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

Рис. 3. Предохранительная муфта с зубчато-винтовым отжимным устройст­ вом.

с правой и левой резьбой. По окружности нажимного дис­ ка 9 установлено три винтовые пары. Крутящий момент от вала 18 передается зубчатыми колесами / и 2. При этом осе­ вое усилие винтовой пары уменьшает усилие сжатия дисков пружиной 16.

При крутящем моменте, не превышающем заданное пре­ дельное значение, разность между усилием пружины и осе­ вым усилием винтовых пар достаточна для передачи дви­ жения от вала 18 к валу 20. С увеличением крутящего момента эта разность уменьшается, диски муфты проскаль­ зывают и передача движения прекращается до тех пор, пока момент на ведомом валу 20 не уменьшится до задан­ ного предельного.

Так как гайка-винт 14 имеет правую и левую резьбы, муфта может передавать реверсивное вращение. Для регу­ лирования положения гайки 15 и фиксации ее в заданном положении предназначен болт 12 с гайкой 10 и зажимами И.

Муфта обладает высокой точностью ограничения нагруз­ ки, но имеет ряд недостатков, основными из которых явля­ ются сложность конструкции и вероятность непараллель­ ное™ рабочих поверхностей трения из-за неточностей сбор­ ки одной из винтовых пар [24].

МУФТА С ВИНТОВЫМ ОТЖИМНЫМ УСТРОЙСТВОМ

На рис. 4, а показана муфта, сконструированная Я- И. Есипенко. Устройство и принцип действия муфты следующие. На одном из соединяемых валов неподвижно за­ крепляется барабан 1 с пальцами 8 и дисками 9. Диски 9 могут свободно перемещаться относительно осей пальцев 8. На втором, соединяемом муфтой, валу устанавливается сту­ пица 16 с винтом 2, который имеет на двух участках несамотормозящую резьбу с одинаковыми геометрическими параме­ трами, но с правым и левым направлением витков. Участки винта с правой и левой резьбой соединены соответственно

сгайкой 3 и гайкой 15, которые установлены в отверстии ступицы упорного диска 5 и соединены с ним подвижно шли­ цевым соединением.В средней части отверстия ступицы упор­ ного диска 5 имеется круговая выточка, в которой фиксиру­ ется упорное кольцо 6 (рис. 4, б) с размерами шлицев, соот­ ветствующими размерам шлицев гаек 3 и 15.

Впроцессе сборки муфты кольцо 6 устанавливается меж­ ду гайками 3 и 15 на винте 2 и вместе с ними направляется

вотверстие ступицы диска 5. При этом гайка 4 должна быть снята. В момент, когда кольцо 6 входит в простран­ ство круговой выточки, его поворачивают на 45° через отверстие для винта 13 и фиксируют в этом положении.

Нажимной диск 10 устанавливают на ступице диска 5

снаправляющей шпонкой 14. Упорный диск 5, нажимной' диск 10, а также диски 9 и 11 сжаты пружинами 12, установ­ ленными на пальцах 7. Число пальцев может быть равно трем и более.

Когда направление момента М, действующего на ступи­ цу 16, совпадает с направлением стрелки, показанной на рис. 4, а, гайка 15 перемещается из исходного положения влево до момента соприкосновения с упорным кольцом 6. Гайка 3 при этом перемещается вправо на такое же рас­ стояние, а осевое усилие, создаваемое винтовой парой 15—2

врезультате действия момента М, направлено таким обра­ зом, что диски 5 и 10 разжимаются, преодолевая силу упру­ гости пружин 12.

При вращении ступицы 16 в противоположную сторону

гайка 3 будет перемещаться влево до соприкосновения с гайкой 4. Гайка 15 за этот период отойдет вправо в ис­ ходное положение. Взаимодействие винтовой пары 3—2 с упорным 5 и нажимным 10 дисками в рассматриваемом случае остается таким же, как и в первом.

Очевидно, при вращении ступицы 16 в любом направлении муфта пробуксовывает, если момент сил трения между диска­ ми, создаваемый разностью усилия Тп пружин 12 и осевого усилия Q2винтовой пары, равен моменту М п, приложенному

21

к валам, соединенным муфтой. Последнее запишется в ви­ де следующего соотношения:

скольжения направляющей шпонки, находящейся в контакте с диском 10\ dj — диаметр окружности, на которой распо­ ложена точка приложения равнодействующей силы тре­ ния Fl .

Так как относительное перемещение отсутствует, сила трения в шлицевом соединении для рассматриваемого пери­

22

где меньшие значения /*, р и /у имеют индексы п, а большие — гп. Если коэффициент трения имеет максимальное значение,

Рис. 5. Зависимость М п — = Ф (/*) для муфты с винто­ вым отжимным устройством.

т. е. fx = 1, то максимальный момент, при котором срабаты­ вает муфта,

23

Принимая другое значение угла подъема винтовой ли­ нии резьбы, например г)) = 40°, при всех прочих равных

сматриваемого случая показана на рис. 5, а (кривая 3). Кривая 2 построена при ф = 30°.

Таким образом, с увеличением угла ф от 20° до 40° ко­ эффициенты ут, Рг и максимальный момент М тах изменяют­ ся незначительно, усилие Тп пружины (рис. 5, б) умень­ шается почти вдвое. Поэтому при проектировании муфты угол ф следует выбирать от 30° до 45°.

С увеличением числа рабочих витков пружин уменьша­ ется чувствительность муфты к износу трущихся поверхно­ стей дисков. Рассматриваемая муфта чувствительна к пере­ косу и смещению осей соединяемых валов.

МУФТА С КУЛАЧКОВЫМ ОТЖИМНЫМ УСТРОЙСТВОМ (МУФТА СТАРТЕРА)

Конструкция муфты представлена на рис. 6. Фрикцион­ ные диски 8, расположенные между ведомыми фрикцион­ ными дисками 7, сопряжены с ведущим валом 1 шлицами. Диски 7 соединены при помощи шлицев со втулкой 6, кото­ рая свободно (на ходовой посадке) размещена в корпусе 9 муфты. На торце втулки 6 изготовлены трапецеидального профиля кулачки, входящие с зазором в зацепление с ку-

* В системе единиц СИ 1 кГ = 9,80665 к; 1 рад = 57° 18'.

24