Свободного хода (обгонные) муфты

Разновидностями обгонных муфт являются: кулачково-храповые, зубчато–храповые (работают зацеплением) и наиболее распространенные роликовые (работают за счет сил трения при заклинивании ролика).

Муфта состоит из обоймы, звездочки, прижимных устройств и 3 - 8 роликов (рисунок 12.20). Для быстрого включения муфты ролики отжимаются пружинами. При передаче крутящего момента ролики заклиниваются между полумуфтами в суживающейся части выреза, образуя жесткое сцепление. Если по какой либо причине угловая скорость ведомого вала превысит угловую скорость ведущего, то вследствие обгона, ролики расклинятся, выкатятся в расширенную часть выреза и муфта автоматически выключится. При остановке ведущего вала ведомый вал продолжает вращаться. Главным параметром муфты является угол заклинивания , обычно равный 6 - 10⁰.

Ролики должны быть постоянно смазаны маловязким маслом. Роликовая муфта нормализована МН 3-61.Этот вид муфт передает движение только в одном направлении и допускает свободное относительное вращение в противоположном направлении.

Рисунок 12.20. Роликовая обгонная муфта

Долговечность этих муфт тесно связана с отклонениями от соосности обоймы и звездочки, а также нужно обращать внимание на высокую долговечность подшипников соединяемых валов и высокий класс точности их исполнения.

Эти муфты бесшумны, могут работать при больших скоростях и имеют малый люфт. Рассчитывают роликовые муфты по контактным напряжениям между звездочкой и роликом.

G_Н= ≤[G_Н],

где z - число роликов; D - диаметр внутренней расточки обоймы; l и D_w – длина и диаметр ролика; γ - угол между плоскостью уступа и касательной в точке контакта ролика с обоймой.

Для повышения несущей способности обойму, ролики и звездочки выполняют с твердостью не менее НRС 60.

Центробежные муфты

Центробежная муфта показана на рисунке 12.21. При достижении ведущим валом заданной частоты она автоматически соединит концы валов.

Обычно центробежные муфты применяются для облегчения управления, для разгона машин и механизмов, имеющих значительные маховые моменты, для повышения плавности пуска. Иногда их используют для предотвращения разноса.

Рисунок 12.21. Центробежная муфта

Подбор муфт

Широкое применение муфт вызвало необходимость в их унификации, нормализации и стандартизации. За исходные критерии взяты: предельный крутящий момент T и диапазон посадочного отверстия для валов d_отв.

Подбор муфт осуществляется по следующим критериям работоспособности:

1. Назначение муфты по условиям эксплуатации.

2. Диаметр посадочного отверстия d_отв. Для одного и того же Т этот показатель выполняют в определенном диапазоне диаметров. Такой разбег диаметров упрощает часто соединение валов, например, валов электродвигателя и редуктора.

3. Передаваемый крутящий момент Т. Выбор муфты производят по расчетному крутящему моменту, с учетом наиболее тяжелых условий нагружения.

,

где Тн – номинальный передаваемый момент, Нм; Тд - момент от динамических усилий, Нм; k – коэффициент перегрузки; - допускаемый крутящий момент муфты данного типоразмера.