3. Конструкция узла

Кулачковая муфта — это управляемая или сцепная муфта, которая состоит из двух полумуфт, расположенных на концах валов. В рабочем положении выступы одной полумуфты входят во впадины другой, при этом одна из полумуфт является подвижной при помощи механизма управления муфтой. Сцепные муфты служат для включения и выключения валов при их движении или во время остановки.

Рисунок 1. Конструкция узла

В этом случае муфта состоит из двух полумуфт (1) и (2) (См. рис.1), на торцах которых равномерно по кругу расположены кулачки (3). Одна полумуфта закрепляется на валу неподвижно, а другая, находящаяся на другом валу, может перемещаться вдоль этого вала. При введении в зацепление кулачков двух полумуфт осуществляется передача крутящего момента M от одного вала к другому. Пружина (4) расцепляет полумуфты.

Основным недостатком кулачковых муфт является невозможность включений на быстром ходу: разность окружных скоростей на сцепляемых кулачках не должна превышать 0,7—0,8м/с; практически для обычных кулачковых станочных муфт разность чисел оборотов не должна превышать 100—150 оборотов в минуту.

4. Материал и его свойства

Материал — сталь 45, твердость кулачков 44 ... 46 HRCэ.

Сталь 45 используется для изготовления валов-шестерни, коленчатых и распределительных валов, шестерней, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых термообработке детали поверхностей, от которых требуется повышенная прочность.

Таблица 1 – химический состав стали 45

Химический состав	%
Кремний (Si)	0,17-0,37
Медь ( Cu), не более	0,25
Мышьяк (As), не более	0,08
Марганец (Mn)	0,50-0,80
Никель (Ni), не более	0,25
Фосфор (P), не более	0,035
Хром (Cr), не более	0,25
Сера (S), не более	0,04

Таблица 2 – технологические свойства

Температура ковки	Начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость	Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Продолжение таблицы 2

Обрабатываемость резанием	В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 1, Ku б.ст. = 1.
Склонность к отпускной способности	Не склонна.
Флокеночувствительность	Малочувствительна

5. Методы получения заготовки

К способу получения заготовки выдвигаются достаточно противоречивые требования, удовлетворить одновременно которые не представляется возможным, поэтому способ получения заготовки представляет собой ряд компромиссов между желаемым и возможным (экономически, технологически, эксплуатационно, а иногда даже психологически целесообразным).

При наличии нескольких возможных способов выбор делают исходя из условий обеспечения максимальной производительности труда и минимальной стоимости изготовления заготовки.

Требования к заготовкам:

1) принципиальная возможность её получения выбранным способом с учетом физико-механических, химических и других свойств материала.

2) простота внешних форм - это требование определяется стоимостью оснастки (штампов, литейных форм).

3) максимальная приближенность размеров и формы заготовки к размерам и форме готовой детали.

4) однородность внутренней структуры заготовки, отсутствие пустот, пузырей, каверн, трещин и т.п.

5) в случае заготовок, получаемых с помощью обработки давлением - оптимальное расположение волокон максимально благоприятствующее восприятию нагрузок на деталь в процессе работы.

6) низкая трудоемкость изготовления и себестоимость .

7) возможность форсирования производства (возможность в короткие сроки увеличить выпуск заготовок).

Штамповка на кривошипных горячештампованных прессах (КГШП) была выбрана благодаря присущим ей особенностям, благодаря которым становится возможным изготавливать максимально технологичные заготовки.

При штамповке на КГШП получают поковки, более близкие по форме к готовой детали, с более точными размерами (особенно по высоте), чем при штамповке на молотах. Более совершенная констукция штампов обеспечивает меньшую величину смещения половин штампа, уменьшение припусков (на 20…30%), напусков, штамповочных уклонов (в 2…3 раза), допусков и как следствие - увеличение коэффициента использования металла.

Штамповка в открытых штампах на кривошипных горячештампованных прессах в неразъемных матрицах достигается применением более точных заготовок, более точной дозировки металла, применением обычной заготовки и компенсирующего устройства в штампах для размещения излишка металла (5-10% объема заготовки). Точная дозировка металла для штамповки связана с дополнительными затратами из-за более сложного инструмента и меньшей производительности при отрезке. Несмотря на недостатки КГШП (высокая стоимость; меньшая универсальность; худшее заполнение глубоких полостей из-за малой скорости деформации; более сложная конструкция; регулировка и эксплуатация штампов) КГШП очень хорошо подходит к особенностям такой отрасли промышленности как авиадвигателестроение.

Плоскость разъема обычно выбирают так, чтобы она совпадала с наибольшими размерами заготовки, что облегчает заполнение полостей штампа. Поверхность разъема штампа должна обеспечивать свободное удаление заготовки из штампа и контроль сдвига верхней части штампа относительно нижней после обрезки.