Дисковая муфта фрикционная – Дисковая фрикционная муфта

alexxlab | 26.12.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Дисковая фрикционная муфта

Дисковая фрикционная муфта является универсальным прибором и может свободно использоваться в различных отраслях промышленности, в частности, машиностроительной отрасли. Данные детали широко используются в сфере станкостроя или производстве машин для прессования или ковки. Данная муфта подойдёт и для других механизмов, преимущественно для прессовки.

Технические характеристики муфты

Для подачи мощностей в больших крутящихся моментах, применяются вспомогательные детали. Такие, например, как накладки, сделанные из ферродо, ретинакса и прочих фрикционных материалов, прикреплённые или приклеенные к дискам. Чаще всего, данные материалы держатся на заклёпках. При запуске механизма, муфта испытывает на себе механическое воздействие – боковые части накладок, соединённые с заклёпками, подвергаются частым ударам, что вызывает сильные локальные напряжения, отражающиеся на работоспособности фрикционных материалов.

Это может привести к преждевременному выходу накладок из строя, что приведёт к падению КПД всего оборудования.

Присоединение накладок также не может гарантировать надёжного соединения, особенно в случае сильного нагрева, поскольку в результате пагубного воздействия высокой температуры, возможны возникновения различных дефектов. К примеру, на фрикционном контакте происходит плавка и клей может потерять свои привычные свойства.

Именно поэтому рекомендуется не ограничиваться приклеиванием запчастей. Надёжнее будет дополнительно проклепать накладки. Данная процедура позволит продлить срок их эксплуатации.

Муфту также необходимо обрабатывать изнутри вязким маслом для регуляции температуры, режима работы и продления срока службы.

Известны также фрикционные дисковые муфты. Их элементы располагаются между ведомыми и ведущими дисками муфты. У данных элементов есть возможность проскальзывания относительно них при запуске муфты. Однако муфты данного типа сложны в производстве и имеют сравнительно слабую удельную нагрузочную способность. Подобные устройства желательно вставлять в машины с более низкой нагрузкой и мощностью, поскольку в мощных машинах такие муфты быстро изнашиваются и ломаются, что может повлечь за собой остановку всего оборудования.

Фрикционная дисковая муфта содержит фрикционные элементы, которые установлены между ведущими и ведомыми дисками с возможностью проскальзывания между ними во время запуска работы механизма. Отличается она тем, что, обладает упрощающей конструкцией. Для повышения нагрузочной способности, она оснащена обечайкой, охватывающей ведомый диск. Края данной детали выступаю за торцы, а фрикционные элементы поделены на ряд секторов и отделений, расположенных свободно внутри самой обечайки по обе стороны ведомого диска.

Работа муфты идёт следующим образом:

При закачке сжатого воздуха внутрь пневмоцилиндра, нажимной диск перемещается в направлении оси по шлицам маховика, преодолевая силу сопротивления отжимных пружин. При этом, зазоры и пространство между поверхностями трения варьируются, в зависимости от режима работы.

Таким образом, при запуске механизма, фрикционные секторы первоначально имеют переменную скорость вращения, отличающуюся от скорости вращения маховика нажимного и ведомого дисков. При запуске муфты на полную мощность, все детали будут вращаться с одинаковой частотой и скоростью, обеспечивая равноценную нагрузку на механизм.

Нюансы, которые следует учесть, при эксплуатации дисковой фрикционной муфты

Замена изношенных фрикционных секторов на новые производится через «окошки» в маховике после выкручивания винтов и снятия элементов обечайки.
Муфта имеет большой барабан, и для ремонта необходимо снять закрепительную пластину и после тщательного осмотра определить, какая деталь требует замены.

При включении закачки сжатого воздуха, отжимные пружины механизма возвращают нажимной диск в исходное состояние с помощью винтов. Таким образом, происходит постепенное растормаживание и раскачка маховика, фрикционных секторов, ведомого и нажимного дисков. Муфта, постепенно раскручиваясь, распределяет нагрузку на весь механизм, в зависимости от предельной мощности.

Работа муфты регулируется вручную.

Износостойкость дисковой фрикционной муфты определяется путём расчёта предельно допустимого внутреннего давления. В зависимости от предназначения, данные показатели могут меняться.

