Описание
Муфты свободного хода (демоверсия)
Муфты свободного хода используются для передачи движения только в дном направлении, которое обеспечивается за счет сцепления полумуфт при определенном направлении их относительного вращения, и автоматически прекращается за счет расцеплении полумуфт, при изменении их относительного вращения на противоположное. При этом существуют исполнения муфт свободного хода, которые обеспечивают суммирование несколько вращений в различном направлении и с различной скоростью. Функциональные возможности муфты свободного хода определяют область ее применения. В настоящее время для автоматического включения и отключения привода при изменяющихся условиях его работы муфты свободного хода применяются практически во всех областях техники и особенно в машиностроении. Существуют следующие виды муфт свободного хода: фрикционные, храповые, кулачковые и специальные. Кроме того муфты свободного хода могут применяться вместе с другими видами муфт, в том числе, соединительными, предохранительными и сцепными. К фрикционным муфтам свободного хода относятся следующие виды муфт: роликовые, шариковые и клиновые (эксцентриковые) муфты. Наибольшее распространение, прежде всего, по причине своей простоты и надежности, получили роликовые муфты свободного хода, которые делятся на следующие типы: одностороннего действия, двустороннего действия, реверсивные муфты.
1. Роликовые муфты свободного хода одностороннего действия
Роликовые муфты свободного хода одностороннего действия применяются для привода механизма, который совершают периодическое движение с выстоями. В станкостроении и в других отраслях промышленности широкое распространение получили роликовые муфты свободного хода (обгонные муфты), конструкция и типоразмеры которых определены нормалью МН3 – 61, согласно которой данный тип муфт имеет следующие исполнения:
− исполнение I с тремя роликами (см. Рис. 1а),
− исполнение II c пятью роликами (см. Рис. 1б).
Рис 1 Конструкция роликовой обгонной муфты одностороннего действия по МН 3 – 61 исполнение I и II
На Рис 1а показана конструкция обгонной муфты одностороннего действия исполнения I по МН 3 – 61. Она содержит звездочку 1, обойму 2, комплект роликов 3 и прижимные устройства, выполненные в виде подпружиненных толкателей 4. Ролики 3 расположены в клиновых пазах образованных внутренней цилиндрической поверхностью обоймы 2 и клиновыми скосами звездочки 1, при этом угол клина выполняется в пределах самоторможения a = 6 – 8 град. Осевое положение роликов 3 ограничено установленными с обеих сторон шайбами 5, положение которых на ступице звездочки 1 фиксируется стопорными кольцами 6, а в образовавшееся при этом пространство, при сборке муфты, закладывается консистентная смазка, обеспечивающая ее надежную работу. Для получения постоянных по величине углов заклинивания роликов рабочая контактная поверхность звездочки делается не плоской, а цилиндрической, эксцентричной, или профилируется по логарифмической спирали.
Работает муфта следующим образом. При вращении ведущей звездочки 1 по часовой стрелке происходит заклинивание роликов 3 в клиновых пазах муфты и движение передается ведомому элементу привода. Ведущим звеном может быть и обойма 2, но тогда она должна вращаться против часовой стрелки. Обгонная муфта с тремя роликами применяется для передачи небольших крутящих моментов при скорости не более 5 м/с
При использовании обгонной муфты исполнения II по МН 3 – 61 работающей в условиях высоких скоростей и передачи больших крутящих моментов, в зоне контакта звездочки 1 с роликами 3 устанавливаются твердосплавные вставки 7, которые запрессовываются в соответствующие пазы звездочки (см. Рис 2). В остальном конструкция муфты аналогична конструкции муфты показанной на Рис 1б.
