сцепные-муфты

Сцепные муфты

120 руб.

Описание товара

Сцепные муфты

Сцепные муфты предназначены для быстрого включения и отключения вращения, передаваемого от ведущего вала к ведомому. В машинах и оборудовании широко применяются следующие типы сцепленных муфт: кулачковые, зубчатые, фрикционные, колодочные, шпоночные и центробежные
Кулачковые муфты чаще всего применяются в коробках скоростей и подач технологического оборудования и автотранспорта, хотя в последнее время в технологическом оборудовании, в частности в металлорежущих станках, их все больше вытесняют электромагнитные и пневматические фрикционные муфты, позволяющие проще автоматизировать процесс их включения, а в автомобилях – бесступенчатые передачи, в частности цепные вариаторы, позволяющие повысить экономичность работы автомобиля. 

  Рис 72 Конструкция кулачковой сцепной муфты

        Конструкция кулачковой муфты показана на Рис 72. Она содержит зубчатое колесо 1, установленное на валу 3 с возможностью свободного вращения на подшипнике скольжения 2, зубчатое колесо 4 также установленное на валу 3 с возможностью свободного вращения на подшипнике скольжения 5 и ведущую полумуфту 12, на обеих торцах которой выполнены кулачки 10 и 11, взаимодействующие с ответными кулачками 8 и 9 зубчатой колес 1 и 4 соответственно. При этом, ведущий вал 3 установлен в корпусе агрегата на подшипниках качения 6 и 7, а ведущая полумуфта 12 оснащена комплектом фиксаторов, состоящих из шарика 13, пружины 14 и регулировочной пробки 15, при этом на шлицевой поверхности вала 3 выполнены конусные канавки а и б, с которыми взаимодействуют шарики 13 комплекта фиксаторов.
Работает кулачковая муфта следующим образом. Для сообщения вращения от ведущего вала 3 зубчатому колесу 1, ведущая полумуфта 12 перемещается в крайнее правое положение, и ее кулачки 10 входят в зацепление с кулачками 8 зубчатого колеса 1, при этом шарики 13 фиксаторов входят с канавку а на шлицевой поверхности вала 3. Для со-общения вращения от ведущего вала 3 зубчатому колесу 4, ведущая полумуфта 12 перемещается в крайнее левое положение, и ее кулачки 11 входят в зацепление с кулачками 9 зубчатого колеса 4, при этом шарики 13 фиксаторов в ходят с канавку б на шлицевой поверхности вала 3.

Рис 73 Кулачковая сцепная муфта для
соединения валов с большой разницей скоростей вращения

          На Рис 73 показана конструкция кулачковой сцепной муфты обеспечивающей соединение валов с большой разницей угловых скоростей. Она содержит ведущую и ведомую полумуфты 1 и 2, установленные на ведущем 3 и ведомом 4 валах и сцепляющиеся с помощью кулачков 5, выполненных на их торцевых поверхностях. Ведущая полумуфта 1 имеет на своем торце стакан 6, выступающий за торец кулачков 5 с внутренней не самотормозящейся резьбой 7, заходы которой сориентированы по кулачкам 5. Ведомая полу-муфта 2 также имеет на своем торце стакан 8, который выступает за торец кулачков 5 полумуфты и входит с зазором в отверстие стакана 6. В стакане 8 подвижно в радиальном направлении установлены цилиндрические пальцы 9, концы которых выступают за его наружную цилиндрическую поверхность и имеют возможность входить в канавки резьбы 7. Пальцы 9 зафиксированы пластинчатыми пружинами 10, закрепленными в стакане 8 винтами 11. Направляющие фаски 12, обеспечивают автоматическое попадание пальцев 9 в канавки резьбы 7. Скосы 13 и 14 на витках резьбы 7 и на цилиндрической поверхности пальцев 9 предназначены для расцепления полумуфт без их относительного поворота, за счет автоматического утапливания пальцев 9. В исходном положении между кулачками 5 полумуфт 1 и 2 и между торцами втулок 6 и 8 имеется гарантированный зазор. При включении полумуфта 1 перемещается в осевом направлении, цилиндрические пальцы 9, взаимодействуя со скосами 12, заходят в резьбовые канавки резьбы 7 и при дальнейшем осевом перемещении поворачивают полумуфты до совпадения кулачков, в результате чего происходит включение муфты. При вращении полумуфт в обратном направлении происходит их расцепление. Расцепление полумуфт может происходить и без их относительно-го поворота при проскальзывании пальца 9 по резьбовым канавкам за счет скосов 13 и 14.

Рис 74 Конструкция и последовательность работы кулачковой сцепной муфты с промежуточным кулачковым диском, гарантирующим ее полное включение.

На Рис 74а, б показана конструкция кулачковой сцепной муфты с промежуточным кулачковым диском, гарантирующим ее полное включение. Она содержит две полумуфты 1 и 2 с торцевыми кулачками 3 и 4, установленными на валах 5 и 6, расположенный на полумуфте 1 промежуточный диск 7 с кулачками 8, которые взаимодействуют с кулачками 4 полумуфты 2 и кулачками 9, расположенными в промежутке между кулачками 3 полумуфты 1, а также пружины 10 и 11, расположенные в гнездах 12 выполненных в кулачках 3 полумуфты 1 и кулачках 9 промежуточного диска 7. При этом кулачки 9 промежуточного диска 7 имеют прямоугольный профиль и аналогичны кулачкам 3 полумуфты 1, а его кулачки 8 имеют трапецеидальный профиль и аналогичны кулачкам 4 полумуфты 2. Пружины 10 и 11 установлены в гнезда 12 предварительно сжатыми и поэтому образуют промежутки между рабочими гранями кулачков 9 промежуточного диска 7 и рабочими гранями кулачков 3 полумуфты 1, а для их удержания предусмотрено кольцо 13 , расположенное в пазу 14 и зафиксированное винтами. Цапфа вала 4 установлена в подшипнике качения 15, наружное кольцо которого расположено в расточке полумуфты 1.
Работает муфта следующим образом. Ведущий вал 5 вращается по часовой стрелке вместе с полумуфтой 1. Для включения муфты ведомая полумуфта 2 перемещается по шлицам вала 6 влево к полумуфте 1 и в случае благоприятного расположения кулачки 4 полумуфты 2 входят в промежутки между кулачками 8 промежуточного диска 7. Как только грани кулачков 4 и кулачков 8 встретятся, кулачки 3 полумуфты 1 дополнительно сожмут пружины 11, а пружины 10 освободят от предварительного сжатия. При этом гра-ни кулачков 3 полумуфты 1 и кулачков 9 промежуточного диска 7 совпадут, и произойдет включение муфты. При встрече торцевых поверхностей кулачков 8 и 4 кулачки 8 промежуточного диска 7 будут скользить по торцевой поверхности кулачков 4 полумуфты 2 (см. Рис 74 в – ж), до тех пор, пока не произойдет осевое перемещение полумуфты 2 и ее кулачки 4 не войдут в промежутки между кулачками 8 промежуточного диска 7. Как только кулачки 8 и 4 встретятся рабочими гранями, кулачки 3 полумуфты 1 дополнительно сожмут пружины 11, а пружины 10 освободят от предварительного сжатия. При этом рабочие грани кулачков 3 полумуфты 1 и кулачков 9 промежуточного диска 7 совпадут, и произойдет полное включение муфты. При неполном сцеплении кулачков 4 полумуфты 2 с кулачками 8 промежуточного диска 7 (см. Рис 74е), в процессе осевого перемещения кулачки 4 полумуфты 2 своими скосами перемещают промежуточный диск 7 до входа кулачков 4 в промежутки между кулачками 8, до тех пор, пока не произойдет полное включение муфты.

