Принцип работы этой муфты не отличается от принципа работы кулачковой муфты. При увеличении момента на зубчатом колесе 3 сверх момента предохранения шарики 10 выталкиваются из лунок, выполненных в ступице зубчатого колеса преодолевая силы сжатия пружин 5, и освобождают колесо 3 от сцепления с валом 1. Проектирование муфты начинают с расчета вала 1, на котором устанавливается муфта, и подбора подшипников 7.

С помощью гайки 6 регулируется сила поджатия, расположенных в обоймах пружин 5. Стопорная шайба 9 предохраняет гайку 6 от самоотвинчивания. Призматическая шпонка 11 не позволяет барабанам 4 проворчиваться относительно вала. Пружинное кольцо 8 позволяет фиксировать правый барабан 4 с шариками 10, расположенными в лунках ступицы колеса, от произвольного перемещения. Подшипник скольжения 2 предохраняет вал от износа при срабатывании всей муфты. Число шариков выбирают для приборных муфт из диапазона 3…6. Суммарная сила прижатия пружин P _пр = P [ tg(b + j + c)], где β – угол конуса лунки для шарика 45...55^о, j – угол трения шарика и лунок ступицы колеса 3, (примерно 8,5^о), c – угол трения шарика 10 и обоймы; при стальной обойме, c = 8,5^о, при бронзовой обойме c= 6^о (шарики стальные).

 Окружную силу Р вычисляют через момент предохранения:

P = 2 М_пр / D_o, где М_пр=(1.25…1.5)М_кр._.

13.9.Упругая муфта с винтовыми пружинами сжатия

Эту муфту применяют в приводах, когда требуется высокая степень демпфирования динамических нагрузок, подобных ударам в режиме пуска. Конструктивно муфта состоит из двух полумуфт 1 и 2 и двух винтовых пружин 4, устанавливаемых с предварительным поджатием в кольцевой паз, профрезерованный в полумуфте 1. Паз профрезерован на угол приблизительно 340^о по диаметру D. Глубина и ширина паза позволяют винтовой пружине свободно располагаться в нём. Остальные 20^о играют роль двустороннего упора высотой, равной глубине паза, для винтовых пружин. Стопорное кольцо 3 предохраняет правую полумуфту от выпадения из конструкции. На второй полумуфте имеется аналогичный выступ такой же высоты. При сборке этот выступ устанавливают диаметрально противоположно первому.

Силы поджатия пружины выбирается в соответствии формулой

P₁=2 M _кр / D ,

где: Р₁ – сила предварительного поджатия;

М_кр – номинальный момент, передаваемый муфтой;

D – средний диаметр кольцевого паза. Винтовые пружины

Лекция №

Упругие элементы

 Основные определения

Упругие элементы (пружины) – детали, упругие деформации которых используются в работе различных механизмов и приборных устройств.

По геометрическим признакам упругие элементы делят на стержневые и оболочковые.

Стержневые делят на плоские, спиральные, винтовые.

Оболочковые делят на мембраны (мембранные коробки и их наборы), сильфоны и трубчатые пружины.

Простейшей конструкцией мембраны является круглая плоская, которую условно называют «хлопающей», такие мембраны используют в контактных группах.

Мембранные коробки разделяют на: манометрические, которые используют для измерения давления внутренних сред (масло, вода, газ), и анероидные, которые используют для измерения давления внешней среды; принцип действия такой коробки состоит в измерении разности давления внутри коробки, из которой откачен воздух и внешним давлением.

Сильфон – тонкостенная цилиндрическая трубка с поперечной кольцевой гофрировкой. Используют два конструктивных варианта: из цельнотянутой цилиндрической заготовки и собранные путем пайки (сварки) отдельных гофров.

По назначению упругие элементы делятся на следующие группы:

Измерительные пружины применяются в измерительных приборах, таких как манометры, динамометры, термометры и прочие. Основные требования - стабильность зависимости деформации от приложенного усилия и линейность рабочей характеристики.

Натяжные пружины обеспечивают силовой контакт между деталями. Основное требование - усилие прижатия должно быть постоянно.

Заводные пружины (пружинные двигатели) используются в часах и лентопротяжных механизмах. Основное требование - способность запасать необходимую энергию упругих деформаций.

Пружины кинематический устройств – пружины упругих опор. Основное требование – гибкость и прочность.

Пружины амортизаторов должны выдерживать переменные нагрузки, удары и большие перемещения.

Пружины фрикционных и храповых муфт - винтовые пружины кручения, которые с натягом надевают на валы, что позволяет сцеплять валы с надетой на них втулкой. Основное требование – высокая износостойкость.

Токоведущие упругие элементы - тонкие винтовые или спиральные пружины, которые одновременно совмещают и функцию измерителя. Основное требование – малое электрическое сопротивление.

Разделители сред обеспечивают возможность передачи усилия или перемещение от одной среды к другой посредством одинарных мембран или сильфонов.

 Материалы упругих элементов

Материалы упругих элементов должны обладать следующими свойствами:

- высокой упругостью;

- высокой пластичностью;

- прочностью и выносливостью;

а также в особых условиях эксплуатации - электропроводимостью, немагнитностью, коррозионной стойкостью и термостойкостью.

К таким материалам относятся:

- нержавеющие и легированные стали У8A, У10A, 65Г;

- бронзы БркМцЗ-1, Бр ОЦ 4-3;

- латуни Л62, Л80;

- кварц, фторопласты, резина.