Рис 2 Конструкция роликовой обгонной муфты одностороннего действия
исполнения II по МН 3 – 61 с твердосплавными вставками
Если на обойме обгонной муфты устанавливается зубчатое колесо, звездочка или шкив, на которые в процессе работы передачи действуют осевые нагрузки, то в состав муфты вводятся подшипники, которые в данном случае являются опорами, воспринимающими эти нагрузки и тем самым разгружающие обгонную муфту, которая в этом случае передает только крутящий момент. При этом эти опорные подшипники позволяют обеспечить требуемую величину радиального и торцевого биения, зубьев колеса и звездочки и канавок шкива, величина которых оговаривается соответствующими стандартами. На Рис 3 показана конструкция обгонной муфты, на обойме которой установлено зубчатое колесо. Она содержит звездочку 1, закрепленную посредствам шпоночного соединения на ведущем валу 2, который расположен в станине машины на подшипниках 3, обойму 5, запрессованную в отверстие зубчатого колеса 6, которая расположена на подшипниках 4 на посадочных поверхностях звездочки 1, при этом между обоймой 5 и звездочкой 6 находятся ролики 9, которые контактируют с твердосплавными вставками запресованными в пазы звездочки 1. Осевое положение роликов 9 контролируется шайбами 11, которые поджаты внутренними кольцами подшипников 4, при этом наружные кольца последних зафиксированы в отверстии обоймы 5 посредствам стопорных колец 8. На валу 2 установлена шайба 7 торцевого крепления муфты, которая упирается во внутреннее кольцо правого подшипников 4.
Рис 3 Конструкция обгонной муфты, на обойме которой установлено
зубчатое колесо.
Помимо вариантов конструктивного исполнения роликовых муфт свободного хода одностороннего действия показанных на Рис. 1, 2, 3 применяются:
− муфты с наружной звездочкой,
− многороликове муфты,
− муфты с коническими роликами,
− муфты с косорасположенными роликами.
− муфты с эксцентриковыми роликами,
В данном разделе статьи приводятся примеры конструктивного исполнения всех вышеперечисленных типов роликовых муфт, а также рассматриваются особенности реверсивных роликовых муфт свободного хода и муфт двустороннего действия.
5. Клиновые муфты свободного хода
Основное отличие конструкции клиновой (эксцентриковой) муфты свободного хода от роликовой заключается в том что элементом заклинивания вместо роликов служит эксцентриковый сегмент (клиновой ползун), располагающийся между внутренней и наружной обоймами муфты. Именно это отличие послужило тому, что в последе время клиновые муфты свободного хода все чаще применяются в различных приводах и механизмах. Это объясняется тем, что при одинаковых габаритных размерах они обладают более высокой нагрузочной способностью и износостойкостью чем обгонные муфты с заклинивающими элементами, выполненными в виде роликов или шариков, а также основные конструктивные элементы клиновой муфты более просты в изготовлении. При этом клиновые муфты имеют более низкий КПД, поскольку при обгоне между наружной и внутренней обоймами муфты имеет место трение скольжения, вместо трения качения в роликовых обгонных муфтах, что достаточно часто не является определяющим критерием целесообразности применения данного типа обгонной муфты. Рассмотрим варианты конструктивного исполнения клиновых муфт.
Рис 25 Конструкция эксцентриковой муфты свободного хода.
На Рис 25 показана конструкция эксцентриковой муфты свободного хода. Она содержит диск 3, установленный на кривошипной шейке 2 ведущего вала 1, взаимодействующий посредствам выступа 8 с пазом крестовины 5, которая в свою очередь посредствам своего выступа 9, взаимодействует с пазом 10 ведомого вала 6, фланец которого жестко соединен с обоймой 4, установленной с возможностью свободного вращения на валу 1. Между диском 3 и обоймой 4 установлена клиновой ползун 13, рабочие поверхности которого образованы эксцентрично расположенными окружностями, прижатыми к наружной поверхности диска 3 и внутренней поверхности обоймы 4 с помощью пружины 11 расположенной между упором 12, закрепленным на валу 1, и нижней плоскостью клинового ползуна 13.
Работает эксцентриковая муфта свободного хода следующим образом. При вращении ведущего вала 1 по часовой стрелке его эксцентрик 2 воздействует на диск 3, перемещению которого в радиальном направлении препятствует клиновой ползун 13. Угол клина ползуна 13 меньше удвоенного угла трения, что исключает его поворот относительно обоймы 4 под действие радиальной силы, приложенной со стороны диска 3. Повороту диска 3 относительно обоймы 4 препятствует крестовина 5, что в конечном результате приводит к заклиниванию клинового ползуна 13 между диском 3 и обоймой 4, и вращению их как единое целое, по часовой стрелке и передаче крутящего момента от ведущего вала 1 к ведомому валу 6. При вращении ведущего вала 1 против часовой стрелки, диск 3 отходит от клинового ползуна 13, который, при этом, будучи поджат пружиной 11, поворачивается вслед за ведущим валом 1, в результате чего муфта расклинивается и не передает крутящий момент.