 

Рис 75 Конструкция кулачковой сцепной муфты с автоматическим отключением.

         На Рис 75 показана конструкция кулачковой сцепной муфты с автоматическим отключением. Она содержит установленный на подшипниках 14 в корпусе агрегата вал 1 вспомогательного привода с подвижной полумуфтой 2, выполненной в виде стакана с торцевыми кулачками и вала 9 основного привода агрегата с неподвижной полумуфтой 6, также имеющей торцевые кулачки, при этом полумуфта 2 контактирует с валом 1 посредствам штифта 5, а полумуфта 6 с валом 9 посредствам штифта 10. Торцевые кулачки на полумуфтах 2 и 6 выполнены с заостренными вершинами. На наружной цилиндрической поверхности полумуфты 2 выполнен продольный 13а и поперечный 13б пазы, с которыми находится в постоянном контакте подпружиненный шарик 3 (см. Рис. 75 сечение В – В), а в центральном отверстии полумуфты 2 установлена пружины 4, которая постоянно поджимает ее влево. Кроме того в полумуфте 2 выполнен V – образный паз 11, который контактирует со штифтом 5 запрессованным в вал 1. В ступице полумуфты 6 выполнен паз 12, в который входит штифт 10, при этом угловой размер паза 12 определяет величину возможного поворота полумуфты 6 относительно вала 9. Полумуфта 6 снабжена демпфирующим устройством, выполненным в виде упругих стержней 7, закрепленных в полумуфте 6 и свободно установленных в штифте 8 запрессованном в валу 9.

         Работает муфта следующим образом. При вращении вала 1 вспомогательного привода (в это время вал 9 основного привода неподвижен) запрессованный в него штифт 5 нажимает на стенки V – образных пазов полумуфты 2 и, преодолевая усилие пружины 4, перемещает ее вправо (от проворота полумуфту 2 удерживает шарик 3, находящийся в это время в продольном пазу 13а). Полумуфта 2 движется поступательно до тех пор, пока шарик 3 не переместится из продольного паза 13а в поперечный паз 13б. Длина продольной части паза 13, высота торцевых зубьев на полумувтах 2 и 6, и расстояние между ними, выполнены таким образом, что как только шарик 3 переходит из продольного паза 13а в поперечный паз 13б торцевые кулачки полумуфт 2 и 6 начинают входить в зацепление, а их заостренные вершины при взаимодействии поворачивают полумуфту 2 на валу 1 до полного совпадения кулачков (V – образные пазы 11 позволяют вращаться полумуфте 2 в обеих направлениях). Наличие в составе муфты демпфирующего устройства позволяет производить соединений полумуфт 2 и 6 без толчков и ударов, а также за счет прижима кулачков полумуфт друг к другу исключает самопроизвольное отключение муфты. После соединения полумуфт 2 и 6 валу 1 от вспомогательного привода сообщается вращение на требуемый для наладки агрегата угол. После прекращения вращения вала 1 пружина 4 автоматически отключает муфту, перемещая полумуфту 2 в крайнее левое положение.

Рис 76 Конструкция кулачковой сцепной муфты, обеспечивающей безлюфтовую передачу крутящего момента.

       На Рис 76 показана конструкция кулачковой сцепной муфты, обеспечивающей безлюфтовую передачу крутящего момента. Она содержит концентрично установленные на шлицевой поверхности вала 3 втулки 1 и 2 с торцевыми кулачками 8 и 9, поджатые пружинами 4 и 5 и концентрично установленные на валу 12 втулки 6 и 7 с торцевыми кулачками 10 и 11 , имеющими возможность взаимодействия с кулачками 8 и 9 втулок 1 и 2. Втулки 6 и 7 связаны между собою не самотормозящейся резьбой, выполненной на наружной поверхности втулки 6 и на внутренней поверхности втулки 7, и поэтому имеют возможность относительного поворота. Торцевые кулачки 8 и 10 втулок 1 и 7 выполнены с наклонной поверхностью, угол наклона которой противоположен углу наклона аналогичных поверхности кулачков 9 и 11 втулок 2 и 6. Для осевого перемещения втулок 6 и 7 по шлицам вала 12 при включении и выключении муфты предусмотрен поводок 13, рас-положенный в соответствующем пазу втулки 7.

              Работает муфта следующим образом. При перемещении втулок 6 и 7 с помощью поводка 13 влево, втулка 7 перемещается по шлицами вала 12, и за счет резьбового соединения перемещает втулку 6 в том же направлении, отверстие которой при этом скользит по наружной поверхности шлицов вала 12. В конце хода кулачки 10 и 11 втулок 6 и 7 входят в зацепление с кулачками 8 и 9 втулок 1 и 2, осуществляя включение муфты, при этом пружины 4 и 5 исключают толчки и удары при вхождении кулачков в зацепление. За счет того, что втулки 1, 2 и 6, 7 установлены на различных валах, а кулачки втулок 1, 7 и 2, 6 имеют противоположно направленные наклонные поверхности, происходит выборка зазоров в соединении кулачков, при этом втулки 6 и 7 проворачиваются друг относительно друга по резьбе.

 

Рис 77 Конструкция сцепной кулачковой муфты с электромагнитным приводом

           На Рис 77 приведена конструкция сцепной кулачковой муфты с электромагнитным приводом позволяющим сократить время ее включения и выключения. Она содержит неподвижную полумуфту 1 с термически обработанными торцевыми кулачками, установленную на корпусе 3 через проставку 8, выполненную из немагнитного материала, и зафиксированную на нем посредствам упругих штифтов 4, а также подвижную полумуфту 2 с термически обработанными торцевыми кулачками, установленную на якоре 5 через проставку 9, выполненную из немагнитного материала, и зафиксированную на нем посредства штифтов 6 , при этом якорь 5 постоянно поджат в сторону рассоединения полумуфт посредствам пружин 7. Проставка 8 неподвижно соединена в полумуфтой 1 и подвижно с корпусом 3, а проставка 9 жестко соединена как с полумуфтой 2, так и с якорем 5. Упругие штифты 4 имеют цилиндрический поясок, запрессованный в корпус 3 и четыре лепестка расположенные под углом α друг к другу, которые, контактируя с радиальными отверстиями, выполненными в полумуфте 1, воспринимают осевые нагрузки Px и окружное усилие Pос.
Работает муфта следующим образом. При подаче напряжен6ия на катушку муфты в ее магнитопроводе возникает магнитный поток, замыкающийся по контуру Б. Наличие немагнитных проставок 8 и 9 препятствует прохождению магнитного потока через полумуфты 1 и 2, вследствии чего между ними отсутствуют магнитные силы взаимодействия, а якорь 5 под действием электромагитного тягового усилия в рабочем зазоре притягивается к корпусу 3, сжимая при этом пружины 7 и торцевые кулачки полумуфт 1 и 2 в ходят в соприкосновение, а затем и в зацепление. Если в момент соприкосновения кулачки полумуфт встают в распор, но при этом движение якоря по направлению к корпусу 3 продолжается, за счет деформации упругих лепестков штифтов 4 и вершины кулачков полумуфты 1 скользят по вершинам кулачков полумуфты 2 смещаясь в результате этого друг относительно друга, что позволяет им войти в зацепление. Когда кулачки полумуфты 2 войдут во впадины кулачков полумуфты 1, лепестки штифтов 4 под действие упругих сил распрямятся и переместят корпус 3 в направлении якоря 5, что ускорит процесс включения муфты. По окончании полного зацепления кулачков полумуфт якорь 5 под действие возросшего тягового усилия продолжает притягиваться к корпусу 3, повторно деформируя лепестки штифтов 4. В момент равенства тягового усилия и реакции лепестков штифтов 4 движение якоря 5 прекратится, а в магнитопроводе установится расчетный остаточный зазор. При выключении муфты, после выравнивания усилий притяжения якоря 5 и усилий его отталкивания, упругие силы штифтов 4 резко отталкивают его от корпуса 3 муфты, в результате зазор между корпусом 3 муфты и якорем 5 увеличивается, что способствует быстрому спаданию магнитногопотока. Далее расцепление полумуфт происходит под действием пружин 7. Отсутствие замыкания магнитного потока через кулачки полумуфт также способствует ускоренному выключению муфты.

