Муфты

Недолік кулачкових муфт - неможливість включення на швидкому ходу. Кулачкові муфти прості і виготовленні і малогаборитні. Використовуються в механізмах, де повинно бути забеспечене постійне передатне число, а також при передачі великих крутильних моментів, коли переключення робляться рідко.

Фрикційні муфти служать для плавного зчіплення валів під навантаженням на ходу при будь-яких швидкостях. Передача обертального моменту здійснюється силами тертя між поверхнями деталей, які труться. В момент перевантажень фрикційні муфти пробуксовують і захищають від поломок.

По формі поверхні тертя фрикційні муфти поділяються на : дискові, конусні і циліндричні. В дискових муфтах робочими поверхнями служать плоскі поверхні дисків, в конусних - конічні, а в циліндричних - циліндричні.

По умовах змащування муфти бувають масляні і сухі. Масло служить для зменшення зношення, покращення розчіплення робочих поверхонь і відводу тепла.

В муфтах, працюючих на маслі, деталі, що труться виготовляють із загартованої сталі. В сухих муфтах використовують пари тертя - сталь або чавун по фрикційному матеріалу.

При передачі великих моментів багатодискові фрикційні муфти постачають пневматичним, гідравлічним і електричним дистанційним управлінням, широко використовують в сучасному верстатобудуванні.

Самокеруючі муфти служать для автоматичного зчіплення і розчіплення валів при зміні заданого режиму роботи машини. Самокеруючі муфти бувають обгонні, відцентрові і запобіжні.

Обгонні муфти, чи муфти вільного ходу, служать для передачі обертального моменту в одному напрямку. Найбільше поширення одержалаременова муфта, яка пряцює безшумно, допускає - велику частоту включень.

Відцентрові муфти служать для виключення ведучого валу при досяганні ведучим валом заданої кутової швидкості.

Запобіжні муфти служать для захисту машин від перевантажень. Муфти ставлять поряд з місцем виникнення перевантажень. Вани можуть працювати тількі при соосності валів.

По принципу дії запобіжні муфти діляться на пружно-кулачкові, фрикційні і з руйнівним елементом. Але часто використовують комбіновані муфти, коли ні одна окремо взята муфта, разглянута вище, не може забеспечити потрібного з"єднання валів. Число можливих комбінацій муфт дуже велике. В машинобудуванні часто зустрічається комбінація компенсуючих пружні муфти з запобіжниками.

2.2.

Основною характиристекою муфт є передавальний крутильний момент Т. Муфти підбирають по ДГС чи відомими нормативами по більшому діаметру з"єднуючих валів і розрахованому моменту :

Тразр = КТ,

де К-коефіціент роботи муфти.

Для приводу від електродвигуна приймають : при спокійному навантаженні К=1.15……2 ; при ударному навантаженні К= 2.5…..4.

В механізмах промислового обладнання використовують різноманітні з"єднання муфтами. Вони служать для з"єднання валів або з"єднання вала з насадженою на вал деталлю. Багатодискові фрикційні муфти використовують також для включення і виключення деяких механізмів. При виборі стандартних муфт звертають увагу також на діаметр валів, які муфти повинні з"єднувати. Глухі муфти з"єднують соосні вали в одну жорстку лінію. Із різноманітних глухих муфт найбільш широко поширені втулочна і фланцева (мал. 3).

Фланцева муфта є основним видом жорсткіх нерозщеплених муфт. На кінці з"єднуючих валів насаджують напівмуфту з фланцями, які зтягують гвинтами для кріплення. Обертаючий момент передається силами тертя між фланцями, а при використанні гвинтів для кріплення без щілин також силами опору зубів гвинтів для кріплення. Конструкція з гвинтами, установленими без щілин, передає більший момент і тому ширше застосовується. Муфти допускають ударне навантаження. Взаємне центрування напівмуфт і прийняття поперечних сил здійснюється гвинтами, які через один установлюють в розгорнуті отвори. Фланцеві муфти використовують без захосного обода. Фланцеві муфти з ободом можна використовувати в якості тормазних барабанів або шківів. В відношенні між розмірами муфт : зовнішній діаметр D=(3…5.5)d, загальна довжина L=(25///11)d, де d-діаметр валу. Число гвинтів 4-8. Тому муфти встановлюють на вали з натягом. Після напресовки робочі торцеві поверхні фланців перевіряють на токарному верстаті на биття, щоб не було іскіння валів при затяжці гвинтів. У важких машинах фланці приварюють до валу, або виконують їх як одне ціле з валом.

Для постійного з2єднання валів у сучасних машинах широко використовують хрестові (мал. 5) муфти, самовідцентрові муфти, які є різновидом пружних муфт. Така муфта складається з двох напівмуфт 10 і 12, які мають по одному прямокутному пазу на торці і проміжну деталь 11. Ця деталь може бути у вигляді диска або кільця, на торцях якого взаємно-перпендикулярно розташовані два виступи 13. Своїми виступами проміжна деталь входить в пази фланців.