В данном разделе статьи приведены варианты конструктивного исполнения клиновых муфт свободного хода
6. Храповые муфты свободного хода
Храповые муфты свободного хода отличаются от рассмотренных ранее тем, что заклинивание в них обеспечивается сцеплением зубьев храпового колеса с расположенными по окружности собачками, шарнирно установленными на наружной обойме муфты. Они могут передавать значительный крутящий момент, но в силу своей конструкции они способны надежно работать только при невысоких скоростях вращения соединяемых ва-лов и поэтому обычно применяются в тихоходных приводах. Рассмотрим их конструктивные особенности.
Рис 30 Конструкция храповой муфты свободного хода
В данном разделе статьи приведены варианты конструктивного исполнения храповых муфт свободного хода
7. Кулачковые муфты свободного хода
Кулачковая муфта свободного хода состоит из двух полумуфт неподвижной и подвижной в осевом направлении, при этом последняя поджата пружиной(ми) к первой, а одна из контактирующих поверхностей их кулачков выполнена наклонной. Кулачковые муфты, из всех видов муфт свободного хода, способны передавать максимальный крутящий момент, но при этом, они используются в основном в тихоходных приводах, по-скольку при высоких скоростях вращения при переходе муфты из режима обгона в рабочий режим между кулачками возникают значительные ударные нагрузки. Рассмотрим конструктивные особенности кулачковых муфт свободного хода.
В данном разделе статьи приведены варианты конструктивного исполнения кулачковых муфт свободного хода
8. Специальные муфты свободного хода
В ряде случаев для выполнения специфических требований задачи на проектирование рассмотренные типы муфты свободного хода (роликовые, клиновые. и т. д.) не подходят. В этом случае они оснащаются дополнительными устройствами, или создается полностью оригинальная конструкция муфты. Поскольку такие муфты свободного хода, не возможно классифицировать, отнеся к известным типам, их относят к специальными муфтам свободного хода. При создании специальных муфт свободного хода решаются следующие инженерные задачи:
− повышение нагрузочной способности,
− повышение долговечности за счет компенсации износа,
− упрощение конструкции и уменьшения габаритных размеров муфты.
В данном разделе статьи приведены варианты конструктивного исполнения специальных муфт свободного хода
9. Рекомендации по проектированию муфт свободного хода
Если при проектировании механизма, или привода возникает необходимость встраивания в него муфты свободного хода, то наиболее простым и надежным решением является использование покупной муфты, изготавливаемой серийно специализированным предприятием, что намного сокращает сроки проектирования и изготовления, хотя на первый взгляд может показаться, что стоимость этой муфты необоснованно завышена, но это далеко не так, поскольку поставщик предлагает изделие имеющее отработанную конструкцию и гарантирует его надежную работу. Так, например, по своим техническим параметрами и условиям эксплуатации муфты свободного хода, включенные в нормаль МН – 3 – 61 могут быть использованы в широком спектре различных агрегатов и узлов машин, и применять их целесообразно по вышеуказанным причинам, тем более, что они обеспечивают стабильную работу, как при ведущей звездочке, так и при ведущей наружной обойме. Но применение их в тяжело нагруженных и высокоскоростных механизмах не всегда возможно, поэтому появляется не необходимость создания оригинальной конструкции муфты свободного хода, которая должна встраиваться в ограниченное пространство, размеры которого определяются общей конструкцией и компоновкой создаваемого технического объекта.
