîäèñêîâûå (ðèñ. 6, à) è ìíîãîäèñêîâûå (ðèñ. 6, á); êîíóñíûå (ðèñ. 6, â).

Ìíîãîäèñêîâûå ìóôòû ïîëó÷èëè íàèáîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå áëàãîäàðÿ ïëàâíîñòè âêëþ÷åíèÿ, íåáîëüøèì ãàáàðèòàì ïðè ïåðåäà÷å áîëüøèõ ìîìåíòîâ. Îïòèìàëüíîå ÷èñëî äèñêîâ 6 … 10.

 êîíóñíûõ ìóôòàõ (ñì. ðèñ. 6 â) óãîë a íå äîëæåí áûòü ìåíüøå óãëà òðåíèÿ äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ çàêëèíèâàíèÿ è îáëåã÷åíèÿ ðàñöåïëåíèÿ, äëÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ïîâåðõíîñòåé a—³8 … 15°.

Ðèñ. 6

Íåîáõîäèìàÿ ñèëà ïðèæàòèÿ äèñêîâ

Q = (T / Rcp)•f•n , (1)

ãäå Ò — ïåðåäàâàåìûé ìóôòîé ìîìåíò; Rcp — ñðåäíèé ðàäèóñ ïîâåðõíîñòåé òðåíèÿ; n — ÷èñëî ïîâåðõíîñòåé òðåíèÿ; f — êîýôôèöèåíò òðåíèÿ, ïðèíèìàåìûé äëÿ ñòàëè ïî ìåòàëëîêåðàìèêå f = 0,1 … 0,4, äëÿ ñòàëè ïî ñòàëè ïðè íàëè÷èè ñìàçêè f = 0,08.

Îñåâàÿ ñèëà âêëþ÷åíèÿ êîíóñíîé ìóôòû

Q = (T•sina/Rcp)•f. (2)

Äëÿ ïîâûøåíèÿ êîýôôèöèåíòà òðåíèÿ ðàáî÷èå äèñêè èçãîòàâëèâàþò èç ôðèêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ íà îñíîâå ìåòàëëè÷åñêèõ ïîðîøêîâ.

Ñèëà ïðèæàòèÿ äèñêîâ èëè êîíóñîâ ñîçäàåòñÿ ýëåêòðîìàãíèòîì, âñòðîåííûì â ëåâóþ ïîëóìóôòó, íà îáìîòêó êîòîðîãî ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå ÷åðåç ñêîëüçÿùèå êîíòàêòû — êîëüöà è ñ÷åòêè.

Êîíñòðóêöèè ìíîãîäèñêîâûõ ôðèêöèîííûõ ìóôò íîðìàëèçîâàíû. Èõ èñïîëüçóþò ïðè ìîùíîñòÿõ äî 250 Âò è ÷àñòîòàõ âðàùåíèÿ äî 4000 îá/ìèí, âðåìÿ ñðàáàòûâàíèÿ 28 … 200 ìñ. Îäíîäèñêîâûå ìóôòû ïðîùå ïî êîíñòðóêöèè, íî ãàáàðèòû èõ ñðàâíèòåëüíî âåëèêè.

Ïîðîøêîâûå ìóôòû îòëè÷àþòñÿ ìàëîé èíåðöèîííîñòüþ, áûñòðîäåéñòâèåì (âðåìÿ ñðàáàòûâàíèÿ 5 … 50 ìñ), âîçìîæíîñòüþ óïðàâëÿòü ïåðåäàâàåìûì ìîìåíòîì è íåçàâèñèìîñòüþ âåëè÷èíû ïåðåäàâàåìîãî ìîìåíòà îò ñêîðîñòè.

Ìóôòà ñîñòîèò (ðèñ. 7) èç òðåõ îñíîâíûõ ÷àñòåé: íåïîäâèæíîãî êîðïóñà 1 è äâóõ ïîëóìóôò 2, 3. Ïîëóìóôòû ñâîáîäíî âðàùàþòñÿ âíóòðè êîðïóñà. Ïðîñòðàíñòâî ìåæäó ïîëóìóôòàìè çàïîëíåíî ôåððîìàãíèòíîé ìàññîé 4 â æèäêîì èëè ïîðîøêîîáðàçíîì âèäå (ñìåñü èç ìåëêîäèñïåðñíûõ ÷àñòèö êàðáîíèëüíîãî æåëåçà è íàïîëíèòåëÿ â âèäå òàëüêà èëè ãðàôèòà). Êàòóøêà 5 ýëåêòðîìàãíèòà ðàñïîëàãàåòñÿ â îäíîé èç ïîëóìóôò èëè â êîðïóñå.