          Зубчатые сцепные муфты применяют в качестве механизма включения в тяжело нагруженных приводах машин и оборудования, но наиболее часто они используются в коробках скоростей автомобилей, поскольку по сравнению с остальными типами сцепных муфт позволяют удачно сочетать большую нагрузочную способность с возможностью осуществлять включение и выключение передач между вращающимися валами без их остановки, что необходимо при движении автомобиля. Зубья полумуфт, также как и в компенсирующих зубчатых муфтах изготавливаются с эвольвентным профилем и углом зацепления а = 20, что существенным образом снижает трудоемкость их изготовления.

Рис 78 Конструкция зубчатой муфты

            На Рис 78 показана конструкция зубчатой муфты. Она содержит свободно установленные на ведущем валу 1 ведомые зубчатые колеса 2, 3 и ведущую полумуфту 6 связанную с валом 1 посредствам шлицевого соенения, а также подвижную зубчатую втулку 7, внутренние зубья которой взаимодействуют с наружными зубьями ведущей полумуфты 6, при этом на наружной цилиндрической поверхности зубчатой втулки 7 установлен поводок 10 механизма управления муфтой. На ступицах колес 2 и 3 выполнены зубчатые венцы 4 и 5 взаимодействующие с зубьями втулки 7, при ее нахождении в крайнем правом и левом положении. В сквозных радиальных отверстиях втулки 7 установлены цилиндрические сухари 8 и 9, которые, взаимодействуя с внутренними коническими и цилиндрической поверхностями поводка 10, могут занимать выдвинутое и втянутое положение, контактируя при этом с кольцевыми канавками 11 и 12, образованными торцами зубчатых венцов 4 и 5 колес 2 и 3 и торцами ведущей полумуфты 6.
Работает муфта следующим образом. Для передачи вращения от ведущего вала 1 к ведомому зубчатому колесу 2 зубчатая втулка 7 посредствам поводка 10 смещается вправо, движение втулки происходит до того момента пока сухарь 8 не попадет в канавку 11, что приводит к зацеплению зубьев втулки 7 с зубьями 4 колеса 2. Гарантированное зацепление зубьев колеса 2 и втулки 7 обеспечивается за счет наличия зубозакругления на торцах зубьев 4 колеса 2. Для прекращения передачи движения от ведущего вала 1 к ведомому зубчатому колесу 2 поводок 10 смещается влево, при этом за счет наличия у него внутренних конических поверхностей, происходит сначала освобождение, а затем и выведение из канавки сухаря 8, а затем перемещение втулки 7 влево, при этом поводок 10 воз-действует своей конической поверхностью на сухарь 9. В результате перемещения втулки 7 влево происходит расцепление ее внутренних зубьев с зубьями 4 колеса 2 и передача ему вращения от ведущего вала 1 прекращается. Передача вращение о ведущего вала 1 к ведомому зубчатому колесу 3 выполняется аналогичным образом, с той лишь разницей что зубчатая втулка 7 перемещается поводком 10 вправо и в канавку 12 вводится сухарь 9.

          Для безударного включения зубчатой муфты применяются синхронизаторы, которые обеспечивают выравнивание скорости ведущей полумуфты (зубчатой втулки) и соединяемого с ней зубчатого венца ведомого колеса, что позволяет исключить ударные нагрузки при работе муфты.

Рис 79 Конструкция зубчатой сцепной муфты с синхронизатором.

        На Рис 79 показана конструкция зубчатой сцепной муфты с синхронизатором. Она содержит ведущий вал 1 с зубчатым венцом 2, установленный в корпусе коробки на подшипнике 3, а в его расточке на специальном роликовом подшипника 5 расположена цапфа ведомого вала 4, на котором установлена с возможностью вращения шестерня 6, а между зубчатым венцом 2 и шестерней 6 расположена зубяатая втулка 15 и синхронизатор. Он включает установленную на шлицевой поверхности вала 4 ступицу 10, сухари 11, расположенные в продольных пазах блокирующих колец 12 и 13, взаимодействующих своими внутренними конусными поверхностями с ответными наружными конусными поверхностями зубчатых венцов 7 и 8 колеса 6 и ведущего вала 1 посредствам зубчатой втулки 15, которая посредствам шлицевого соединения контактирует со ступицей 10, а также комплект подпружиненных фиксаторов 14
Работает зубчатая сцепная муфта с синхронизатором следующим образом. Для соединения вала 1 с валом 4 зубчатая втулка 15 перемещается влево и вместе с нею перемещаются сухари 11, торцы которых, взаимодействуя с ответными поверхностями блокирующего кольца 12, также перемещают его вправо и в конце хода прижимают его конусную поверхность к ответной конусной поверхности зубчатого венца 7 вала 1. За счет трения между конусными поверхностями зубчатого венца вала 1 и блокирующего кольца 12 скорости валов 1 и 4 выравниваются, и дальнейшее перемещение втулки 15 приводит к тому, что ее зубья плавно и бесшумно войдут в зацепление с зубьями блокирующего кольца 12 и зубьями зубчатого венца 7 вала 1, обеспечив, таким образом, жесткую связь вала 1 и 4. Для соединения шестерни 6 с валом 4 втулка 15 перемещается вправо, при этом процесс введения в зацепление зубьев втулки 15 с зубьями блокировочного кольца 13 и зубьев зубчатого венца 8 колеса 6 происходит аналогичным образом.

          Основным недостатком зубчатых муфт с конусным синхронизатором является большой нагрев их конусных поверхностей при стабилизации скорости соединяемых деталей, что отрицательно сказывается на долговечности работы муфты.

Рис 80 Конструкция зубчатой сцепной муфты с синхронизатором, позволяющим снизить трение при переключении.

