Муфты

1
ВСТУП
1.1.
Ми живемо в оточенні машин і так до них звикли, що не можемо уявити собі, як обійтись без цих багаточисленних помічників, які полегшують нашу працю, наше життя. Далеко не завжди ми віддаємо собі звіт в тому, скільки різноманітних машин існує поряд з нами. Тільки деякі з них знаходяться перед нашими очима, а скільки є машин про існування яких ми навіть не здогадуємось.
Що відомо нам про машини, за допомогою яких були виткані тканини, спечений хліб, запаковані консерви, надруковані кноги і журнали! А ці машини зв"язані з іншими – ті, завдяки яким вони з"явились на світ. Кожен рік, кожен день інженери-конструктори працюють над новими машинами, реконструють старі.
Машини розвиваються дуже швидко. Сама людина розвивалась не меньше двох мільйонів років, а вся історія машин складається тільки в два з половиною тисячоліття.
Можливо, першою машиною в сучасному розумінні, був водяний млин, не що інше, як перетворення енергії водяного потока в енергію обертання. Перші млини з"явилися на гірських річках і швидко розповсюдились всюди, де можна було зробити перепону води.
Іншими галузями діяльності людини, в результаті якої виникли машини, було будівництво і водозабеспечення. З"являються пристосування для підйому і переміщення вантажів, принцип дії яких залишився в сучасних вантажопідйомних пристроях і машинах.
Важко визначити час винаходу тих чи інших машин, можливо, що вони винаходились неодноразово. З"явилися машини, які можна назвати пневматичними, тому що вони служили для перетворення не сили, а руху. Їх можна назвати автоматами, походження яких дуже давнє. За допомогою таких автоматів проводились театралізовані і релігійні дійства, поряд з машинами автоматами були і великі, керуючі рухом статуй.
Винахід пневматики зв"язаний з іменем Александрійського механіка Ктесибія. Він винайшов двохциліндровий пожежний насос, водяний годинник, водяний орган, а також аеротрон-воєнну машину, в якій роль упругого тіла відіграє стиснуте повітря.
Згадаємо, що великий математик і механік Архімед, один із самих визначних вчених в історії людства досяг дуже багато. В математиці він винайшов бинегральне числення, набагато випередивши свій час. Він винайшов гвинт, використовував зубчасте колесо, знайшов закон який носить його ім"я, винайшов багато нових машин. Під час осади рідного міста римлянами він винайшов нові військові машини, які надовго затримали набагато сильнішу армію римлян під стінами сиракуз. Але всеж місто пало, і один з римських солдат убив Архімеда. Останніми словами великого вченого були : "Не трогай моих чертежей".
На жаль, до нас дійшло мало відомостей про інженерів давнини і деякі з них залишили написані ними книги, про інших відомі лише імена.
Зараз ми знаємо, що в Древній Греції були дуже поширені військові машини. В Римській імперії були винайдені сільскогосподарські і будівельні машини. В кінці 1 ст. до н.е. римський архітектор Марк Вітрувій Полійон написав "десять книг про архитектуру". Цого твором користувалися півтори тисячі років. Десята книга твору присвячена машинам, і тут дано, мабуть, перше означення машини, "Машина є совокупність з"єднаних разом дерев"яних частин, які мають велику силу для переміщення вантажів".
В арабських країнах велике поширення мало ткацьке виробництво. Перетворення поступального руху в рух обертовий за допомогою педального механізму, використане в конструкції гончарного круга, зробило кращою якість пряжі і прискорило виробництво. Мабуть біля ІІ ст. до н.е. в Китаї був винайдений станок з рухомими шнурами для підняття і опускання ниток після кожного перельоту човника. Цей станок був освоєний ткачами Середньої Азії. і Близького Сходу.
В Х-ХІ ст. був винайдений годинник. Винахідником годинника називають математика Герберта Орійянського, який завів у Європі "арабські" цифри. Можна сказати, що винахід і виготовлення годинників допомоголо становленню механіки. Очевидно, наприклад, що зубчасті колеса широко поширилися в техніці завдяки винаходу годинника.