Ðèñ. 7 Ðèñ. 8

Åñëè ýëåêòðîìàãíèò íå âêëþ÷åí (ïðè íóëåâîé íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ), òî âÿçêîñòü ôåððîìàãíèòíîé ìàññû 4 íåáîëüøàÿ è ïîëóìóôòû ìåõàíè÷åñêè íå ñâÿçàíû. Ïðè ïîäà÷å ñèãíàëà óïðàâëåíèÿ íà êàòóøêó ýëåêòðîìàãíèòà è ïðîõîæäåíèè ìàãíèòíîãî ïîòîêà ÷åðåç ðàáî÷èå çàçîðû ôåððîìàãíèòíûå ÷àñòèöû íàìàãíè÷èâàþòñÿ è ðàñïîëàãàþòñÿ âäîëü ñèëîâûõ ëèíèé. Âÿçêîñòü ôåððîìàãíèòíîé ìàññû óâåëè÷èâàåòñÿ, ìåõàíè÷åñêè ñâÿçûâàÿ ïîëóìóôòû. Ïðè óâåëè÷åíèè èíòåíñèâíîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ðàñòóò âÿçêîñòü ìàññû 4 è âåëè÷èíà ïåðåäàâàåìîãî ìîìåíòà. Æèäêîñòíûå ìóôòû ðàáîòàþò ïëàâíåå, ÷åì ïîðîøêîâûå, íî òðåáóþò áîëåå ñîâåðøåííûõ óïëîòíåíèé.

Êîíñòðóêöèè ïîðîøêîâûõ ìóôò íîðìàëèçîâàíû (ñåðèÿ ÁÏÌ) è ïîäáèðàþòñÿ ïî ïåðåäàâàåìîìó ìîìåíòó è ÷àñòîòå âðàùåíèÿ âàëà.

Èñïîëüçîâàíèå ïüåçîêðèñòàëëè÷åñêèõ ìóôò ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòü áûñòðîäåéñòâèå ïðè ñîåäèíåíèè âàëîâ äî 0,2 ìñ, ÷òî îñîáåííî âàæíî â ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ, îáðàáîòêè èíôîðìàöèè. Ïðèíöèï èõ äåéñòâèÿ îñíîâàí íà èçìåíåíèè ðàçìåðîâ ïüåçîêðèñòàëëà ïîä äåéñòâèåì ïîñòîÿííîãî òîêà. Ïðè ïîäâîäå ïîñòîÿííîãî òîêà ê êðèñòàëëàì 1 ïðîèñõîäèò óâåëè÷åíèå ðàçìåðîâ ïîëóìóôòû 2, âûáîðêà çàçîðîâ ìåæäó íåé è ïîëóìóôòîé 3 è ïåðåäà÷à âðàùåíèÿ çà ñ÷åò ñèë òðåíèÿ.

Çàçîð ìåæäó ïîëóìóôòàìè îãðàíè÷èâàåòñÿ ìèêðîííûìè èçìåíåíèÿìè ðàçìåðà êðèñòàëëîâ. Îòñþäà âûñîêèå òðåáîâàíèÿ ê òî÷íîñòè âçàèìíîãî ðàñïîëîæåíèÿ îñåé ñîåäèíÿåìûõ âàëîâ, ê òî÷íîñòè èçãîòîâëåíèÿ ýëåìåíòîâ ìóôòû è íàëè÷èå âñëåäñòâèå ìàëûõ çàçîðîâ ìåæäó ïîëóìóôòàìè òîðìîçíîãî ìîìåíòà ïðè íóëåâîì ñèãíàëå óïðàâëåíèÿ.