         На Рис 80 показана конструкция зубчатой сцепной муфты с синхронизатором, позволяющим снизить трение в процессе синхронизации скоростей. Она сдержит, установленные на валу 1, зубчатую втулку 2, зубчатые колеса 3 и 4 , блокирующие кольца 5, ограничительный штифт 6, сухари 7, в пазах которых установлены на осях 8 ролики 9, а в отверстиях сухарей 7 шарики 10, поджатые пружинами 11 к стенкам конусной канавки зубчатого венца втулки 2. При включении передачи втулка 2 перемещается в осевом направлении, например в сторону зубчатого колеса 3. Через шарики 10 она сообщает осевое движение сухарю 7, ролики 9 которого прижимают блокирующее кольцо 5 к плоскому торцу шестерни 3, вращающейся синхронно с валом 1. Возникающий при трении плоской поверхности кольца 5 и шестерни 3 блокирующий момент превышает момент трения в осях 8 роликов 9, поэтому блокирующее кольцо 5 повернется в направлении вращения зубчатого колеса 3 относительно вала 1 до упора краем паза в ограничительный штифт 6. Поворот блокирующего кольца 5 относительно оси вала 1 вызовет окружное смещение их зубчатых венцов и при дальнейшем перемещении в осевом направлении муфта 2 скосами своих внутренних зубьев упрется в скошенные под тем же углом торцы наружных зубьев блокирующего кольца 5. После уравнивания скоростей вращения вала 1 и зубчатого колеса 3 изменится направление относи- тельного вращения вала 1 и зубчатого колеса 3. Вследствии этого, момент трения, приложенный к блокирующему кольцу 5 со стороны зубчатого колеса изменит направление действия, кольцо 5 повернется и даст возможность муфте 2 войти в
зацепление своим внутренним зубчатым венцом с наружным зубчатым венцом зубчатого колеса 3

Рис 81 Конструкция зубчатой сцепной муфты с промежуточной втулкой, обеспечивающей плавное включение.

            На Рис 81 показана конструкция зубчатой сцепной муфты с промежуточной втулкой, обеспечивающей плавное включение. Она содержит ведомую полумуфту 1с наружным зубчатым венцом, промежуточную втулку 2 с наружным и внутренним зубчатыми венцами, ведущую полумуфту 3 с внутренним зубчатым венцом, при этом промежуточная втулка 2 оснащена упорами 4 которые подпружинены пружинами 7, а их головки взаимодействуют с ведущей полумуфтой 3, кроме того на торце промежуточной втулки 2 выполнены выступы 11, в которые встроены фиксаторы 5 подпружиненные пружинами 6, а их сферические головки взаимодействуют с наклонными впадиной 8 и выступом 9 выполненными на боковой поверхности пазов 12, в которые входят выступы 11. Наличие подпружиненных фиксаторов 5, взаимодействующих с боковыми поверхностями пазов 12 ведущей полумуфты 3, обеспечивает такое расположение зубьев промежуточной втулки 2 относительно зубьев ведущей полумуфты 3 при котором между их боковыми поверхностями образован зазор S. Крайнее левое положение промежуточной втулки 2 относительно ведущей полумуфты 3 ограничено стопорным кольцом 19. Для облегчения включения муфты взаимодействующие торцы зубьев ведомой полумуфты 1 и промежуточной втулки 2 выполнены с зубозакруглением.
Работает муфта следующим образом. Для включения муфты ее ведущую полумуфту 3 вместе с установленной в ней промежуточной втулкой 2 перемещают влево до тех пор, пока зубья промежуточной втулки не войдут в зацепление с зубьями ведомой полумуфты 1. Если при включении зубья ведомой полумуфты 1 и промежуточной втулки 2 становятся враспор, то последняя останавливается, сжимая пружины 7 упоров 4. Поскольку сферические головки фиксаторов 5 взаимодействуют с наклонными впадинами 8 и выступами 9 выполненными на боковой поверхности пазов 12 в ведущей полумуфте 3, происходит поворот промежуточной втулки относительно ведущей полумуфты в пределах зазора S, что смещает их зубчатые венцы не некоторый угол, который позволяет ввести зубья промежуточной втулки 2 в зацепление с зубьями ведомой полумуфты 1, которое при этом происходит плавно без рывков и ударов.

Рис 82 Конструкция зубчатой сцепной муфты, исключающей ее самопроизвольное отключение.

           На Рис 82 показана конструкция зубчатой сцепной муфты, исключающей ее самопроизвольное отключение. Она содержит полумуфту 1, с внутренним зубчатым венцом, шлицевый вал 2, на котором установлена подвижная в осевом направлении полумуфта 3 с наружным зубчатым венцом, зубчатую втулку 5, которая на шариковой опоре 4 установлена соосно полумуфте 3 и имеет такой же наружный зубчатый венец, как и полумуфта 3, палец 6, закрепленный на торце поводка 7 и взаимодействующий своей цилиндрической поверхностью с отверстием в полумуфте 3, а конической канавкой – с наклонной поверхностью 12 окна 11, выполненного в зубчатой втулке 5. Силовое замыкание пальца 6 с поверхностью окна 11 осуществляется пружиной 10, расположенной между полумуфтой 3 и зубчатой втулкой 5 в соответствующих карманах. Поводок 7 расположен на наружной цилиндрической поверхности ступицы полумуфты 3 , а его наружная канавка контактирует с роликом 8 механизма управления муфтой, который установлен на оси 9, при этом крайнее правое положение поводка относительно полумуфты 3 ограничено стопорным кольцом 13.
Работает муфта следующим образом. В исходном положении зубья полумуфты 3 и зубчатой втулки 5 смежены пружиной 10 друг относительно друга на некоторый угол. для включения муфты ролик 8 перемещает поводок 7 влево, что вызывает перемещение пальца 7 относительно полумуфты 3 в том же направлении, при этом он взаимодействует своей конической канавкой с ответной наклонной поверхностью 12 окна 11 в зубчатой втулке 5, и преодолевая усилие пружины 10 поворачивает зубчатую втулку 5 до совпадения ее зубьев с зубьями полумуфты 3, после чего зубья полумуфты 3 и зубчатой втулки 5 входят в зацепление с зубьями полумуфты 1. При снятии усилия с ролика 8 механизма управления муфтой пружина 10, поворачивая зубчатую втулку 5, возвращает ее в исходное положение. Самовыключение муфты (возврат полумуфты 3 в правое исходное положение) в таком положении не возможно, поскольку зубья зубчатой втулки 5 смещены в угловом положении и упираются в торцы зубьев полумуфты 1. Выключение муфты про-исходит за счет изменения направления усилия включения на противоположное. При этом поводок 7 увлекает за собою палец 6 и таким образом поворачивает зубчатую втулку 5 до совпадения ее зубьев с зубьями полумуфты 3, после чего зубчатая втулка 5 и полу-муфта 3 перемещаются поводком 7 вправо и выводятся из зацепления с полумуфтой 1 и муфта выключается. При возврате поводка 7 в исходное правое положения пружина 10 возвращает зубчатую втулку 5 в исходное положение, при котором ее зубья не совпадают с зубьями полумуфты 3.