Приобретая дисковую фрикционную муфту, следует учитывать предельный КПД машин, что позволит выбрать оптимальный вариант, при котором и муфта, и сам механизм прослужат максимально долго.

www.ttaars.ru

Фрикционные муфты: принцип работы, чертеж

Фрикционные муфты - это устройства, которые предназначены для передачи вращательного движения в механизме. Довольно часто элементы данного типа встречаются в автомобиле.

Также они используются в приводах. Основное преимущество модификаций кроется в их компактности. Существует множество разновидностей муфт. Чтобы узнать больше данных о них, стоит ознакомиться с чертежами модели.

Устройство модели

Обычная муфта включает в себя барабан и набор дисков. Непосредственно корпус используется чашечной формы. Многие модификации производятся с зажимными пластинами. Пальцы у них фиксируются у основания устройства. Для подключения модели имеется вилка. Вращательный момент шестерни обеспечивается благодаря подшипникам.

Как работает муфта?

Принцип работы фрикционных муфт построен на передаче вращательного движения от вала. Происходит данный процесс благодаря барабану. Он плотно соединен с дисками, которые его контролируют. Для удержания механизма по оси имеется пружина. Стандартная модель фиксируется к валу через вилку. Также стоит отметить, что скорость вращения зависит от типов подшипника.

Типы моделей

По форме выделяют дисковые, конусные и цилиндрические модификации. В отдельную категорию относят многодисковые модели. Существуют устройства с одним или несколькими барабанами. Они отличаются по габаритам, а также коэффициенту вращения.

Дисковые устройства

Наиболее распространенными считаются дисковые фрикционные муфты. У них используется большой барабан. При этом прижимная пластина крепится через стойку. У многих моделей используется несколько стяжек. Также стоит отметить, что существуют устройства с пальцами. У них довольно высокая сила трения. Данные устройства можно встретить в станках.

Конусные модификации

Конусная муфта фрикционная (чертеж показан ниже) подходит для приводных устройств. У нее имеется несколько барабанов, которые соединяются через пластину. Вилки используются разных размеров. Также надо отметить, что конусные модификации хорошо подходят для автомобилей, часто устанавливаются на механизмы сцепления. Пальцы в данном случае крепятся под небольшим углом наклона. Ведомые пластины хорошо зашлифованы и способны вращаться с большой скоростью.

Цилиндрические устройства

Цилиндрическая фрикционная муфта сцепления очень редко встречается на производстве. Наиболее часто модели устанавливаются на краны. Ведущие барабаны у них применяются большой ширины. При этом стойки отличаются по размеру. Некоторые специалисты указывают на прочность пружин. Муфты данного типа способны выдерживать большие перегрузки по оси. У них может быть один или несколько подшипников. Стяжные пальцы устанавливаются большого размера.

Особенности многодисковых моделей

Многодисковая фрикционная муфта включает в себя широкий барабан, а также три рабочие пластины. Стяжные пальцы используются на подкладках. У многих моделей устанавливается несколько опор. Также стоит отметить, что есть модификации на две пружины. У них высокая прижимная сила, применяются вилки большого диаметра. Наиболее часто устройства устанавливаются на приводы. Корпуса применяются конусной формы.

Модели с одним барабаном

Фрикционные муфты с одним барабаном делаются с одной или несколькими пластинами. Сила сжатия в данном случае регулируется пальцами. Некоторые специалисты говорят о том, что модификации подходят для кранов. Однако они встречаются еще в автомобилях. Также стоит отметить, что модели выдерживают большие перегрузки. Ведомые диски у них отшлифованы, способны быстро вращаться. Вилки включения чаще всего устанавливаются у основания механизма.

Модели с несколькими барабанами

Довольно часто на производстве встречается муфта предохранительная (фрикционная) с несколькими барабанами. Среди достоинств модификации стоит отметить хорошие упоры и высокую прижимную силу. Многие модели способны выдерживать большие нагрузки. У механизмов редко устанавливаются накладки. Также стоит отметить, что ведущие шестерни используются большого размера. Некоторые муфты работают от растяжных пальцев. У них имеются две стойки.