ìóôòà äâèãàòåëü ïðåäîõðàíèòåëüíûé ôðèêöèîííûé

Ñàìîóïðàâëÿåìûå ìóôòû

Ñàìîóïðàâëÿåìûå ìóôòû ñëóæàò äëÿ àâòîìàòè÷åñêîãî ðàçúåäèíåíèÿ (ñîåäèíåíèÿ) âàëîâ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ïåðåäàâàåìûé âàëîì ìîìåíò èëè ñêîðîñòü ïðåâûøàåò çàäàííóþ óñëîâèÿìè ýêñïëóàòàöèè âåëè÷èíó. Ðàññìîòðåííûå ôðèêöèîííûå ñöåïíûå ìóôòû ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû â êà÷åñòâå ñàìîóïðàâëÿåìûõ ïî âåëè÷èíå ïåðåäàâàåìîãî ìîìåíòà.  ýòèõ ìóôòàõ ïðè ïåðåãðóçêàõ áóäåò ïðîèñõîäèòü ïðîñêàëüçûâàíèå ïîëóìóôò ñ àâòîìàòè÷åñêèì ðàçúåäèíåíèåì âàëîâ.

Öåíòðîáåæíàÿ ìóôòà ïðÿìîãî äåéñòâèÿ ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ àâòîìàòè÷åñêîãî ñöåïëåíèÿ âàëîâ, à öåíòðîáåæíàÿ ìóôòà îáðàòíîãî äåéñòâèÿ — äëÿ àâòîìàòè÷åñêîãî ðàñöåïëåíèÿ âàëîâ. Ïîëóìóôòû 1 è 2 ñîåäèíÿþòñÿ ñ ïîìîùüþ êîëîäîê 3, êîòîðûå ìîãóò ïîñòóïàòåëüíî ïåðåìåùàòüñÿ â ïîëóìóôòå 1.

Ðèñ. 9

 ìóôòàõ ïðÿìîãî äåéñòâèÿ êîëîäêè óäåðæèâàþòñÿ ñèëàìè óïðóãîñòè Fïð ïðóæèí ðàñòÿæåíèÿ â ïîëóìóôòå 1. Ïðè âðàùåíèè âàëà ñ ïîëóìóôòîé 1 ñî ñêîðîñòüþ w íà êîëîäêè äåéñòâóþò öåíòðîáåæíûå ñèëû èíåðöèè

Fn = mrw2,

ãäå m — ìàññà êîëîäêè, r — ðàññòîÿíèå îò öåíòðà ìàññ êîëîäêè äî îñè âðàùåíèÿ ïîëóìóôòû 1. Ïðè óâåëè÷åíèè ñêîðîñòè âðàùåíèÿ ñèëà èíåðöèè ïðåîäîëåâàåò ñèëó óïðóãîñòè ïðóæèíû è ïðèæèìàåò êîëîäêó ê ïîëóìóôòå 2 ñ ñèëîé

N = Fn- Fïð,

ñîçäàþùåé òðåíèå ìåæäó ïîëóìóôòàìè. Ïðè ìîìåíòå òðåíèÿ

Ìòð = Fòð? r = (Fn — Fïð)r,

ïðåâûøàþùåì ìîìåíò ñîïðîòèâëåíèÿ, ïðîèñõîäÿò ïåðåäà÷à âðàùàòåëüíîãî äâèæåíèÿ îò ïîëóìóôòû 1 ê ïîëóìóôòå 2 è ñîåäèíåíèå âàëîâ.

 ìóôòàõ îáðàòíîãî äåéñòâèÿ (ðàñöåïëåíèå âàëîâ ïðîèñõîäèò ïðè ñêîðîñòè, êîãäà ñèëà èíåðöèè (Fn) êîëîäêè ñòàâèòñÿ ðàâíîé ñèëå óïðóãîñòè ïðóæèíû (Fïð) è îòæèìàåò êîëîäêó îò ïîëóìóôòû 2.

Îáãîííàÿ ìóôòà ïåðåäàåò äâèæåíèå òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè. Îíà ñîñòîèò èç âåäóùåé 1 è âåäîìîé 2 ïîëóìóôò, øàðèêîâ (ðîëèêîâ) 4.

Ïðèíöèï ðàáîòû îáãîííûõ ìóôò ñîñòîèò â ñëåäóþùåì. Ïîëóìóôòà 1 æåñòêî çàêðåïëåíà íà âåäóùåì âàëó. Ïðè åãî âðàùåíèè ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå øàðèêè 4 ïîä äåéñòâèåì ñèë ïðóæèí 3 è ñèë òðåíèÿ âêàòûâàþòñÿ â óçêóþ ÷àñòü êëèíîâîãî çàçîðà ïîëóìóôò è, çàêëèíèâàÿñü, ïåðåäàþò âðàùàòåëüíûé ìîìåíò îò ïîëóìóôòû 1 ê ïîëóìóôòå 2, ñâîáîäíî ñèäÿùåé íà âàëó è ÿâëÿþùåéñÿ çóá÷àòûì êîëåñîì.