Фрикционные сцепные муфты из всех типов сцепных муфт находят наибольшее применение во всех видах машин и оборудования, благодаря следующим преимуществам:
− простоте конструкции входящих в них деталей,
− высокой надежности и долговечности,
− быстроте включения,
− возможности работы в составе высокоскоростного привода.
В зависимости от типа перемещяемого фрикционного элемента они делятся на конусные, дисковые и колодочные. При этом наибольшее распространение получили дисковые фрикционные муфты.

        Конусные фрикционные сцепные муфты отличаются тем, что ведущая и ведомая полумуфты взаимодействуют друг с другом посредствам промежуточного диска с конусными поверхностями трения.

Рис. 83 Конструкция конусной фрикционной муфты сцепления

          На Рис. 83 показана конструкция конусной фрикционной муфты сцепления. Она состоит из установленной на ведущем валу 2 втулки 3 и установленного на ведомом валу 1 диска 5 с барабаном 9. На шлицах втулки размещены подвижный 7 и неподвижный 6 нажимные диски и втулка включения 11, а в пазу 4 рычаг 12 установленный на оси 13. Неподвижный диск 6 упирается в регулировочную гайку 10. Между подвижным 7 и неподвижным 6 нажимными дисками установлен фрикционный конус 8, наружная цилиндрическая поверхность которого при включении муфты контактирует с внутренней цилиндрической поверхностью барабана 9. Между дисками 6 и 7 установлена пружиной 14, которая стремится их развести. Работает муфта следующим образом. При перемещении втулки 3 вправо она своим конусной поверхностью нажимает на рычаг 12 и он, поворачиваясь на оси 13, воздействует на подвижный нажимной диск 7, перемещение которого влево при неподвижном диске 6, упирающимся в регулировочную гайку 10, приводит к замыканию фрикционного конуса 8 между дисками и барабаном 9. При этом происходит передача крутящего момента от ведущего вала 2 через втулку 4 диски 6 и 7 фрикционный конус 8, барабан 9, диск 5 ведомому валу 1 за счет сил трения между фрикционным конусом 8, ответными поверхностями дисков 6 и 7, а также цилиндрической поверхностью барабана 9. При перемещении втулки включения 11 влево происходит выключение муфты, при этом пружины 14, отводят диск 7 от диска 6, освобождая, таким образом, фрикционный диск 8
Расчет конусной фрикционной муфты производится по износостойкости ее рабочих поверхностей исходя из предельно допустимых удельных давлений по следующей формуле:

        Фрикционные пневмокамерные сцепные муфты отличаются тем, что силы трения между ведущей и ведомой полумуфтами создается посредствам пневмокамеры, встроенной в муфту. Муфты этого типа используются в буровых и судовых установках, прессах, экскаваторах, землеройных машинах, различных конвейерах и подъемниках

Рис 84 Конструкция фрикционной пневмокамерной муфты сцепления механического пресса

           На Рис 84 показана конструкция пневмокамерной муфты сцепления механического пресса. Она содержит установленный на шлицах ведущего вала 1 неподвижный диск 2, соединенный посредствам наружных шлицев с подвижным нажимным диском 8, который в свою очередь жестко соединен посредствам болтов 7 с подвижным диском 6 на котором крепится пневмокамера 4, а также ведомый диск 9 с фрикционными накладками 10, который посредствам шлицевого соединения связан со стаканом 11, который на подшипниках установлен на ведущем валу 1, а посредствам шпоночного соединения связан с ведомым зубчатым колесом 12. Между пневмокамерой 4 и диском 2 установлено теплоизоляционное кольцо 3. Для возврата в исходное положения подвижных дисков 6 и 8 в муфте предусмотрены пружины 13. Включение пневмомуфты выполняется следующим образом. Сжатый воздух подается в пневмокамеру 4, которая при расширении упирается в диск 2 и заставляет перемещаться влево подвижные диски 6 и 8, осуществляя при этом зажим диска 9 с фрикционными накладками между дисками 2 и 8. Последний за счет возникающих сил трения начинает вращаться и передает крутящий момент от ведущего вала 1 ведомому зубчатому колесу 12 через диск 2 и стакан 11. После прекращения подачи сжатого воздуха в пневмокамеру происходит отключение муфты, при этом подвижные диски 6 и 8 возвращяются в исходное положения пружинами 13 и передача крутящего момента от ведущего вала 1 зубчатому колесу 12 ведомым диском 9 с фрикционными накладками 10 прекращается из-за отсутствия сил трения. Для улучшения отвода тепла выделяющегося при работе муфты подвижные диски 6 и 8 выполнены с ребрами.

          Дисковые фрикционные сцепные муфты отличаются по способу создания усилия сжатия дисков (включения муфты) для передачи ими крутящего момента. По типу привода они делятся на муфты: с пневматическим (пневмомуфты), с гидравлическим (гидромуфты) и электромагнитны (электромагнитные муфты) приводом.

Рис 85 Дисковая фрикционная муфта

          Конструкция многодисковой муфты сцепления с механическим приводом показана на Рис 85. Она содержит втулку 1 с пазом 2, в котором на оси 4 расположен рычаг управления 3, а также шпонка 11 центрирующая втулку включения 5, подвижный 8 и неподвижный 9 нажимные диски, установленные на шлицах втулки 1, комплект ведущих 6 и ведомых 7 дисков сцепления. Ведущие диски сцепления соединены со шлицами втулки 1, а ведомые диски сцепления со шлицами втулки 10 (шестерни, шкива), которой передается крутящий момент. Включение муфты осуществляется следующим образом. Втулка включения 5 перемещается влево и своей конусной частью воздействует на рычаг 3, который поворачиваясь на оси 4 перемещает вправо подвижный нажимной диск 8, что приводит к сжатию комплекта дисков сцепления 7, поскольку они упираются в неподвижный нажимной диск 9, и передаче ими крутящего момента втулке 10.

Дисковые фрикционные сцепные муфты широко используются в автомобильном транспорте. На Рис 86 показана конструкция муфты сцепления грузового автомобиля.

Рис 86 Муфта сцепления автомобиля и ее диск сцепления

               Она состоит из маховика 2, установленного на валу 1 двигателя, среднего диска 6, двух ведомых дисков 7, рамположеныхенных на первичном вале 5 коробки скоростей, цапфа которого на подшипнике 4 установлена в расточке вала 1, среднего диска 8, с фиксатором 9,нажимного диска 8, механизма включения 10, крышки 11 и пружин 12. При движении автомобиля муфта сцепления за счет постоянного прижима пружинами 11 посредствам нажимного диска 9, ведомых дисков сцепления 7 и маховика 5 передает крутящий момент от вала 1 двигателя первичному валу 5 коробки скоростей (см. Рис. 86а). И только при переключении скорости водитель, нажимая на педаль сцепления, воздействует на лапки механизма включения 10 муфты, и сжимая пружины 11, отводит нажимной диск 8 вправо, и тем самым, прекращает прижим ведомых дисков 7 к маховику 2 и соответственно прекращает передачу крутящего момента первичному валу 1 коробки. Для обеспечения плавного включения и выключения муфты сцепления автомобиля ведомым дискам 7 придается дополнительная упругость за счет установки между тормозными накладками пружин или специальных упругих сегментов. Конструкция такого диска сцепления содержит ступицу 1, диск 2, упругие сегменты 3 и пружины 4 4 (см. Рис 86б).