Перша універсальна парова машина була винайдена механіком Коливано- Вознисенських заводів Іваном Івановичем Ползуновим.
Важливу роль в механіці машин мав головний механізм парової машини- кривошипно-шатунний механізм, який служить для перетворення зворотньо- поступального руху поршня у рух обертальний.
Парова машина дала можливість стоворити механічний транспорт. Перший локомотив в 1814 році побудував Джордж Стефенсон. У вересні 1810 році була відкрита перша в світі 40-км пасажирська лінія Ліверпуль-Манчестер.
Одночасно проходило і становлення механізованного водного транспорту. В 1818 році перший пароплав перетнув Атлантичний океан. Це була "Саванна", яка мала довжину 30,5 м. і ширину 7,9 м.
В 1822 році англічанин Г.Огль збудував жатку в якій використав принцип ворота . В 1826 році П.Белл винайшов машину, придатну для збору урожаю.
Розвиток машин з середини минулого століття іде все швидшими темпами. З"являються нові типи машин. В 1879 році механік К. Бенц винайшов двохтактний двигун. Перший автомобіль Бенца був трьохколесним, він мав максимальну швидкість 16 км/год. В той самий рік Готліб Даймлер побудував мотоцикл, на якому встановив малогабаритний двигун власної конструкції. В 1892 році свій перший автомобіль побудував американський механік Генрі Форд. Він організував в детройті великий концерн по виробництву автомобілів і став одним із засновників американської автомобільної промисловості.
З деяким відставанням від автомобіля був винайдений літальний аппарат важчий повітря-аероплан. це було в 90-х роках ХІХ ст.
Перша світова війна переключила машинобудівні заводи на виробництво зброї. Виникають нові військово-транспортні засоби, артилерійськи системи, будують механізми для артилерійських систем. Були винайдені броне- автомобілі, а в 1916 році в бою на річці Соммі англійці вперше використали танки.
Найстарішим із транспортного машинобудування було локомотивобудування. В 1924 році радянський інженер Яков Модестович Гаккель спроектував і побудував перший в світі магістральнийтепловоз, а в 1933 році Кололипський завод почав його серійнийне виробництво.
Авіація в нашій країні швидко досягла по всіх показниках великих успіхів. В 12923 році під керівництвом радянського авіаконструктора Костянтина Александровича Калініна в Харкові був побудований пасажирський літак К-1. В 30-х роках було побудовано велике сімейство літаків АНТ, побудованих під керівництвом авіаконструктора Андрія Миколайовича Туполева, учня Жуковського. На літаку АНТ-25 був вперше здійснений безпосадковий переліт Москва-Північний полюс-Ванкувер (США).
В середині 20-х років під керівництвом Аркадія Дмитровича Швидова був побудований перший авіаційний двигун з водяним охолодженням. Це значно прискорило дальший розвиток авіації.
Сільске господарство в 20-х роках повільно почало механізуватися. Побільшало число тракторів, з"являються машини нових типів. з початку 30-х років Запорізький завод "Комунар" почав випуск комбайнів своєї конструкції. Тоді ж почали діяти Саратовський завод комбайнів і Ростовський завод сільскогосподарських машин, на якому було почато виробництво збиральних комбайнів. З"явились канавокапальні машини для збирання овочів.
Швидкий розвиток машинобудування поставив нові завдання перед металургією : радянські заводи почали виробництво важкої металургічної техніки. Швидкими темпами закінчилась реконструкція Старокраматорського машинобудівного заводу, почав працювати Новокраматорський завод. В 30-х роках на цьому заводі для "Запоріжсталі" був побудований потужний прокатний стан-блюмінг.
