5. Класс II Муфты управляемые и цепные
Управляемые муфты позволяют соединять или разъединять валы при помощи механизма управления. По принципу работы все эти муфты можно разделить на две группы: муфты, работающие за счет зацепления, и муфты, работающие за счёт сцепления (за счёт сил трения фрикционные муфты).
Группа 2.1. Муфты синхронные
В этих муфтах момент передается от ведущего вала к ведомому взаимным зацеплением полумуфт посредством кулачков (выступов на торцах) или зубьев. Включение или выключение этих муфт при вращении валов сопровождается ударами, так как добиться полного совпадения частот вращения соединяемых валов (синхронности вращения) трудно. Для этого требуется производить включение без нагрузки или снижать окружную скорость до 1 м/с. Поэтому синхронные муфты применяют при отсутствии требования плавности включения, при редких включениях и малой относительной угловой скорости, а также в условиях стесненных габаритов.
Рис. 5.1. Кулачковая управляемая муфта (синхронная)
Вид. 2.1.1
Муфта кулачковая состоит из двух полумуфт 1 и 2, сцепляющихся между собой посредством торцовых кулачков 3 (рис 5.1). Втулка 5 служит для центровки валов. Одна из полумуфт (на рис. левая) соединена с валом неподвижно, а другая установлена на валу с возможностью осевого перемещения на направляющих шпонках (или шлицах). Осевое перемещение подвижной полумуфты осуществляется с помощью устройства, называемого отводкой, кольцо которой помещается в пазу 4 полумуфты 2. Для уменьшения износа деталей отводки подвижная полумуфта устанавливается на ведомом валу. Чаще всего кулачковые и зубчатые сцепные муфты располагают на одном валу и используют для переключения скоростей.
Вид 2.1.2
Муфта зубчатая сцепная (синхронная) (рис 5.2) по устройству и методике расчета подобна зубчатой компенсирующей муфте (рис. 4.1) с той лишь разницей, что здесь, обойма 1 изготавливается подвижной и управляется с помощью отводки. На рис 5.2 обойма расположена в положении «включено». Диски 3 и 2 являются ограничителями, а втулка 4 центрирует валы и одновременно выполняет функцию подшипника при их относительном вращении (когда муфта включена).
Рис. 5.2. Муфта зубчатая сцепная
Применяют зубчатые муфты и без обоймы 1, у них одна полумуфта имеет внутренние, а другая внешние зубья.
Для устранения ударов при включении в зубчатых муфтах применяют синхронизаторы (например, в коробках скоростей автомобилей), которые выравнивают скорости валов перед их соединением (рис. 5.3) Синхронизатор здесь выполнен в виде двусторонней конической фрикционной муфты 2.
Рис. 5.3. Синхронизатор постоянного давления
При перемещении обоймы 1 с внутренними зубьями вправо или влево она через шарик передает осевую силу конусной полумуфте синхронизатора и сцепляет её с конусной полумуфтой одной из шестерен. Проскальзывание, которое наблюдается при включении, позволяет плавно разгонять ведомые элементы, происходит выравнивание угловых скоростей ведущего вала и ведомой шестерни. После преодоления сопротивления пружины фиксатора обоймы и смещения фиксирующих шариков внутрь муфты дальнейшим перемещением обоймы включается зубчатая муфта.