Пневматические дисковые сцепные муфты широко используются в кузнечно – прессовом оборудовании.

Рис 87 Пневматическая муфта сцепления кривошипного пресса

      На Рис 87а показана конструкция пневматической дисковой муфты сцепления кривошипного пресса. Она содержит ведущую шестерню 1, установленную посредствам подшипников 6 на ведомом валу 5 и жестко соединенный с ней посредствам болтов 3 опорный диск 2, нажимной диск 4, ступицу 7, которая внутренними шлицами соединяется с валом 5, а наружными с ведомым диском сцепления 8, а также поршень 9. Подшипники 6, на которых установлена на валу 5 ведущая шестерня 1 с обоих сторон закрыты крышками 12 и 13. В выключенном положении нажимной диск 4 находится в крайнем левом положении за счет прижима пружинами 10 установленными на осях 11. Подвод сжатого воздуха к пневмоцилиндру включения муфты, образованному внутренней полостью ведущей шестерни 1 и поршнем 9, осуществляется через воздухоподводящую головку 14, установленную в отверстии вала 5 на подшипниках, трубопровод 15 и систему отверстий в шестерне 1. Включение муфты, обеспечивающее соединение ведущей шестерни 1 с валом 5 (коленчатым валом), осуществляется при подаче сжатого воздуха от системы пневмоавтоматики в поршневую полость пневмоцилиндра, в результате чего поршень 9 перемещается вправо и посредствам нажимного диска 4 прижимает ведомый диск сцепления 8 к опорному диску 2. Это позволяет осуществить передачу крутящего момента от ведущей шестерни 1 через опорный диск 2 и ведомый диск сцепления 8 за счет возникших между ними сил трения и далее через ступицу 7 ведомому валу 5.
В конструкции корпусных деталей фрикционных дисковых муфт (маховиках, шестернях, опорных дисках) предусматривают отверстия для вентиляции необходимой для отвода тепла от дисков сцепления (см. Рис. 87б). Для этой же цели в конструкцию опорных дисков 2 вводят ребра, которые помимо увеличения жесткости необходимой для полного прилегания дисков сцепления 8 к плоскости нажимного 4 и опорного диска 2, улучшают теплоотвод в муфте.

Рис 88 Муфта включения пресса, сблокированная с тормозом

      В современных механических прессах фрикционные муфты включения зачастую выполняются в виде единого агрегата с муфтой тормозом. Работая синхронно (при включенной муфте выключен тормоз и при включенном тормозе выключена муфта) такая муфта – тормоз обеспечивает надежную работу пресса, как в режиме одиночных ходов, так и в автоматическом режиме. Конструкция фрикционной муфты – тормоза показана на Рис 88. Она состоит из ведущей полумуфты 1 (шестерня, маховик) и диска 2, жестко закрепленного на станине пресса, втулки с фланцем 3 муфты и втулки с фланцем 4 тормоза, которые крепятся на ведомом валу (вал не показан), барабанов с внутренними шлицами муфты и тормоза 5 и 6, ведущих и ведомых дисков сцепления 7 и 8 муфты и дисков сцепления 9 и 10 тормоза, втулки 11 с фланцами, установленной на втулках 3 и 4 с возможностью осевого перемещения, двух нажимных дисков муфты и тормоза 12 и 13 и поршня 14. Между фланцем втулки 3 и фланцем втулки 11 на вставках 16 установлены пружины воз-врата 15. При подаче воздуха в полость между поршнем 14 и правым фланцем втулки 11 происходит ее перемещение влево, при этом пружина 16 сжимается и нажимной диск 12 муфты сжимает диски сцепления 7 и 8, что приводит к включению муфты. Одновременно перемещение втулки 11 влево приводит к тому, что нажимной диск 13 прекращает сжатие дисков сцепления 9 и 10 тормоза и последний растормаживается и при включенной муфте вращение от ведущей полумуфты 1 передается ведомому валу. Для выключения муфты и включения тормоза прекращается подача сжатого воздуха под поршень 14, в результате чего пружины 15 разжимают диски сцепления 7 и 8 муфты и сжимают диски сцепления 9 и 10 тормоза, при этом втулка 11 перемещается в противоположном направлении.

      В металлорежущих станках широкое применения в коробках скоростей и подач находят электромагнитные дисковые муфты сцепления, поскольку проще всего позволяют автоматизировать процесс переключения скоростей, что особенно важно в станках с ПУ.

Рис 89 Конструкция электромагнитных муфт применяемых в металлорежущих станках

            Конструкция двух основных типов электромагнитных дисковых муфт с вынесенными дисками и токопроводящими дисками показана на Рис 89. Электромагнитная муфта с вынесенными дисками (см. Рис 89а) содержит корпус 1 со встроенной катушкой 2 с контактными кольцами 3, которые отделены от корпуса изоляционными кольцами 10, ведущую втулку 12, якорь 5, пакет фрикционных дисков 11, нажимной диск 7, запорную шайбу 9, тягу 4, пружину 8, регулировочную гайку 6 и ведомый стакан 13. При включении муфты якорь 5 притягивается к корпусу 1, тяги 4 выполненные за одно целое с якорем 5 и нажимной диск 7 сжимают пакет фрикционных дисков 11, который прижимается к регулировочной гайке 6. При этом крутящий момент от ведущей втулки 12 передается ведомому стакану 13 через комплект фрикционных дисков 11, сжатых нажимным диском 7. При отключении катушки 2, якорь с нажимным диском возвращаются в исходное положение пружиной 8 и фрикционные диски 11 разжимаются. Электромагнитная муфта с магнитопроводящими дисками (см. Рис 89б) содержит корпус 1, пакет фрикционных дисков 2, катушку 4, встроенную в корпус 1, изоляционное кольцо 5 и контактное кольцо 6, якорь 3, состоящий из трех частей, внутренней бронзовой втулки 7, внутреннего кольца 8 и наружного кольца 9. При включении катушки 4 магнитный поток проходит через фрикционные диски 2 и притягивает якорь 3, который перемещаясь в осевом направлении влево, сжимает фрикционные диски 2 и они передают крутящий момент от ведущего вала, на котором установлена муфта (на Рис 89 не показан) к ведомому стакану 10, При обесточивании катушки 4 сжатие дисков 2 якорем 3 прекращается и происходит выключение муфты. Магнитный поток, воздействующий на якорь, проходя через фрикционные диски, и замыкаясь на них, частично рассеивается. Для сведения к минимуму потока рассеивания фрикционные диски выполняют с пазами (см. Рис 89в).