Ðèñ. 10

Ïðè âðàùåíèè ïîëóìóôòû 1 ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè øàðèêè âûõîäÿò â øèðîêóþ ÷àñòü êëèíîâûõ çàçîðîâ è ïîëóìóôòû ðàçúåäèíÿþòñÿ, ò.å. âðàùåíèå îò âàëà ê çóá÷àòîìó êîëåñó íå ïåðåäàåòñÿ.

Òàêèå ìóôòû íîðìàëèçîâàíû. Îíè îáåñïå÷èâàþò áåñøóìíóþ ðàáîòó è îáëàäàþò âûñîêîé íàãðóçî÷íîé ñïîñîáíîñòüþ.

…

Самоуправляемые муфты

Самоуправляемые муфты служат для автоматического разъединения (соединения) валов в тех случаях, когда передаваемый валом момент или скорость превышает заданную условиями эксплуатации величину. Рассмотренные фрикционные сцепные муфты (см. рис. 7) могут быть использованы в качестве самоуправляемых по величине передаваемого момента. В этих муфтах при перегрузках будет происходить проскальзывание полумуфт с автоматическим разъединением валов.

Центробежная муфта прямого действия (рис. 10, а) применяется для автоматического сцепления валов, а центробежная муфта обратного действия (рис. 10, б) – для автоматического расцепления валов. Полумуфты 1 и 2 соединяются с помощью колодок 3, которые могут поступательно перемещаться в полумуфте 1.

а

б

Рис. 0

В муфтах прямого действия колодки удерживаются силами упругости Fпр пружин растяжения в полумуфте 1. При вращении вала с полумуфтой 1 со скоростью  на колодки действуют центробежные силы инерции Fn = mr2, где m – масса колодки, r – расстояние от центра масс колодки до оси вращения полумуфты 1. При увеличении скорости вращения сила инерции преодолевает силу упругости пружины и прижимает колодку к полумуфте 2 с силой N = Fn – Fпр, создающей трение между полумуфтами. При моменте трения Мтр = Fтр· r = (Fn – Fпр)r, превышающем момент сопротивления, происходят передача вращательного движения от полумуфты 1 к полумуфте 2 и соединение валов.

В муфтах обратного действия (см. рис. 10, б) расцепление валов происходит при скорости, когда сила инерции (Fn) колодки ставится равной силе упругости пружины (Fпр) и отжимает колодку от полумуфты 2.

Обгонная муфта (рис. 11) передает движение только в одном направлении. Она состоит из ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт, шариков (роликов) 4.

Принцип работы обгонных муфт состоит в следующем. Полумуфта 1 жестко закреплена на ведущем валу. При его вращении по часовой стрелке шарики 4 под действием сил пружин 3 и сил трения вкатываются в узкую часть клинового зазора полумуфт и, заклиниваясь, передают вращательный момент от полумуфты 1 к полумуфте 2, свободно сидящей на валу и являющейся зубчатым колесом.

Рис. 11

При вращении полумуфты 1 против часовой стрелки шарики выходят в широкую часть клиновых зазоров и полумуфты разъединяются, т.е. вращение от вала к зубчатому колесу не передается.

Такие муфты нормализованы. Они обеспечивают бесшумную работу и обладают высокой нагрузочной способностью.

ЛИТЕРАТУРА

Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем: Учебное пособие. М.: – Высш. шк., 2001. – 480 с.

Сурин В.М. Техническая механика: Учебное пособие. – Мн.: БГУИР, 2004. – 292 с.

Ванторин В.Д. Механизмы приборных и вычислительных систем: Учебное пособие. – М.: Высш. шк., 1999. – 415 с.

Вопросы для контроля

1. Какие функции выполняют муфты?
2. Как классифицируются муфты?
3. Какие бывают и каков принцип работы муфт, не имеющих жёсткой механической связи?

Стандарты

• ГОСТ Р 50371-92: Муфты механические общемашиностроительного применения. Термины и определения.
• ГОСТ 15622-96: Муфты предохранительные фрикционные. Параметры, конструкция и размеры.
• ГОСТ Р 50893-96: Муфты предохранительные шариковые. Основные параметры и размеры. Технические требования.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Профилометры: прибор определения шерохов... Резец отрезной токарный — конструкция, в... Гидравлический распределитель — устройст... Предохранительный клапан — устройство, н...