20.4 Предохранительные муфты

Предохранительные муфты предназначены для защиты машины от перегрузки. Классификация:

• муфты предельного момента, срабатывающие без разрушения деталей;

• муфты предельного момента со специальным разрушающимся элементом.

20.4.1 Муфты, срабатывающие без разрушения деталей

Любая фрикционная муфта, отрегулированная на передачу предельного момента, выполняет функции предохранительной. Специальные предохранительные муфты не имеют механизма управления, а сжатие дисков обеспечивается пружиной. В качестве предохранительной может использоваться кулачковая муфта с трапецеидальным профилем кулачков.

20.4.2 Муфты со специальным разрушающимся элементом

При редком возникновении перегрузок применяют предохранительные муфты со срезным штифтом из среднеуглеродистой улучшенной, реже закаленной стали. Штифты снабжают выточкой в предполагаемом месте разрушения, что повышает точность срабатывания (рис. 77).

Рисунок 77 - Предохранительная муфта со срезающимся штифтом

Диаметр штифта в месте разрушения

, (178)

где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между штифтами; - число штифтов; - радиус расположения сечения среза штифтов.

Практически =1 или 2; = 1 при =1; = 1,2 при =2. Допускаемое напряжение на срез принимают равным пределу прочности материала на срез. Например, для закаленных штифтов из стали Ст5 = 420 МПа.

21 Соединения. Резьбовые соединения

21.1 Классификация соединений

Таблица 54 - Классификация соединений [1-8]

Разъемные	Неразъемные
Резьбовые	Заклепочные
Клиновые	Сваркой
Шпоночные (шлицевые)	С гарантированным натягом

21.2 Резьбовые соединения. Классификация

Резьбовые (разъемные) соединения выполняют с помощью резьбовых крепежных деталей - болтов (рис. 78), винтов, шпилек, резьбовых муфт, стяжек и т. п. Основным элементом резьбового соединения является резьба [1-8]. Резьба – это поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. Резьбовое соединение – соединение деталей с помощью резьбы, обеспечивающее их относительную неподвижность или заданное перемещение одной детали относительно другой.

Рисунок 78 - Резьбовое соединение

По назначению резьбы бывают: крепежные (цилиндрические и конические) и ходовые.

Различают резьбу цилиндрическую и коническую, наружную (болт, винт, шпилька и т. п.) и внутреннюю (гайка).

Резьбы могут быть с витками следующей формы профиля: с треугольной (рис. 79, а); трапецеидальной (рис. 79, в); упорной (рис. 79, б); полукруглой (рис. 79, д); прямоугольной (рис.79, г).

а б в г д

Рисунок 79 – Резьбы с различной формой профиля

21.2.1 Геометрические размеры резьбы:

• наружный, внутренний и средний диаметры: ;

• направление: правое, левое;

• ход резьбы - ;

• шаг резьбы - ;

• заходность ;

• угол подъема резьбы (рис. 80),

Рисунок 80 - Схема к расчету

. (179)

21.2.2 Резьбовая пара (винт-гайка). Соотношение сил при прямом и обратном движении

; (180)

, (181)

где , - окружная сила, приложенная к гайке при прямом и обратном движении;

- осевая сила на винте;

- приведенный угол трения.

21.2.3 Условия самоторможения:

(182)

Для крепежных резьб значение угла подъема лежит в пределах 2°30'...3°30', а угол трения изменяется в зависимости от коэффициента трения в пределах от 6 (при 0,1) до 16° (при 0,3). Таким образом, все крепежные резьбы самотормозящие. Ходовые резьбы выполняют как самотормозящими, так и не самотормозящими. Приведенные выше значения коэффициента трения, свидетельствующие о значительных запасах самоторможения, справедливы только при статических нагрузках. При переменных нагрузках и особенно при вибрациях вследствие взаимных микросмещений поверхностей трения (например, в результате радиальных упругих деформаций гайки и стержня винта) коэффициент трения существенно снижается (до 0,02 и ниже). Условие самоторможения нарушается. Происходит самоотвинчивание.