4.3 Муфты фрикционные управляемые

Передают вращающий момент благодаря силам трения, возникающим в контакте между элементами муфты (лат. frictio - трение). Силы трения легко регулируются изменением силы сжатия трущихся поверхностей. Поэтому фрикционные муфты допускают плавное сцепление при любой скорости, что успешно используется, например, в конструкции автомобильного сцепления. Кроме того, фрикционная муфта не может передать через себя момент больший, чем момент сил трения, поскольку начинается проскальзывание контактирующих фрикционных элементов, поэтому фрикционные муфты являются эффективными неразрушающимися предохранителями для защиты машины от динамических перегрузок.

5. Муфты самоуправляемые.

К ним относятся:1.Муфты свободного хода, 2. Центробежные фрикционные;

3. Предохранительные муфты.

5.1 Муфты свободного хода, или обгонные муфты,

передают вращающий момент только в одном направлении. Их применяют в станках, автомобилях, мотоциклах, велосипедах и т. д. В велосипедах, например, они передают крутящий момент от педалей на колесо и в то же время позволяют колесу свободно катиться при неподвижных педалях.

Наибольшее распространение в машиностроении получили роликовые муфты (см. рис.). Внутреннюю деталь такой муфты называют звездочкой, а внешнюю - обоймой.

Как та, так и другая могут быть ведущей частью муфты. Для правильной работы муфты важно, чтобы обойма была концентрична звездочке. Для этого обойму с установленной на ней деталью базируют по валу или по другим деталям на том же валу. Муфта на рисунке изображена в виде контура, а деталь, связанная с обоймой, условно показана в виде зубчатого колеса (вместо зубчатого колеса может быть любая деталь). Исполнение по рис. не единственное и дано в качестве одного из возможных конструктивных решений.

5.2 Муфты центробежные фрикционные.

Эти муфты автоматически соединяют валы только тогда, когда угловая скорость превысит некоторое заданное значение. Таким образом, эти муфты являются самоуправляемыми по угловой скорости.

Центробежные муфты используют для автоматического включения и выключения исполнительного механизма с помощью регулировки угловой скорости двигателя; разгона машин с большими маховыми массами при двигателе с малым пусковым моментом; повышения плавности пуска; выключения при перегрузках (бензопила), когда бензодвигатель сбавляет обороты и может заглохнуть, и т. п. Схема одной из центробежных муфт изображена на рис. Центробежная сила F_ц прижимает колодку к барабану ведомой полумуфты. Этому препятствует сила F, возникающая от прогиба пружины. Величину силы F регулируют винтом.

Соприкасание между колодкой и барабаномвозможно при условии: F ≤ F _ц = mrω²

m - масса колодки; r - расстояние центра тяжести колодки от оси вращения;

ω - угловая скорость ведущей полумуфты.

Формула позволяет определить необходимую силу пружины по заданной угловой скорости ω₀, до которой ведомая полумуфта вращается свободно. Угловая скорость ω₁ , которая необходима для передачи крутящего момента определяют по условию KT ≤ 0,5 (F_ц -F)fzD=0,5 mrDzf (ω²₁-ω²₀),

z - число колодок, f - коэффициент трения.

В диапазоне между ω₁ и ω₀ муфта пробуксовывает и постепенно разгоняет ведомый вал. Сила пружины в данном случае (рис) F = 48EJy ∕l³,

где у - стрела прогиба; J=bh³∕12 - осевой момент инерции площади поперечного сечения; b - ширина, h - толщина пружины.

Проверка работоспособности колодок рассчитывается по давлению [p] на поверхности трения так же, как и в других фрикционных муфтах.