30-ті роки – це час швидкого розвитку ковальско-пресового обладнання, без якого було б неможливе масове виробництво машин. в нашій країні в роки перших п"ятирічок кількість пресів і механічних молотів вітчизняного виробництва значно виріс. Був освоєний випуск парових молотів з вагою подаючих частин 1-3 тони і кривошипних пресів до 900 т., а також ножиць для різкі металу, горизонтально-ковальських машин.
Зрозуміло, що для приведення в дію маких потужних машин необхідна була відповідна енергетична база. Основною енергетичною машиною стала турбіна. Так, що в 30-ті роки на Ленінградському металічному заводі була побудована турбіна потужністю 100 МВт.
Механізація в гірській справі швидко розвивалась в роки першої та другої п"ятирічки. Був налагоджений випуск врубових і навалочних насосів, бурових машин. Побудова вугільних комбайнів була великим кроком вперед. Практично до 40-х років радянська вугільна промисловість за рівнем механізації зайняла перше місце в світі.
Виробництво будівельних і дорожних машин в значній мірі були поставлені в перші роки п2ятирічки. Вітчизняні заводи освоїли виробництво бетонометалів, розчинометалів і почали серійний випуск екскаваторів.
В кінці першої п"ятирічки на будівництві з"явились стрічкові транспортери, спочатку імпортного, а потім і вітчизняного виробництва. На багатьох заводах освоїли виробництво пневмотичних компресорів, що дозволило підвищити рівень механізації важких робіт і забезпечити їх безпечність.
Структура машин і механізмів в 30-40-ві роки має деякі зміни : в якості структурних елементів, в їх склад поряд з жорсткими і гручкими елементами починають входити рідкі, газоподібні, електромагнитні, а потім і електронні елементи.
Друга світова війна внесла значні корективи в розвиток машинобудування, інженерна думка працювала в основному в напрямку вдосконалення мехніки для ведення війни, але разом з тим вона не з меньшим успіхом використовувалась у мирній праці.
В 70-х роках в нашій країні була побудована машина для діагностики вроджених пороків серця. Вона працювала за методом порівняння того, що закладено було в її пам"ять, з данними, одержаними при обстеженні хворого. З цієї машини почалось використання ЕОМ в медицинській практиці.
В повоєнні роки значні зміни відбулися в авіації : поршневі двигуни поступилися місцем реактивним, що дало можливість підняти паралельну висоту польотів до 35 км., швидкість польоту до 25 тис. км/год. Звичайно що при цьому змінювався не тільки двигун, а і весь літак. Поряд з реактивними і турбореактивними почали використовувати і турбогвинтові, високоекономічні і надійні. в 50-х роках був збудований перший турбогвинтовий двигун, який зайняв одне з перших місць в громадській авіації. Тоді ж почався серійний випуск турбореактивного лайнера Ту-104 конструкції Туполева. цей лайнер на висоті 10 км розвивав швидкість 800 км/год.
В 60-ті роки колектив під керівництвом Олега Костянтиновича Антонова збудував самий великий в світі транспортний літак АН-22 ("Антей") – цільнометалічний моноплан з високодинамічним крилом, на якому встановили чотири турбогвинтові двигуни. Звичайно, управління такими гігантами можливе лише при дуже високому рівні автоматизації.
Зросли габарити і енергетичних машин. в кінці 50-х років в Харкові були спорудженні парові турбіни потужністю 100МВт. Ці турбіни успішно пропрацювали на вітчизняних теплових електростанціях. В 70-х роках потужність парових турбін в одному агрегаті збільшилась в 15 раз.
Росте також потужнисть гідротурбін, при цьому бачимо тенденцію до зниження ваги і одночасно до підвищення техніко-економічних показників машин. Вже в 70-ті роки потужність гідравлічних турбін була 600МВт в агрегаті.
В середині століття були винайдені машини, за допомогою яких людина вийшла в космос. Перший радянський штучний спутник Землі,перший політ людини в космос свідчили про те, що можливості машин ще не вичерпані.
