8.5. Самоуправляемые муфты

Самоуправляемые муфты выполняют автоматически одну из следующих функций:

- ограничение передаваемой нагрузки – предохранительные муфты,

- передачу момента только в одном направлении – обгонные муфты,

- выключение и включение при заданной скорости – центробежные муфты.

Предохранительные муфты

прекращают передачу вращающего момента на ведомый вал, когда момент превышает некоторую установленную величину. Такой муфтой может быть сцепная, если механизм управления заменить пружиной 2, регулируемой на определенную силу нажатия винтом 1 (рис. 10.9). При перегрузке ведомые диски проскальзывают и автоматически замыкаются после уменьшения нагрузки, поэтому такие муфты применяют при частых кратковременных перегрузках.

Предохранительная сцепная муфта

Фрикционные предохранительные муфты (ГОСТ 15621-77) выпускают для валов диаметром 9…48 мм. Расчет предохранительных муфт аналогичен расчету фрикционных управляемых муфт.

Обгонные муфты

Применяют в велосипедах, автомобилях и других машинах и механизмах, в которых необходимо передавать вращающий момент в одном направлении.

П

о способу замыкания они бывают фрикционными (роликовые, сухариковые, клиновые и др.) и храповыми. Наиболее распространены роликовые муфты свободного хода.

Роликовая обгонная муфта

Простейшая роликовая муфта состоит из наружной обоймы 3, внутренней звездочки 4, роликов 1 и поджимающего устройства 2. Если ведущей является звездочка, соединение валов может происходить только при ее вращении по ходу часовой стрелки.

При этом ролики попадают в сужающую часть клинового паза. За счет трения происходит заклинивание наружной обоймы 3 и звездочки 4 и осуществляется передача вращающего момента Т.

Если звездочка вращается в обратном направлении относительно обоймы, то ролик освобождается, и муфта вращающий момент не передает. При остановке ведущего звена (звездочки) ведомое звено (обойма) может продолжать свободно вращаться по ходу часовой стрелки.

Роликовые муфты рассчитывают на прочность по контактным напряжениям, возникающим в местах контакта роликов,

,

где Е_пр – приведенный модуль упругости материала ролика и обоймы (звездочки);

D – диаметр рабочей поверхности обоймы;

d, L, z – диаметр, длина и количество роликов;

 – угол заклинивания,  = 6…8⁰; [_Н] – допускаемое контактное напряжение, [_Н] = 1200…1500 МПа.

Центробежные муфты

Используют для автоматического соединения и разъединения валов при достижении заданной скорости их вращения.

В таких муфтах давление на поверхности трения создаются центробежными силами.

Рис Центробежная

Муфта муфта муфт муфта

При определенной скорости вращения полумуфты под действием центробежных сил грузы колодки 2 преодолевают силу сжатия пружины, прижимаются к барабану ведомой обоймы, и муфта плавно включается.

Передача вращающего момента осуществляется за счет сил трения между колодками и барабаном ведомой обоймы. При снижении скорости вращения ведущего вала муфта выключается.

Рабочие поверхности трения этих муфт проверяют по давлению так же, как и для фрикционных управляемых муфт.