Конструкция многодисковой фрикционной муфты.

В современном машиностроении большинство машин состоит из сборочных единиц (узлов) и механизмов. Для обеспечения кинематической и силовой связи валы узлов соединяют муфтами.

Муфтой - называется устройство для соединения концов валов или для соединения валов со свободно сидящими на них деталями (зубчатые колеса, звездочки и т. д.).

Назначение муфт — передача вращающего момента без изменения его значения и направления. В ряде случаев муфты дополнительно поглощают вибрации и толчки, предохраняют машину от аварий при перегрузках, а также используются для включения и выключения рабочего механизма машины без останова двигателя.

Фрикционные муфты служат для плавного сцепления валов под нагрузкой на ходу при любых скоростях. Передача вращающего момента осуществляется силами трения между трущимися поверхностями деталей муфты. В начале включения за счет проскальзывания рабочих поверхностей муфты разгон ведомого вала происходит плавно, без удара, с постепенным нарастанием передаваемого вращающего момента по мере увеличения нажимной силы Р. При установившемся движении проскальзывание отсутствует, муфта замыкается, и оба вала вращаются с одной и той же угловой скоростью. В момент перегрузок фрикционные муфты пробуксовывают, предохраняя машину от поломок.

В современном машиностроении применяются различные конструкции фрикционных муфт, среди которых наибольшее распространение получила многодисковая муфта.

Многодисковая фрикционная муфта состоит из двух полумуфт в виде корпуса / и втулки 3, дисков 4 и 5 и нажимного механизма 2. В продольные пазы внутренней поверхности корпуса свободно входят зубья ведущих дисков 4, а в пазы на наружной поверхности втулки — зубья ведомых дисков 5, между которыми возникают силы трения, что обусловливает передачу вращающего момента. Толщину стальных дисков принимают 1,5...2,5 мм для масляных и 2,5...5 мм для сухих муфт. Зазор между дисками выключенной муфты 0,2...1,5 мм в зависимости от материала поверхностей трения. Число ведущих дисков выбирают не более 11, так как нажимная сила Р на последние диски постепенно уменьшается вследствие трения зубьев дисков в пазах полумуфт. Все диски в муфте должны быть параллельными и соосными во избежание их местного повышенного износа и нагрева. По этой причине ведущие и ведомые диски устанавливают на одной полумуфте, расположенной на ведомом валу, при этом число пар трущихся поверхностей четное, а число всех дисков — нечетное. Многодисковые муфты имеют малые габариты, что важно для быстроходных механизмов. Эти муфты с механическим управлением применяют для передачи малых и средних вращающих моментов. При передаче больших моментов многодисковые фрикционные муфты снабжают пневматическим, гидравлическим или электромагнитным дистанционным управлением, широко применяемым в современном станкостроении.

Основным критерием работоспособности фрикционных муфт является износостойкость трущихся поверхностей. Поверхности трения дисков проверяют на износостойкость по значению давления.

Расчет резьбы болта.

Как показали исследования, проведенные Н.Е.Жуковским, силы

взаимодействия между витками винта и гайки распре­делены в значительной степени

неравномерно, однако действительный характер распределения нагрузки по виткам

зависит от многих факто­ров, трудно поддающихся учету (неточности изготовления,

степени износа резьбы, материала и конструкции гайки и болта и т.д.). Поэтому

при расчете резьбы условно считают, что все витки нагружены одина­ково, а

неточность в расчете компенсируют значением допускаемого напряжения.

Условие прочности резьбы на срез имеет вид

где Q — осевая сила; А_ср — площадь среза витков нарезки; для винта

,для гайки . Здесь

— высота гай­ки; —

коэффициент, учитывающий ширину основания витков резьбы: для метрической резьбы

для винта , для

гайки ; для

тра­пецеидальной и упорной резьб

; для прямоу­гольной резьбы k = 0,5. Если винт и гайка из одного

мате­риала, то на срез проверяют только винт, так как

.

Условие прочности резьбы на смятие имеет вид

где А_см — условная площадь смятия (проекция площади контакта

резь­бы винта и гайки на плоскость, перпендикулярную оси):

, где — длина

од­ного витка по среднему диаметру; h — рабочая вы­сота профиля резьбы;

— число витков резь­бы в гайке высотой

; р — шаг резьбы (по стан­дарту рабочая высота профиля резьбы

обозна­чена ).