Сцепные управляемые муфты

Сцепные управляемые муфты предназначены для соединения или разъединения валов (или валов и установленных на них деталей) на ходу или в неподвижном состоянии при помощи специальных механизмов управления. Они широко используются при частых пусках и остановках.

По способу передачи крутящего момента Т различают зубчатые и кулачковые (Т передается зацеплением), фрикционные (Т передается силой трения) и электромагнитные.

К этим муфтам относятся: кулачковые, зубчатые сцепные, фрикционные.

1. Кулачковая муфта состоят из двух полумуфт с торцевыми кулачками (выступами), входящими во впадины между кулачками сопряженных полумуфт, включение и выключение осуществляется осевым перемещением одной из полумуфт. Профили кулачков показаны на рисунке 12.14. Кулачковая муфта отличается малыми габаритами, простотой конструкцией, небольшой стоимостью. Их недостаток - недопустимость включения на быстром ходу без синхронизатора и износ кулачков.

Критериями работоспособности являются прочность и долговечность кулачков по изгибным и контактным напряжениям.

Рисунок 12.14. Кулачковая муфта и профили кулачков

Условное контактное напряжение

,

где D - средний диаметр кулачка, мм; Z - число кулачков; b и h – ширина по радиусу и высота кулачка, мм.

Изгибные напряжения

G_и [G]_и,

где W - изгибающий момент сопротивления опасного сечения кулачка; k - коэффициент неравномерности работы кулачков: k=2...3.

Кулачковая муфта может работать и как постоянная муфта, если обе полумуфты жестко закреплены на валу.

2. Зубчатая сцепная муфта имеет внутренние зубья на одной полумуфте, а наружные на другой (рисунок 12.15). Если необходимо часто включать и выключать на ходу, используют синхронизатор.

Рисунок 12.15. Зубчатая сцепная муфта

3. Фрикционная муфта передает крутящий момент за счет сил трения, создаваемых на рабочих поверхностях цилиндрической (рисунок 12.16, в), конической (рисунок 12.16, б) формы и торцах дисков (рисунок 12.16, а).

Необходимое давление на трущихся поверхностях создается с помощью механизмов включения различных конструкций. Из них наибольшее распространены кулачково-рычажные механизмы.

Основными критериями работоспособности фрикционных муфт являются: надежность сцепления, высокая износостойкость и теплостойкость трущихся поверхностей.

Рисунок 12.16

Эти муфты непригодны в тех случаях, когда требуется строгое соответствие угловых скоростей соединяемых валов т.к. при случайном проскальзывании муфты это условие нарушается. По условиям смазки муфты бывают масляные и сухие. Смазка служит для уменьшения износа, улучшения расцепления рабочих поверхностей и отвода тепла. В масляных муфтах трущиеся детали изготавливаются из закаленной стали. В сухих - применяют пары трения сталь - фрикционный металл, например, накладки из асбестопроволочной прессованной ткани, фрикционной пластмассы, металлокерамические покрытия. Основным критерием работоспособности фрикционной муфты является износостойкость трущихся поверхностей.

Работа сил трения при проскальзывании в момент пуска вызывает нагрев муфт. Поэтому их проверяют на нагрев.