Муфты кулачковые и шариковые предохранительные

Муфты кулачковые и шариковые предохранительные используются главным образом в тихоходных ступенях приводов при частотах вращения, не превышающих (1620-300) об/мин в диапазоне изменения моментов от 4 до 400 Н·м и малых маховых массах соединяемых технических объектов. Эти муфты предъявляют повышенные требования к соосности соединяемых валов, поэтому чаще применяются при установке на одном валу для соединения вала с деталями типа зубчатые колеса, звездочки, шкивы и т.п.

Конструкция стандартной кулачковой предохранительной муфты (ГОСТ 15620-96) представлена на рис. 1.25. Ведущая 1, ведомая 4 (возможно наоборот) полумуфты установлены на концевике одного вала и разделены втулкой подшипника скольжения. Передача момента осуществляется посредством кулачков, сформированных на торцевых поверхностях ведомой полумуфты и подвижной втулки 5, устанавливаемой на шлицы ведущей полумуфты. Кулачки трапецеидальной (реже треугольной) формы втулки 5 входят в зацепление с кулачками полумуфты 4 под действием пружин 6 и передают движение с ведущего элемента на ведомый. Регулировка нажатия пружины F_пр осуществляется с помощью упорного стакана 7, регулировочной гайки 9 и фиксирующей многолапчатой шайбы 8. При передаче момента Т на боковых рабочих поверхностях кулачков возникает осевая сила, уравновешиваемая силой прижатия пружин. С ростом Т осевая сила увеличивается и дополнительно деформирует пружины. При определенном уровне нагрузки силовой цепи муфты и величине соответствующей деформации F_a может превосходить силу F_пр и силу трения, возникающую на сопряженных поверхностях кулачков. В этот момент кулачки выходят из зацепления и ведущая полумуфта свободно поворачивается на один или несколько угловых шагов кулачков до снижения нагрузки в силовой цепи, при котором сила сопротивления осевому перемещению кулачков снизится до уровня F_пр. При этом кулачки вновь войдут в зацепление, восстановится передача движения по силовой цепи. Пересопряжение кулачков происходит со значительными ударами. Для исключения разрушения рабочих поверхностей кулачков их подвергают химико-термической обработке, обеспечивающей твердость не ниже (56-57) HRC. Количество кулачков Z_k с целью упрощения технологии их формообразования рекомендуют принимать нечетным в диапазоне 3-15.

На рис. 1.26 показана конструкция шариковой предохранительной муфты (ГОСТ 15621-96), принцип действия и устройство которой аналогичны кулачковой, но контакт жесткосвязанных с полумуфтой кулачков заменен зацеплением свободно вращающихся в специальных гнездах одной из полумуфт шариками 4. Подобная замена улучшает эксплуатационные качества рассматриваемых муфт против предыдущих с позиций точности их срабатывания, обусловленные большей стабильностью коэффициента трения качения. Прижатие шариков к кулачкам также осуществляется пружинами.

Рис. 1.25. Конструкция муфты кулачковой предохранительной

Рис. 1.26. Конструкция муфты шариковой предохранительной