Хрестові муфти мають ту перевагу, що їми можна з"єднати два вали навіть при відхиленні від соосності до 5 мм. Деталі цих муфт виготовляють із цементованих сталей з наступним загартуванням.

Шарнірна муфта складається з двох вилок і хресровини. При постійній кутовій швидкості ведучого вала W1, одна шарнірна муфта передає оберти веденому валу, із змінною кутовою швидкістю W2 протягом одного оберту, причому із збільшенням кута, нерівномірність обертання веденого вала зростає. Щоб ліквідувати цей недолік використовують здвоєну шарнірну муфту, в якій дві вилки проміжкового валу лежать в одній площині, а осі з"єднанихвалів мають однакові кути зміщення з вісю проміжкового валу.

Обгонні муфти (мал. 9) широко використовуються у механізмах при передачі руху в одному напрямку - вони автоматично замикаються при одному напрямку обертання і розмикаються при протилежному. Фрикційна обгонна муфта з роликами складаються з обойми 18 з гладкою циліндричною внутрішньою поверхнею, роликів 19 і зірочки20. Між обоймою і зірочкою знаходяться порожнини 21, що звужуються в одному напрямку ; в їхній частині, що звужується, висуваються штовхачами 25 з пружинами 23 ролики. При обертанні зірочки за годинниковою стрілкою під дією сил і тягнуть за собою обойму, закріплену в механізмі за допомогою шпонки 22. При обертанні в зворотньому напрямку обойма обганяє зірочку, викочує ролики в широкі частини порожнин і муфта розмикається. Деталі обгонних муфт мають високу поверхневу твердість до HRC50-60; ролики виготовляють із сталі ШХ15, зірочки, вкладиші 24 та обойми зі сталі20Х або 40Х. Такі муфти призначені для валів D=10…90 мм і передачі моментів 2.5-770 Нм.

2.3.

До запобіжних муфт ставлять такі вимоги :

1. Точність роботи, яка характеризується спроможністю роз"єднювати кінетичний ланцюг завжди при одному і тому ж обертальному моменті.

2. Можливість регулювати величину межі обертального моменту.

3. Можливість автоматично відновити свою працездатність після спрацювання.

До матеріалів деталей фрикційних муфт, які зазнають тертя, ставлять такі вимоги :

1. Високий і по можливості стабільний коефіцієнт тертя.

2. Висока стійкість до спрацювання.

3. Можливість довго витримувати підвищенні температури, які можуть виникнути в муфтах в період включення і виключення.

4. Стійкість до хімічної дії.

5. Висока теплопровідність, яка забеспечує добрий відвід тепла від поверхонь, які зазнають тертя.

6. Велика міцність і можливість довго не спрацьовуватись.

До цього треба тодати макі вимоги як мала ціна, не дефіцитність.

Виконати всі ці вимоги в повному обсязі дуже важко. Тому в залежності від умов роботи муфти для фрикційних елементів вибирають матеріал з оптимальним поєднанням основних, найбільш важливих для даного випадку властивостей.

ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА.

3.1.

У пальцевих муфтах (мал. 4) спрацьовуються отвори напівмуфт 6, в які входять кільця 8, а також самі кільця, які починають прокручуватись на пальцях 7. Іноді розслаблюються і гайки. Тоді починають прокручуватись і пальці, що веде за собою спрацювання посадочних місць під пальці і самих пальців напівмуфти 5.

У хрестових муфт (мал. 5) спрацьовуються пази напівмуфт 10 і 12, а також виступи 13 деталі 11, які працюють на тертя. Пази виправляють фрезеруванням, тому розміри їх трохи збільшуються. Проміжну деталь 11, як правило, замінюють новою, до того ж виступи на торцях нової деталі повинні відповідати збільшеним розмірам пазів у фланцах.

Кулачки пружних муфт спрацьовуються рідко, до того ж значення є як наслідок недогляду працівника. Руйнуванню підається еластична прокладка. ЇЇ спрацювання змінює карактер контакту між кулачками, і тоді вони починають спрацьовуватися дуже швидко, змінюючи свою форму.

В корпусних фрикційних (мал. 6) муфтах спрацювання спостерігається у спряженні конічних поверхонь напівмуфт 2 і 3, до того ж воно буває такої величини, що торці 4 і 5 починають торкатися один одного. Тому потрібне зчіплення муфт не відбувається.

В циліндричних фрикційних муфтах спрацьовуються колодки, внутрішня поверхня барабану, осі, а також відповідні цим осям отвори.