Для обеспечения наиболее эффективного процесса проектирования обгонной муфты требуется, прежде всего, правильно выбрать ее вид, при этом необходимо учитывать следующие основополагающие факторы:
− передаваемый муфтой момент,
− быстродействие муфты (скорость заклинивания и расклинивания),
− размеры пространства, в котором должна размещаться муфта,
− специальные требования, предъявляемые к муфте механизмом, или приводом, в состав которого она входит,
− технологические возможности производства, в условиях которого будет изготавливаться муфта и планируемые объемы ее изготовления.
При выборе вида муфты свободного хода способной передавать большой крутящий момент при ограниченных габаритных размерах необходимо учитывать, что для этого, прежде всего, необходимо использовать муфту, заклинивающие элементы которой обладающие высокой нагрузочной способностью. Такими муфтами являются муфты свободного хода с эксцентриковыми роликами и кулачковые муфты, но при этом, кулачковые муфты при работе создают достаточно высокий уровень шума, и обеспечивают надежную работу только при скорости вращения не более 120об/мин, а муфты свободного хода с эксцентриковыми роликами имеют высокую трудоемкость изготовления и требуют наличия у производителя специального оборудования и оригинальной оснастки. В тоже время роликовые муфты свободного хода при определенных доработках их конструкции, по сравнению с нормалью МН – 3 – 61, также способны передавать значительные крутящие моменты и обеспечивать стабильную работу при высоких скоростях. Клиновые (эксцентриковые) муфты свободного хода также способны передавать большие крутящие моменты, но при этом они имеют более высокие потери при холостом ходе в режиме обгона, чем роликовые муфты, а также обладают непостоянным временем заклинивания и расклинивания, на которое влияет непостоянство коэффициента трения скольжения между заклинивающими элементами. При выборе вида муфты свободного хода, обеспечивающего высокое быстродействие (заклинивание и расклинивание), нужно иметь в виду, что большинство из них включает несколько элементов заклинивания (комплект роликов), одновременность работы которых и определяет быстродействие, и в значительной степени зависит не только от их конструкции, но от точности изготовления всех деталей муфты участвующих в работе при заклинивании и расклинивании муфты. К специальным требованиям, предъявляемым к муфтам свободного хода проектируемым техническим объектом в состав которого они входит, относятся: ограничения по уровню шума, предельно допустимая величина потерь холостого хода при работе муфты в режиме обгона, место расположения муфты (вертикальное, горизонтальное) , требование по наличию или недопустимости смазки и т. д , которые также необходимо учитывать при выборе вида муфты. Например, роликовые муфты свободного хода, конструкция которых определена МН – 32 – 1, обеспечивают стабильную и долговечную работу только при горизонтальном расположении, а при вертикальном расположении требуют введения дополнительных конструктивных элементов. Специфические требования предъявляются к муфтам свободного хода с частыми включениями, муфтам с продолжительным свободным ходом, а также к муфтам, передающим большие крутящие моменты.
9.1 Роликовые муфты свободного хода.
Проектировании роликовой муфты свободного хода, при заданной величине крутящего момента, который она должна передавать, начинается с определения диаметра внутренней рабочей поверхности обоймы D (см. Рис. 41), осуществляемого на основании выполнения расчета на контактную прочность элементов заклинивания, который производится по следующей формуле:
При этом, на первом этапе расчета параметры роликов и их количество принимается из конструктивных соображений, или на основании опыта проектирования аналогичных конструкций. Угол заклинивания рассчитывается исходя из конструктивных параметров муфты по следующей формуле:
Максимальная величина угла заклинивания α должна исключать возможность выдавливания ролика равнодействующей нормального давления N, поэтому должно выполняться следующее условие:
С уменьшением угла наклона α повышается надежность заклинивания, но сильно возрастают контактные напряжения и возникает опасность заедания, а также ухудшаются условия расцепления муфты, поэтому угол заклинивания выбирают в пределах: α = 6 – 8 град. Расчет угла заклинивания для роликовых муфт свободного хода с наружной звездочкой и муфт с эксцентриковыми роликами приведен в работе [2].