Рис 90 Коробка скоростей металлорежущего станка

          На Рис 90 показана коробка скоростей металлорежущего станка с электромагнитными муфтами. Она содержит ведущий вал 1, промежуточный вал 12 и ведомый вал 13 с установленными на них зубчатыми колесами и электромагнитными муфтами переключения скоростей. На ведущим валу 1, установленном на подшипниках 4 и 7 в корпусе коробки 17 расположена на шпонке шестерня 2, а на шлицевой поверхности вала посредствам промежуточной втулки установлены электромагнитная муфта 5 и зубчатое колесо 3 на подшипниках 6, а также маслоподводящая втулка 16 для подвода масла к муфте. На шлицевой поверхности промежуточного вала 12, установленного на подшипниках 7 и 18 в корпусе коробки 17 расположены шестерня 10, зубчатое колесо 11, две электромагнитные муфты 5, и зубчатые колеса 8 и 9 на подшипниках 6, установленные на промежуточных втулках, при этом подвод масла к муфтам осуществляется через центральное отверстие в валу 12. На шлицевой поверхности ведомого вала 13, установленном на подшипниках 4 и 18 в корпусе коробки 17 установлены шестерня 14, электромагнитная муфта 5, и посредствам промежуточной втулки зубчатое колесо 15 на подшипниках 6. Четыре скорости вращения ведомого вала 13 обеспечиваются включением в определенном порядка четырех электромагнитных муфт 5.
Колодочные фрикционные сцепные муфты находят более ограниченное применение, чем дисковые и применяются в основном в качестве тормозов в подъемнотарнспортных машинах и в автотранспорте. Конструкция колодочного тормоза легкового автомобиля показана на Рис 91.

Рис 91 Конструкция колодочного тормоза легкового автомобиля

            Он состоит из тормозного барабана 1, троса 2, соединяющего тормозные колодки 3 с приводом управления тормозом (на Рис. 91 не показан), пружины 4, разжимного рычага 5, с выступами 8, распорной планки 6 с выступом 9, возвратной пружины 7, осей 10, на которых шарнирно установлены колодки 3 и сдвоенного гидроцилиндра 11, штоки которого снабжены пазами и находятся в постоянном контакте с выступами 12, расположенными на верхних концах колодок 3.

       Работа тормоза осуществляется следующим образом. При ручном включении тормоза механизмом управления, усилие посредствам троса 2 передается разжимному рычагу 5 (пружина 7 при этом сжимается), который раздвигает тормозные колодки 3, поворачивая их вокруг осей 10, прижимает к тормозному барабану 1, осуществляя, тем самым, торможение колес автомобиля. При этом распорная планка 6 своим осевым выступом 9 скользит вдоль торцевого выступа 8 разжимного рычага 5. После прекращения действия усилия на трос 2 разжимной рычаг 5 под действием пружины возврата 7 возвращает тормозные колодки 3 в исходное положение, при этом процесс торможения прекращается. При включении тормоза от сдвоенного гидроцилиндра 11, масло, подаваемое в поршневые полости, выдвигает его штоки, которые, воздействуя на выступы 12 тормозных колодок 3, поворачивают их вокруг осей 10 и прижимают к тормозному барабану 1. Разжим тормозных колодок осуществляется аналогично рассмотренному ранее.

Рис 92 Конструкция колодочного тормоза грузового автомобиля.

    На Рис 92 показана конструкция колодочного тормоза грузового автомобиля. Колодочный тормоз содержит колодки 1, расположенные внутри тормозного барабана 2, и шарнирно установленные на опорных пальцах 3 и 4, концы которых для увеличения жесткости соединены серьгой 9, а также поджатые своими свободными концами к рабочим поверхностям кулачка 6 посредствам пружины возврата 5. Кулачок 6 выполнен за одно целое с валом, который установлен во втулке ступицы 22, при этом на противоположном конце вала кулачка посредствам шлицевого соединения установлено коромысло 8 шарнирно соединенное со штоком 11 пневмокамеры 10, неподвижно закрепленной на кронштейне 21. Для возможности осуществления регулировки исходного положения рабочих поверхностей кулачка за счет изменения относительного углового положения кулачка 6 и коромысла 8 в последнюю встроен червячный механизм. Он состоит из червячного колеса 13, червяка 14, двух крышек 17 стянутых заклепками 18 и таким образом образующих внутреннюю полость редуктора заполняемую смазкой, а также пружинного фиксатора 15. При этом червячное колесо 13 имеет шлицевую поверхность, посредствам которой оно устанавливается на шлицевый конец вала кулачка 6, а червяк 14 на выступающем правом конце снабжен квадратом для выполнения его поворота ключом.

Рис 93 Конструкция автоматической сцепной колодочной муфты – тормоза.

      На Рис 93 показана конструкция автоматической сцепной колодочной муфты – тормоза. Она содержит корпус 1, ведомую полумуфту 2, установленную на валу приводного двигателя, ведущую полумуфту 3 с механизмом перемещения тормозных колодок 4 и 5, который включает ведущий поводок 6 прямоугольной формы, закрепленный на торце ведомой полумуфты 3, который входит в прямоугольные пазы 17 и 18 толкателей 7 и 8, соединенных посредствам винтов 9 с кронштейнами 10 и 11, на которых закреплены тормозные колодки 4 и 5, взаимодействующие с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 за счет пружин сжатия 12 и 13. При этом осевое положение толкателей 7 и 8 ограничено планками 14 и 15, закрепленными на фланце ведомой полумуфты 2. В процессе включения и выключения муфты поводок 6 взаимодействует с пазами 17 и 18      толкателей 7 и 8 своими поверхностями 19 и 20.
Работает муфта – тормоз следующим образом. При вращении ведущей полумуфты 2 закрепленной на валу приводного двигателя, ее поводок 6 вращаясь, взаимодействует своими поверхностями 19 и 20 с ответными поверхностями пазов 17 и 18 толкателей 7 и 8, что приводит к перемещению последних в радиальном направлении от периферии к центру вместе с кронштейнами 10, 11 и тормозными колодками 4 и 5, закрепленными на них (при этом пружины 12 и 13 сжимаются), и их отводу от внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1. Таким образом, при вращении вала двигателя с ведущей полумуфтой 3 происходим автоматическое растормаживание муфты – тормоза и при дальнейшем вращение ведущая полумуфта посредствам поводка 6, толкателей 7, 8 и планок 14 и 15 закрепленных на фланце ведомой полумуфты 2 передает последней крутящий момент от приводного двигателя. При остановке вала двигателя пружины 12 и 13 возвращают толкатели 7 и 8 вместе с кронштейнами 10, 11 в исходное положение, при котором тормозные колодки 4 и 5, закрепленные на кронштейнах 10 и 11, своей рабочей поверхностью прижимаются с внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, что приводит к затормаживание ведомой полумуфты 2.

      Шпоночные сцепные муфты делятся на два вида, муфты с поворотным движением шпонки и муфты с поступательным движением шпонки. На Рис 94 показана конструкция муфты сцепления кривошипного пресса с поворотным движением шпонки.