Тільки три десятиліття потому в США був виданий патент на автомат, який вперше назвали прромисловим роботом. Тепер Японія перша країна по виробництву промислових роботів.
В нашій країні збудовані роботи як універсального так і спеціалізованного використання. Сім"я роботів і маніпуляторів періодично поповнюються новими зразками. Лише декілька десятків років відокремлює нас від того часу, коли на місяці почала працювати радянська космічна станція, яка мала змогу дослідити супутник Землі завдяки системі штучного зору. В 1970 році на Місяць був закинутий автоматичний міжпланетний радянський самохідний аппарат "Луноход-1", який мав шассі високої прохідності і приймав команди із Землі. Через 3 роки вже почав працювати "Луноход-2"- автоматичний аппарат з цілим рядом удосконалень.
Взагалі ж машини автоматичної дії -це машини майбутнього. Поступово вони освоюють все більше і більше функцій людини і живого організму. Очевидно з їх допомогою будуть вирішені не тільки спеціальні завдання машинної техніки, а і важливе і спільне багатьма галузями промисловості завдання - механізація важких робот.
ТЕОРИТИЧНА
ЧАСТИНА
2.1.
В сучасному машинобудуванні більшість машин складається із єбірних одиниць (вузлів) і механізмів. Для забеспечення кінематичного та силового зв"язку вали візлів з"єднують муфтами.
Муфтою називають пристрій для з"єднання кінців валів чи для з"єднання валів з вільно насадженими на них деталями ( зубчасті колеса, зірочки тощо). Муфти призначені для передачі обертального моменту без змін його значення і направлення. У ряді інших випадків муфти додатково поглинають вібрації і удари, застеригають машину від аварій аід час перевантаження, а також застосовуються для включення та виключення робочого механізму машини без зупинки двигуна.
Різноманітні вимоги, які ставлять до муфт і різні умови їх праці створили кількість конструкцій муфт, які класифікують по різних ознаках на групи.
По принципу дії : 1) постійні муфти, які забеспечують постійне з"єднання валів між собою. 2) зчіпні муфти, які дозволяють під час роботи зчіплення ; розчіплення валів з допомогою систем управління. 3) самокеруючи муфти, автоматично роз"єднують вали при зміні заданого режиму роботи машини.
По характеру роботи : 1) жорсткі муфти, які передають разом зобертовим моментом вібрації, поштовхи удари. 2) пружні муфти, амортизуючі вібрації, поштовхи та удари при передачі обертального моменту за допомогою пружних елементів - різноманітних пружин, гумових втулок і інші.
Муфти бувають глухі, компенсуючі, пружні, зчіпні, самокеруючі.
Глухі муфти належать до постійних муфт, вони забеспечують з"єднання валів в одну жорстку лінію. Роз"єднання валів, з"єднаних глухими муфтами можливе при розборці муфти і зупинці машини. Глухі муфти (мал. 2) і фланцеві (мал. 3). Втулочна муфта являє собою втулку, насаджену на кінець валів. Застосовуються для передачі невеликих обертальних моментів. Має просту конструкцію, малі габарити і низьку собівартість. Недолікам муфт є незручний монтаж і демонтаж, пов"язані з осьовим зміщенням валів чи муфти впродовж вала. Матеріал втулки - сталь45.
Фланцеві муфти складаються з напівмуфт з фланцями, зтягнутими болтами, при чому половина болтів поставлені з щилиною, а інша без щілини.
Фланцеві муфти прості по конструкції, надійні в роботі, можуть передавати великі моменти. Вони широко використовуються в машинобудуванні. Матеріал полумуфт - сталь40 чи сталь35, можливий також чавун СЧ20.
Жорсткі комплектуючі муфти також належать до постійних муфт і забеспечують з"єднання валів з компенсацією радіальних, осьових і кутових зміщень внаслідок неточності виготовлення і монтажу.
