Файл: Есипенко, Я. И. Муфты повышенной точности ограничения нагрузки.pdf

Кулачок 13 и толкатель 12 сжаты пружиной И. Пружины 8 затянуты с силой, достаточной для передачи заданного крутящего момента. Предварительно затянутая пружина 11 уравновешивает осевую силу, возникающую при взаимо­ действии кулачка 13 и толкателя 12 при нагружении муфты крутящим моментом. От величины крутящего момен­ та, передаваемого муфтой, зависит величина осевой силы и, соответственно, деформация пружины 11. С увеличением крутящего момента деформация пружины 11 увеличивается, а зазор s между заплечиком толкателя 12 и нажимным дис­ ком 7 уменьшается. Муфта при этом работает как упругая с угловым смещением кулачка 13 относительно толкателя 12. Жесткость пружины 11, первоначальная ее затяжка и за­ зор s рассчитаны так, что с увеличением крутящего момента до некоторой величины, зазор s уменьшается до нуля, вследствие чего упругая муфта автоматически переклю­ чается на фрикционную предохранительную повышенной точности.

При дальнейшем росте крутящего момента толкатель 12 давит на диск 9, и давление между поверхностями трения постепенно снижается. В итоге наступает такой момент, когда диски 5 и 6 проскальзывают, разъединяя таким обра­ зом ведущий и ведомый валы муфты. Для обеспечения зна­ чительного перемещения толкателя 12 вдоль ступицы 10 (рис. 47) и небольших потерь на трение в прорези выступов толкателя установлены шариковые самоустанавливающиеся подшипники 14 на неподвижных осях 15. Нажимной диск 7 центрируется ступицей толкателя 12 с направляющи­ ми шпонками 9. Предварительная затяжка пружин 8 осуще­ ствляется и корректируется гайками 16, а пружины 11 — гайкой 18 (номера позиций на рис. 47 соответствуют номе­ рам позиций на рис. 46 *).

* На рис. 47 выше оси показана конструкция муфты для валов боль­ шого диаметра, ниже оси — для валов малого диаметра и соответствует сечению Б — Б, показанному на рис. 49.

116

Рассмотрим в статике зависимость между силами, урав­ новешивающими систему элементов муфты.

Осевое усилие Sx (рис. 46 и 49), создаваемое крутящим моментом М, приложенным к валу муфты, определяется ра­ венством

где dK— средний диаметр кулачка; а2 — угол наклона ра­ бочего профиля кулачка; р2 — угол трения при качении. Усилие Тх пружин 8, обеспечивающее передачу крутящего момента Мп под действием сил трения между дисками, определяется по известному равенству

Зависимость между расчетным коэффициентом трения /р и усилием сжатия дисков, которое является достаточным для передачи крутящего момента М п, записываем в соответствии с формулой (180):

в соответствии с принятым расчетным коэффициентом тре­ ния / р, является постоянной величиной. Величина этого усилия может быть отрегулирована гайками 16 (рис. 47) в соответствии с заданным условием работы муфты. Как

118

и отверстиями диска 7; dn — диаметр окружности центров

пальцев 1.

В рассматриваемый момент усилие Sx передается на диск 7 непосредственно, и сила трения между направляющей

где fm, fn — соответственно больший и меньший коэффи­ циенты трения для принятых материалов дисков, которые рекомендуются в справочной литературе; / im, fin — со­ ответственно больший и меньший коэффициенты трения

119

Величины р2 и fi в незначительной степени влияют на результаты расчетов, поэтому предварительное определение размеров деталей муфты и исследование ее характеристики можно производить, принимая р2 и / 4 равными нулю.

С учетом изложенного формулы (186), (184) и (188) запи­ шутся в следующем виде:

Лtg а2

Расчет пружины 11 следует производить по усилию

Ha рис. 48 сплошной линией 1 показана характеристика предохранительной муфты в зависимости от изменения fx

120

и f it которые изменяются соответственно от 2 до 3° и от 0,1

■и несимметричными относительно оси А — А (рис. 49). Если профили симметричны, муфта имеет одинаковые характе­ ристики при вращении вала в обоих направлениях, а если они несимметричны, муфта имеет разные характеристики.

121