Рис 94 Конструкция муфты сцепления кривошипного пресса с поворотным движением шпонки

         Она содержит две поворотные шпонки запорную 5 и рабочую 6, два кольца 2 и 3, зафиксированные в ведущем зубчатом колесе 7 посредствам шпонки (на Рис 94 не показана), втулку включения 8 с несколькими цилиндрическими пазами равными диаметру поворотной шпонки, пружины 4, закрепленные на пальях 10 и синхронизирующие кулачки 11 и 12. Задний и передний цилиндрические концы поворотных шпонок находятся в отверстиях, образованных гнездами вала и выточками заднего 3 и переднего 2 колец, жестко заневоленных на коленчатом валу 1 и являющихся его опорами. В средней части поворотных шпонок выполнены радиусные проточки (лыски) такой формы, что шпонки помещенные в вал 1, заполняя его гнезда, образуют с ним единую цилиндрическую поверхность. Под действием пружин 4, закрепленных на пальцах 10 и синхронизирующих кулачков 11 и 12 поворотные шпонки стремятся повернуться и занять рабочее положение, входя в один из пазов втулки включения 8. Однако хвостовик 9 шпонки 6 упирается в подпружиненный упор на станине (на Рис 94 не показан) и препятствует повороту шпонок. При отводе упора и вращении колеса 7 вместе с втулкой включения 8 шпонки 5 и 6 поворачиваются на одинаковый угол (40 – 50 град.) и заходят в пазы втулки включения, в результате чего происходит включение муфты. Муфта выключается после того как вал 1 сделает один или несколько оборотов, при этом хвостовик шпонки 9 упирается в выдвинутый упор, усилие пружины 4 преодалевается и шпонки поворачиваются в нерабочее положение. Муфты с поворотной шпонкой применяются в тяжелых механических прессах, которые работают в условиях отсутствия сжатого воздуха необходимого для работы пневматических муфт сцепления. Недостатком этих муфт является значительная трудоемкость совместной обработки вала и радиусных выточек под поворотные шпонки.

Рис 95 Конструкция шпоночной сцепной муфты с поступательным движением шпонки

            На Рис 95 показана конструкция шпоночной сцепной муфты с осевым перемещением шпонки. Она содержит ведущее зубчатое колесо1, свободно установленное на ведомом валу 2, в радиальном пазу 10 которого установлены шпонка 3 с наклонной поверхностью 4, которая имеет возможность взаимодействия с ответными наклонными поверхностями 7 пазов 6, выполненных в отверстии зубчатого колеса 1. В валу 2 выполнена ступенчатая расточка, состоящая из полостей 8 и 9, в которых размещен поджатый пружиной 16 управляющий шток состоящий из штанги 12 и головки имеющей цилиндрическую 13 и коническую 15 части, при этом на штанге 12 штока посредствам штифта закреплена втул-ка 14 в которую упирается левый торец пружины 16, а конический хвостовик 15 головки штока 11 находится в постоянном контакте с ответной радиусной поверхностью 17 шпонки 3. Ведомый вал 2 в подшипниках скольжения 18 установлен в станине 19 машины.
Работает муфта следующим образом. При выключенном положении муфты шток 11 расположен в крайнем левом положении, при этом пружина 12 сжата, а шпонка, за счет контакта с конусным хвостовиком 15 штока 12, утоплена в радиальном пазу 10 вала 2. При этом паз 10 вала 2 в исходном положении приводимого механизма находится в верх-нем вертикальном положении (см. Рис 95 разрез А – А). Для включения муфты управляющий шток 11 под действием пружины 16 перемещается в правое положение, что приводит к тому, что при совмещении одного из пазов 6 зубчатого колеса 1, конусная поверхность 15 головки штока 11, взаимодействуя с радиусной поверхностью 17 шпонки 3, заставляет последнюю перемещаться в пазу 10 в радиальном направлении от центра к перефирии в результате чего ее наклонная поверхность 4 вступает в контакт с ответной наклонной поверхностью 7 паза 6. Для гарантированного вхождения шпонки 6 в пазы 10 зубчатого колеса 2 они имеют большую ширину, чем шпонка 6. Для выключения муфты, управляющий шток 11 перемещается влево и наклонная поверхность 7 паза 6, воздействуя на ответную наклонную поверхность 4 шпонки 3, заставляет ее перемещаться по пазу 10 вала 2 в радиальном на-правлении от периферии к центру, что приводит к разъединению ведомого вала 2 с ведущим зубчатым колесом 1.

        Центробежные сцепные муфты применяются в случае, когда необходимо включить или выключить привод при достижении определенной скорости ведущего вала, при этом взаимодействие ведущих и ведомых частей центробежной муфты происходит также как в конусных или колодочных фрикционных муфтах.

Рис 96 Конструкция центробежной
колодочной муфты

       На Рис 96 показана конструкция центробежной колодочной муфты Она состоит из ведущей полумуфты 1, в радиальных пазах 3 которой расположены, с возможностью поступательного перемещения, колодки 4 с фрикционными накладками 5, прижатые посредствам пружин 7 установленных на болтах 6, закрепленных на ведущей полумуфте 1 к ее радиусной поверхности, образуя при этом между наружной цилиндрической поверхностью колодок 4 и внутренней цилиндрической поверхностью ведомой полумуфты 2 радиальный зазор. При вращении ведомой полумуфты 1 с номинальной скоростью сила инерции колодок 4, преодолевая усилия пружин 7, выдвигает колодкииз радиальных пазов 3, и прижимая их фрикционными накладками 5 к внутренней цилиндрической поверхности ведомой полумуфты 2, создает между ними момент трения, который обеспечивает их сцепление и передачу необходимого крутящего момента. При уменьшении скорости вращения ведомой полумуфты 1 меньше номинальной, сила инерции уменьшается, при этом, пружина 7 отводит колодки 3 от ведомой полумуфты 2 и происходит выключение муфты.

Рис 97 Конструкция центробежной муфты с
конусным диском.

        На Рис 97 показана конструкция центробежной муфты с конусным диском. Она со-держит ведущую полумуфту 1 с радиальными направляющими 2, в которых расположены колодки 3 с фрикционными накладками, выполненные в виде секторов, а также ведомую полумуфту 4 и обойму 5. Колодки 3 выполнены с наружной конусной поверхностью, которая находится в постоянном контакте с ответной конусной поверхностью диска 5 за счет прижима комплектом пружин 6, усилие которых регулируется осевым перемещением шайбы 8, осуществляемым посредствам гайкой 8, установленной на резьбовом конце ведущей полумуфты 1. В конусной части ведомой полумуфты 4 выполнены отверстия для доступа к гайке 8.
Работает муфта следующим образом. При вращении ведущей полумуфты 1 с    угловой скоростью менее заданной величины, колодки 3 находятся в сведенном положении удерживаемые пружинами 6, поэтому между внутренней поверхностью отверстия в ведомой муфте 4 и фрикционными накладками колодок 3 сохраняется зазор, исключающий передачу крутящего момента ведомой полумуфте 4. При увеличении угловой скорости ведущей полумуфты 1 до требуемой величины центробежные силы, действующие на колодки 3, преодолевают усилие пружин 6 и отводят диск 5 вправо, что дает возможность колодкам 3 перемещаться по направляющим 2 полумуфты 1 в радиальном направлении от центра к периферии. Это приводит к тому, фрикционные накладки, закрепленные на колодках 3 выбирают зазор и вступают в контакт с внутренней поверхностью отверстия ведомой полумуфты 4, передавая ей крутящий момент от ведущей полумуфты 1. При снижении угловой скорости ведущей полумуфты ниже заданной величины пружины 6 возвращают колодки 3 в исходное положение, и муфта выключается.

ЛИТЕРАТУРА

1. Игнатьев Н. П. Основы проектирования Учебное пособие в двух частях Азов 2011г

2. Ряховский О. А. Справочник по муфтам Ленинград Политехника 1991г

Для приобретения полной версии статьи добавьте ее в корзину

Стоимость полной версии статьи 120 руб