После окончательного определения всех конструктивных параметров муфты, в том числе фактической величины угла заклинивания α, зависящей от конструктивно выбранных размеров d, D и d проводится проверочный расчет, который также выполняется из условия контактной прочности элементов заклинивания по следующей формуле:
Анализируя последнюю формулу можно сделать вполне очевидный вывод о том, что для увеличения нагрузочной способности роликовой муфты, необходимо снизить контактые напряжения в месте взаимодействия элементов заклинивания. Наиболее эффективно это может быть достигнуто за счет увеличения диаметра рабочей поверхности обоймы D, что позволяет автоматически увеличить количество роликов z и их диаметр d, последнее не всегда возможно, поскольку может привести к увеличению угла заклинивания α больше допустимой величины. Увеличить количество роликов можно использовав в качестве прижимного устройства, не подпружиненные толкатели, а сепаратор (см. Рис. 6 – 8). Но увеличение диаметра муфты свободного хода возможно только в том случае, если в проектируемом механизма есть дополнительное свободное пространство, которое также необходимо и в случае, если для повышения нагрузочной способности муфты будет принято решение расположить ролики в два ряда (см. Рис. 5). Формулы для прочностного расчета роликовых муфт свободного хода с наружной звездочкой и муфт с эксцентриковыми роликами приведены в работе [2].
Стабильность работы роликовой обгонной муфты (время включения и выключения), а также ее износостойкость и нагрузочная способность в определяющей степени зависят от синхронности заклинивания и расклинивания роликов, на которую существенным образом влияет точность изготовления и сборки основных деталей муфты (звездочки, обоймы и роликов).
Для обеспечения надежной и долговечной работы звездочки в составе обгонной муфты необходимо выполнить следующие требования по точности ее размеров и поверхностей:
– допуск на размер от рабочей плоскости звездочки до центра ее отверстия В,
– разность размеров Δ В, в пределах одной звездочки,
– непараллельность плоскости А к оси отверстия D,
– допуск на угол заклинивания α,
– разность угла заклинивания Δ α , в пределах одной звездочки,
– посадка отверстия D звездочки на вал,
– допуск на длину ступицы звездочки В,
– допуск на ширину звездочки в рабочей зоне В1,
– торцевое биение ступицы звездочки на диаметре D2,
– торцевое биение звездочки на диаметре на диаметре D1
Требования по точности к размерам и поверхностям звездочки обгонной муфты показаны на Рис 42а. Допуск на размер B от рабочей плоскости звездочки А до центра ее отверстия D устанавливается по посадке h6, при этом разность размеров Δ В, в пределах одной звездочки должна составлять не более 0,6 – 0,7(h6). Непараллельность плоскости А к оси отверстия D не должна превышать устанавливается по 6 – 7 степени точности ГОСТ 24643 – 81. Угол заклинивания α выбирается в пределах 6 – 8 град., при этом разность угла заклинивания Δ α, в пределах одной звездочки не должна превышать величины ± 10 мин., что обеспечивает равномерность нагружения и стабильность заклинивания роликов. Посадка отверстия D звездочки на вал выполняется по посадке Н7. Допуск на ширину ступицы В звездочки и допуск на ширину звездочки в рабочей зоне В1 устанавливаются по посадке h8. Торцевое биение ступицы звездочки на диаметре D2 и торцевое биение звездочки на диаметре на диаметре D1 устанавливаются по 8 степени точности ГОСТ 24643 – 81
Рис 42 Требования по точности к размерам и поверхностям звездочки и обоймы обгонной муфты
Для обеспечения надежной и долговечной работы обоймы в составе обгонной муфты необходимо выполнить следующие требования по точности ее размеров и поверхностей:
− посадка внутреннего диаметра обоймы D,
− посадка наружного диаметра обоймы D1,
− допуск на ширину обоймы В,
− радиальное биение наружного диаметра D1 относительно оси отверстия D
− торцевое биение боковых поверхностей обоймы относительно оси отверстия D,
Требования по точности к размерам и поверхностям обоймы обгонной муфты показаны на Рис 42б. Внутренний диаметр обоймы D выполняется по посадке Н7, наружный диаметр обоймы D1 выполняется по переходной посадке величина натяга которой увеличивается по мере роста передаваемых обгонной муфтой динамических нагрузок, а ширина обоймы В выполняется по посадке h8. Радиальное биение наружного диаметра D1 относительно оси отверстия D устанавливается по 6 степени точности ГОСТ 24643 – 81, а торцевое биение боковых поверхностей обоймы относительно оси отверстия D устанавливается по 7 степени точности ГОСТ 24643 – 81.
