5.3.3 Фрикционные предохранительные муфты (фпм)

Различают фрикционные муфты: 1. Сухого трения

(конструктивно проще, не требуют тщательной гермети­зации и обеспечивают передачу значительных вращающих моментов при сравнительно небольших нормальных силах на поверхностях трения).

2. работающие в масле

(Смазка поверхностей трения уменьшает коэффициент трения, однако это компенсируется повышением давления и возможностью увеличения числа фрикционных пар. Тепловой режим и коэффициент трения в муфтах, работающих в масле, более стабильны, а изнашива­ние менее интенсивно).

Встречаются различные формы рабочих поверхностей фрикционных элементов:

• дисковые,

в которых трение происходит по торцевым поверхностям дисков (одно- и многодисковые);

• конусные,

в которых рабочие поверхности имеют коническую форму;

• цилиндрические,

имеющие цилиндрическую поверхность контакта (колодочные, ленточные и т.д.).

Главной особенностью работы фрикционных муфт является сжатие поверхностей трения.

Отсюда ясно, что такие муфты рассчитываются на прочность по контактному давлению (аналогично напряжениям смятия). Для каждой конструкции необходимо вычислить сжимающую силу и разделить её на площадь контакта. Расчётное контактное давление не должно быть больше допускаемого для данного материала. В качестве фрикционных материалов в современных муфтах используются металлические и смешанные пары трения. Данные о фрик­ционных материалах и их характеристиках приведены в табл.

5.3.3.1 Дисковая фрикционная муфта (дфм)

Среди фрикционных ДФМ получили наибольшее распространение из-за возможности варьирования в широких пределах диаметральными размерами и числом пар поверхностей трения. Это позволяет получить оптимальные габариты и упрощает задачу создания встроенных конструкций.

Нагрузочная способность муфты определяется зависимостью:

Необходимая и допускаемая осевая сила сжатия дисков:

Минимальное и допустимое число пар трения:

. Диаметр трения

В проектном расчете из уравнений определяют z или D

(в зависимости от требований компоновки), задаваясь соответствен­но d и D или d и z. При этом необходимо стремится к тому, чтобы наружный габарит муфты хорошо вписывался в общую компоновку привода, например, не превышал размер звездочки цепной передачи или размера редуктора, при этом рекомендуется соблюдать соот­ношение D=(1.25...2)d.

В проверочном расчете определяют давление на дисках р≤[р].

Конструкция дисковой муфты упрощается при четном числе пар трения.

Если по расчету z существенно отличается от це­лого числа, то после его округления целесообразно скорректировать размеры поверхностей трения.

Вследствие потерь на трение в шлицевых направляющих дисков осевая сила замыкания по мере удаления от нажимного диска сни­жается, что приводит к неравномерному износу фрикционных пар. Поэтому число пар поверхностей трения ограничивают: [z]=8 - для муфт сухого трения и [z]=16- для муфт, работающих в масле. Расчету на прочность также подлежат шлицевые соединения дисков. При этом необ­ходимо учитывать, что расчетная длина шлицевого соединения определяется толщиной дисков, а также долей вращающего момента, передаваемого наиболее нагруженным диском.