Компенсація відхилинь від осі валів досягається за рахунок рухливості жорстких деталей муфт. Ці муфти зменьшують додаткові навантаження на вали і підшипники, які викликають відхилення. Найбільше поширення із групи компенсуючих муфт одежали зубчасті (мал. 8) і ланцюгові.
Зубчаста муфта складається з двох обойм 1 з внутрішніми зубами евольвентного профілю, які насаджені на кінці валів. Обойми з"єднані між собою гвинтами, поставленими в отвір без зазору. Втулки і обойми виготовляють із сталі 40 чи сталі 45Л.
Зубчасті муфти компенсують радіальні, осьові і кутові зміщення валів за рахунок бокових зазорів в зачіпленні і обточці зубів втулок по валу. Компенсація відхилень від осі валу супроводжується ковзаням зубів. Кут перекосу осі кожної втулки відносно осі обойми допускається до 30(.
Для збільшення стійкості зуби термічно обробляють, а муфту заливають маслом великої в"язкості, яке замінюють через кожні три місяці.
Внаслідок сил тертя між зубами, ця муфта гнучко діє на вали. Зубчасті муфти широко використовують для з"єднання горизонтальних важконавантажених валів d=40…..560 мм, при окружних швидкостях до 25 м/с. Ці муфти надійні в роботі, мають малі габарити.
Ланцюгова муфта складається з двох півмуфт - зірочок, які мають однакове число зубів, об"єднуючому їх загальному ланцюгу і захисного кожуха, заповненого пластичним змащуючим матеріалом. Використовують ланцюги роликові однорядні і дворядні, а також зубчасті.
Переваги ланцюгових муфт - простота конструкції і обслуговування, відносно невеликі габарити. Із-за наявності щілин в шарнірах ланцюгів і в з"єднанні їх з зірочками, ланцюгові муфти мають значні люфти. Тому їх не використовують реверсивних приводах (реверс буде працювати ударами).
Пружні муфти належать до постійних муфт. Основна частина цих муфт - пружний елемент, який передає обертальний момент від одної півмуфти до іншої. Пружні муфти пом"ягшують удари і служать захистом від резонансних обертальних коливань, виникаючих внаслідок нерівномірного обертання ; допускають порівняно великі зміщення осей з"єднаних валів.
Головні характеристики пружних муфт - жосткість або податливість і можливість перетворити в тепло енергію при деформації пружних елементів муфти.
По конструкції пружні муфти різноманітні. По матеріалу пружних елементів вони діляться на дві групи : - муфти з неметалевими пружними елементами (гумовими) - муфти з металевими пружними елементами. Типовим представником цього типу муфт є втулочно-пальцева муфта. Муфта включає в себе дві дискові напівмуфти (мал. 1), в одній з яких в конічних отворах закріплені з"єднані пальці з надітими гафрованими гумовими втулками. Матеріал напівмуфт чавун СЧ20, сталь35, або 35Л. Матеріал пальців сталь45.
Внаслідок невеликої товщини гумових втулок муфта має малу податливість і компенсує незначне зміщення валів. Радіальне і кутове зміщення валів знижують довговічність гумових втулок і навантажують вали додатковою обертальною силою.
Муфта втулочно-пальцева широко використовується для з"єднання машин з електродвигунами при передачі малих і середніх обертальних моментів. Вона проста у виготовленні
Зчіпні муфти служать для швидкого з"єднання і роз"єднання валів при працюючому двигуні. Використовують тільки при соосності валів. За принципом роботи ділять на : кулачкові і фрикційні. Всі зчіпні муфти повинні легко і швидко включатися при незначному натиску, а також не нагріватися і не зношуватися при частому переключенні.
Кулачкові муфти складаються з двох напівмуфт з кулачками на торцьових поверхнях. При включенні кулачки однієї напівмуфти входять у впадини другої і створюють жорстке зчіплення. Матеріал напівмуфт - сталь20Х або 20ХН. Для збільшення зносостійкості робочу поверхню кулачків цементують і загартовують до твердості НRС54…60.
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"