В качестве роликов в обгонных муфтах применяются подшипниковые ролики III степени точности по ГОСТ 22696 – 2014, точностные характеристики которых приведены в таб. 1
На стабильность процесса заклинивания и расклинивания роликов между отверстием обоймы и рабочими поверхностями звездочки влияет несоосность поверхностей валов на которых они установлены, наличие которой приводит к изменению угла расклинивания α для каждого ролика в комплекте. Поэтому при сборке обгонной муфты необходимо обеспечить допуск соосности обоймы и звездочки не более 0,02 мм, – для муфт с диаметром отверстия обоймы D до 80 мм и допуск соосности не болеем 0,03 мм – для муфт отверстия обоймы D более 80 мм. Для исключения перекоса роликов относительно поверхности отверстия обоймы и клиновых рабочих поверхностей звездочки его осевое положение ограничивается шайба-ми , или кольцами с небольшим осевым зазором, величина которого зависит от соотноше-ния длины ролика к его диаметру l/d . Для тихоходных (V ≤ 5м/c) и среднескоростных (V ≤ 10м/c) обгонных муфт при соотношении длины ролика к его диаметру l/d ≥ 1,5 для роликов диаметром d = 4 – 25 мм осевой зазор между торцами ролика и шайбами устанавливается в пределах 0,3 – 0,7 мм. Для роликов с соотношением длины к диаметру l/d ≤ 1,5 зазор пропорционально уменьшается. Для высокоскоростных (V ≥ 10м/c) обгонных муфт зазор может быть существенно уменьшен до величины 0,1 – 0,2 мм.
Для обеспечения стабильной и долговечной работы обгонной муфты входящие в нее детали изготавливаются из высокопрочных сталей, которые для достижения требуемой твердости подвергаются термической обработке.
Обойма и звездочка обгонной муфты изготавливается из следующих сталей :
− для малонагруженный среднескоростных муфт из стали 20Х с цементацией на глубину 0,8 – 1,8 мм до твердости HRC 58 – 62
− для тяжело нагруженных, высокоскоростных муфт из сталей из сталей 12ХН3А (HRC 59 – 62), 18ХГТ (HRC 60 – 63), У10 (HRC 60 – 63), ШХ15 (HRC 59 – 63)
При этом для обеспечения надежной опоры сердцевина обоймы и звездочки должна иметь твердость в пределах HRC 43 – 45.
9.2. Клиновые муфты свободного хода.
Клиновые муфты свободного хода успешно используются в тяжело нагруженных приводах и механизмах, к которым не предъявляются высоких требований по быстродействию муфты (заклиниванию и расклиниванию) и величине потерь при холостом ходе муфты время ее работы в режиме обгона. Основные конструктивные параметры клиновой (эксцентриковой) муфты свободного хода, в том числе наружный диаметр d эксцентрика 1 (см. Рис. 43а), ширина В (см. Рис. 44) клинового ползуна 3 устанавливаются на основании расчета удельных давлений p, возникающих между рабочими поверхностями клинового ползуна 3, эксцентрика1 и наружной обоймы 2 при передаче муфтой требуемого крутящего момента Mкр, величина которых не должна превышать предельно допустимой величины удельных давлений [p]. При этом, величина внутреннего диаметра D обоймы 2 и эксцентриситета е устанавливается на основании расчета подтверждающего получение требуемого угла клина α клинового ползуна (см. Рис. 43б), который должен быть не более двух углов трения. α ≤ 2ρ ; при этом tgρ = f nр
Рис. 43 Схема для расчета основных конструктивных параметров клиновой муфты свободного хода
Взаимосвязь геометрических параметров клинового ползуна выражается следующей формулой, вытекающей из рассмотрения Δ АВС:
Величина удельных давлений на рабочих поверхностях клинового ползуна определяется по следующей формуле: p = W/LB ;
Где:
– B, ширина рабочих поверхностей клинового ползуна,
– L, длина рабочей поверхности клинового ползуна ограниченная углом φ_2
– W, радиальное усилие действующее на рабочие поверхности клинового ползуна.