При експлуатації дискових фрикційних муфт (мал. 7) їх періодично треба регулювати, щоб була щільність спряження дисків при включенні муфти і вільного обертання дисків після їх виключення. Однак не можна допускати у першому випадку надмірного натягу дисків тому, що із-за недостатнього зазору між дисками муфта не зможе розсунути кулачки. Наслідком цього може бути сильна пробуксовка між дисками, підвищене нагрівання і спрацювання. Нагрівання та спрацювання викликається також малим натягом.

3.2.

Ремонт пружної пальцевої муфти.

Пружні пальцеві муфти (мал. 4) ремонтують так : розточують посадочні отвори для пальців в напівмуфті 5 і отвори для кілець в напівмуфті 6, а потім виготовляють нові пальці і нові кільця. Зовнішній діаметр нових кілець повинен в точності відповідати діаметру розточених отворів в напівмуфтах. Крім того, в розточці необхідно забеспечити попадання центрів отворів під пальці в обох напівмуфтах. Порушену посадку муфти на валу відновлюють запресуванням втулки в її ступицю. Якщо спрацьовані і інші поверхні муфти, то її замінюють на нову.

Ремонт хрестових муфт.

Деталі виготовляють із низьковуглецевих сталей, які цементують, а потім термічно обробляють до твердості HRС45…55

Проміжну деталь 11 в навантажених муфтах виготовляють із текстоліту і пластиків.

Ремонт конусних фрикційних муфт.

Найпростіший ремонт конічних напівмуфт фрикціала зводиться в зачистці поверхонь наждачним папером конічних поверхонь і в обточці торців 4 і 5 з метою створити зазор для осівого переміщення папівмуфти 2.

Вбільш складних випадках розточують конічну частину напівмуфти 2, а після цього заприсовують в неї компенсуюче кільце. Щоб кільще не проверталось, його закріплюють штифтом. В деяких випадках сточують конічну поверхню напівмуфти 3 і насаджують компенсуюче кільце (показано на мал. 6 лінією).

При ремонті конусних фрикційних муфт рекомендують ставити кільця незапресованими, а на епоксилному клею. При цьому спочатку їх сполучають з диском ходовою посадкою, забеспечуючи наявність у сполученні рівномірного тонкого шару клею.

З використанням епоксидного клею можна ремонтувати також напівмуфти, у яких більш чи менш значна розточка отворів неможлива з конструктивних причин. В цих випадках напівмуфти обточують чи розточують, знявши шар металу товщиною 23 мм, устанавлюють на епоксидному клею компенсуюче кільце із чавуну, сталі або текстоліту. Коли клей затвердіє напівмуфту з пальцем обробляють на токарному верстаті, надаючи розміри і форму, які гарантують повне прилягання конічних поверхонь.

Конусні фрикційні муфти невеликих розмірів дві частини або тільки одну частину іноді буває доцільно виготовити знову. Конічні частини муфти точно припасовують, щоб відбулось повне прилягання сполучуваваних поверхонь.

Ремонт дискових фрикційних муфт.

Іноді спрацювання дисків буває настільки великим, що його не можна компенсувати регулюванням (мал. 7). В цьому випадку муфту розбирають і перевіряють стан дисків. Якщо можливо, то їх шліфують, потім додають в комплект два додаткових диски. Якщо фрикційні диски дуже зношені, то їх замінюють новими. Так же роблять із зношеними та зламаними кулачками, але їноді їх відновлюють наплавкою.

При шліфуванні фрикційних дисків треба мати на увазі, що вони мають цементний шар не більше 0.8 мм. Тому шліфувати диски треба з обох сторін, таке шліфування крім того, покращує чистоту поверхні тертя, яка повинна бути 0.02-0.03 мм.

Ремонт обгоних муфт.

В процесі експлуатації спрацьовується внутрішня поверхня обойми 18 (мал. 9), роликів 12 і поверхні контакту ролика з зірочкою. Навіть при незначному спрацюванні з"являються відмови в замиканні муфти 9буксування).

При ремонті шліфують внутрішню поверхню обойми, шліфують опорну поверхню втулки 24 чи виготовляють нову (враховуючи величину зносу). Малагабаритні муфти також шліфують і замінюють ролики. Шліфування поверхні втулки 24 роблять разом з зірочкою 20 на шліфувальному верстаті за допомогою ділильного прстосування, ьазуючись на внутрішній діаметр.

При складанні досягають плавного руху штовхачів 8 у гніздах зірочки, а пружинки беруть у увідповідності зі стандартом. Відремонтовану муфту монтують в механізм, але до цього необхідно перевірити, соосність з"єднювальних деталей (допускається відхилення 0.02-0.03мм).

ГРАФІЧНА ЧАСТИНА.

Список використаної літератури.

1. А.М. Боголюбов "Творення рук людських"

2. Б.Т. Гельберг, Г.Д. Пекеліс "Ремонт промислового устаткування"

3. Н.Г. Куклін, Г.С. Кукліна "Деталі машин"