Полумуфты изготовляют из сталей 45, 40Х, стержни — из высоколегированных пружинных сталей, крышку и кожух — из чугунаСЧ 12.

При действии вращающего момента характеристика муфты на первом этапе линейна (до тех пор, пока кривизна изогнутой оси стержня не станет равной кривизне профиля гнезда (рис. 19.19)). Вэтом случае крутильная жесткос тьмуфты

c T 3EJzD 2 (8S 3),

где Е— модуль упругости материала стержня; J — момент инерции поперечного сечения стержня; z — число стержней; D, S— см. рис. 19.18 и19.19.

На втором этапенагру женияму фты (нели нейный участок характеристики муфты) крутильнаяжесткост ь

c dT d 3T 3 3 (E 2 J 2 z2 D),

где — радиус кривизны профиля

рис. 19.19); = a/S (для нелинейных муфт = 0,6…0,7, для линейных = 1,0); — угол относительного поворота полумуфт; E— модуль упругости материала стержня. Радиус кривизны профилягнезда Ed (2[ ]и ).

Основные размеры муфты в зависимости от значения вращающего момента приведеныв[32] .

19.3. Сцепные управляемые муфты

Сцепные муфты позволяют соединять и разъединять неподвижные или вращающиеся валы по команде. Их подразделяют на муфты с профильным замыканием (кулачковые) и фрикционные.

Последние широко используют при необходимости сцепления валовбез остановки двигателя.

447

Глава 19. Муфтыприводов

Рис. 19.20. Сцепная кулачковая муфта (а) и форма сечения кулачков (б)

Муфты сцепные кулачковые. Эти муфты применяют для пе-

редачи больших вращающих моментов при нечастых включениях. Они имеют значительно меньшие габаритные размеры и массу, чем фрикционные муфты сцепления, однако соединяют валы, угловые скорости которых равны или незначительно различаются. При этом требуется точная соосность полумуфт. На рис. 19.20 показаны муфта сторцовыми кулачками инекоторые профили кулачков. Выбор формыкулачков определяется условиями включениямуфты (одинаковые угловыеск орости полумуфт) и передаваемойнагрузкой .

Материал кулачковых муфт должен обеспечивать высокую твердость рабочих поверхностей кулачков. Для этого используют стали марок 20Х, 12ХН3А с цементацией и закалкой до твердости 50…60 HRC. При частых включениях применяют стали 40Х, 40ХН, 35ХГСА с закалкой рабочих поверхностей зубьев до твер-

дости40…45 HRC.

Приближенным расчетом проверяют напряжения смятия( давление) на рабочей поверхности кулачка включенной муфты в

где T — расчетный вращающий момент; dср — средний диаметр муфты по кулачкам; z— число кулачков; А— площадь проекции

опорнойповерхности кулачкана диаметральную плоскость.

Муфты сцепные фрикционные. Такие муфты передают вращающий момент силами трения на рабочих поверхностях, создаваемыми плавным прижатием рабочих (фрикционных) поверхностей. Изменяя силу прижатия, можно регулировать момент сил трения. За время включения фрикционной муфты рабочие поверхности проскальзывают. После завершения включения муфты скольжениеотсутству ет.

448

Рис. 19.21. Сцепная многодисковая фрикционная муфта (а) и форма фрикционныхди сков (б)

На рис. 19.21, а изображены многодисковая фрикционная сцепная муфта и конструкция внутренних 3 и наружных 4 дисков. Муфта состоит из полумуфт 1 и 2, расположенных строго соосно (обычно на одном валу), и внутренних 3 и наружных 4 дисков, которые сжимаются силой F, приложенной нормально к поверхностям трения. Регулируемая сила F может создаваться механическим, гидравлическим, пневматическим или электромагнитным путем. На рабочиепо верхностидиск овнаносят фрикц ионныйслой иликрепят накладки из фрикционного материала (рис. 19.21, б), повышающего силу трения. Для обеспечения размыкания дисков после выключения муфты в отдельных случаях наружные диски выполняют неплоскими (синусныедиски , см. рис. 19.21, б).

Для улучшения смазывания рабочих поверхностей муфт и отвода продуктов изнашивания на торцах дисков выполняют неглу-

449

Глава 19. Муфтыприводов

(сухие) и со смазыванием этих поверхностей( масляные). Последние передают меньший вращающий момент( в них ниже коэффициент трения), однако они более долговечны (интенсивность

изнашивания рабочих поверхностей меньше, чем у сухихму фт).

Материалы фрикционных дисков. Рабочие поверхности дис-

ков выполняют из фрикционных материалов, которые должны обладать высоким коэффициентом трения и его стабильностью при изменении температуры, давления на рабочей поверхности и скорости скольжения; хорошим сопротивлением изнашиванию; теплостойкостью, т. е. выдерживать высокие температуры без разрушения и ссо -

сением и спеканием под давлением смеси порошков меди, железа, графита, свинца и др.;

б) закаленная сталь по фрикционным накладкам, выполненным наос новетермореактивных смол с необходимыми ингредиентами .

Tр TсS F f zDср 2 ,

где Tc — максимальный вращающий момент, нагружающий муфту (при превышении Tc фрикционные диски начинают скользить один относительно другого); S — коэффициент запаса сцепления [32]; F— сила сжатия фрикционных дисков; f — коэффициент трения; z— число пар поверхностей трения; Dср (D1 D2 )2 — средний

диаметр рабочейповерхности дисков; 2) давление на рабочей поверхности дисков( чем больше дав-

ление, тем больший вращающий момент передает муфта, однако

450