Где:
– Q, тангенциальное усилие действующее на клиновой ползун, вызываемое передаваемым муфтой крутящим моментом,
– ρ1, угол трения между эксцентриком и клиновым ползуном.
С учетом вышеизложенного, величина удельных давлений на рабочих поверхностях клинового ползуна будет определяться следующим образом:
Для снижения потерь при холостом режиме работы клиновой муфты свободного хода и повышении ее износостойкости рабочие поверхности клинового ползуна смазываются, но это естественно снижает нагрузочную способность муфты. Одним из способов сохранения нагрузочной способности клиновой муфты является нанесение на рабочие поверхности клинового ползуна наклонных канавок (см. Рис. 44) .
Рис. 44 Конструкция клинового ползуна с наклонными канавками
Наличие на рабочих поверхностях клинового ползуна наклонных канавок обеспечивает при рабочем ходе муфты выдавливание смазки из зоны контакта с ответными поверхностями эксцентрика и наружной обоймы, что гарантируем мгновенное заклинивание. Размеры канавок выполняемых на рабочих поверхностях клинового ползуна рекомендуется устанавливать следующей величины:
Детали клиновой муфты свободного хода (эксцентрик, наружная обойма, клиновой ползун) изготавливаются конструкционных легированных сталей по ГОСТ 4543 – 71 , а их рабочие поверхности упрочняются термической обработкой до твердости HRC 42 – 48 ед. после чего они шлифуются. Требования по точности к размерам клинового ползуна показаны на Рис. 45
Рис. 45 Требования по точности к размерам клинового ползуна
9.3 Храповые муфты свободного хода
Храповые муфты свободного хода, как уже говорилось, способны передавать значительные крутящие моменты при невысоких скоростях вращения соединяемых валов. При отсутствии специальных ограничений, сформированных в задаче на проектирование храповой муфты свободного хода, ее параметры рекомендуется назначать, пользуясь таб. 2
Выбранный из конструктивных соображений модуль проверяется из условия прочности зуба храпового колеса на изгиб:
В качестве материала для изготовления собачек и храпового колеса используются конструкционные легированные стали по ГОСТ 4543 – 71, при этом, их рабочие поверхности упрочняются методом поверхностной термической обработки до твердости HRC 48 – 52 ед, после чего они шлифуются до шераховатости Ra = 2,5 – 1,25
9.4 Кулачковые муфты свободного хода.
Кулачковые муфты свободного хода применяются для передачи больших крутящих моментов в приводах и механизмах, работающих с невысокими скоростями, для которых не установлены высокие требования по шумовым характеристикам, например в том, случае, если агрегат в который встраивается муфта надежно закрыт шумопоглощающим ограждением, или кожухом (см. Рис. 36).
Рис 46 Схема для расчета кулачковой муфты свободного хода
Основными параметрами кулачковой муфты свободного хода являются средний диаметр Dср кулачков, размеры кулачков, определяющие площадь контакта F = a∙b где: а и b высота и ширина зуба (см.Рис. 46), и их количество z. Выбор указанных параметров кулачковой муфты осуществляется на основе расчета рабочей поверхности кулачка на смятие и расчета на изгиб сечения кулачка у основания, которые выполняются по следующим формулам:
В качестве материала для изготовления полумуфт кулачковой муфты свободного хода используются конструкционные лигированные стали по ГОСТ 4543 – 71, кулачки упрочняются методом поверхностной термической обработки до твердости HRC 48 – 52 ед. после чего их рабочие поверхности шлифуются до шераховатости Ra = 2,5 – 1,25
ЛИТЕРАТУРА
1. Игнатьев Н.П. Основы проектирования. Азов 2011г
2. Мальцев В.Ф. Роликовые механизмы свободного хода. М.:Машиностроение 1968г
3. Поляков В.С. Справочник по муфтам .Л. Машиностроение 1979г.
Для приобретения полной версии статьи добавьте ее в корзину
Стоимость полной версии статьи 300 руб