При этом вилка для подключения находится в передней части конструкции. Устройства не подходят для приводов, поскольку у них медленный старт. Также стоит отметить, что существуют модели с отжимным диском. Шток в данном случае располагается в горизонтальном положении. Пальцы при этом используются небольшого размера. В устройствах высокая сила сжатия. Барабаны способны вращаться только в одном направлении. Ведущий диск может находиться за выжимной пластиной либо перед ней.

Втулочные модели

Втулочные фрикционные муфты подходят только для механизмов сцепления. Некоторые модификации применяются в приводных устройствах. У моделей может использоваться несколько перегородок. Также стоит отметить, что стяжные пальцы устанавливаются над выжимной пружиной. Пластины находятся в горизонтальном положении. Втулка крепится между перегородок и играет роль амортизатора.

Если говорить про недостатки, то стоит отметить, что у моделей малая прижимная сила. Также модели не способны поддерживать высокие обороты вала. Устройства не подходят для приводов.

Преимущества фланцевых устройств

Преимущества фланцевых муфт кроются в том, что у них малый износ барабана. Диски чаще всего фиксируются за стойкой. Перегородки применяются небольшого размера. Для удержания стойки используются зажимные пластины. Пружины чаще всего фиксируются в нижней части муфт. Некоторые модели работают с приводами. Подключение к валу происходит через вилку. Также стоит отметить, что существуют модификации с широкими отжимными дисками. У них конусные корпуса, и они являются очень компактными.

Модели на шарнирах

Муфты на шарнирах способны работать в приводных устройствах разной мощности. Модификации выделяются широкими перегородками и короткими пальцами. Диски фиксируются у основания пластины. Корпуса производятся разного размера. Стяжные пальцы располагаются перед стойкой. Перегородки могут быть с нарезами. Также стоит отметить, что сила вращательного момента зависит от размеров барабана. Как правило, у него применяется широкая стенка. При этом края заточены и не трутся о диски. Это было достигнуто за счет установки шарниров.

Кулачковые устройства

Фрикционная муфта с кулачками подходит для станочных устройств. Многие модели выдерживают значительную нагрузку, однако в данном случае многое зависит от барабана. У некоторых устройств он фиксируется между перегородками. Также надо отметить, что есть модели на пластинах. Для удержания деталей применяется конусный корпус.

Наиболее распространенными считаются муфты на отжимных дисках. У них используются барабаны небольшой ширины. Штоки в данном случае соединяются с вилками. Многие модели используются в механизмах сцепления. Стяжные пальцы могут фиксироваться у основания перегородок. Ведомый барабан практически не стирается. Стяжные пальцы стандартно используются небольшого размера.

Модели для приводов

Фрикционная муфта для приводов может работать с одним или несколькими барабанами. В данном случае штоки производятся под небольшие валы. Барабаны устанавливаются в горизонтальном положении. Многие модификации оснащаются дисками из сплава алюминия. Также стоит отметить, что существуют модификации с пружинными устройствами.

Если рассматривать стандартную модификацию, то у нее имеются два отжимных диска. Между ними есть только одна пластина. Втулка в данном случае крепится за штоком. С целью сохранности барабана устанавливаются подшипники. Если рассматривать модели для больших приводов, то у них имеется отжимной диск с перегородкой. Ведомый барабан работает на широкой стойке. Нажимные пружины могут быть со стяжками. Вилки у муфт фиксируются у основания. Некоторые модели производятся с конусными корпусами. Дополнительно у муфт применяются компактные рабочие пластины.

fb.ru

Фрикционная муфта: устройство, принцип работы, виды

Довольно большое количество механизированных конструкций имеют переходящий участок, через который проводится передача крутящего момента. Зачастую в качестве подобного элемента выступает специальная муфта, обладающая определенными характеристиками. В полной мере выполнить подобную функцию может фрикционный тип устройства, который устанавливается в транспортной технике, инженерных решениях, промышленных станках. Устройство может применяться для реализации самых различных задач.

Общее устройство муфты

Рассматриваемое устройство может существенно различаться по конструктивным особенностям, но в большинстве случаев представлено сочетанием пакетов дисковых элементов в фрикционной функцией. При этом муфта фрикционная характеризуется особыми свойствами, которые должны учитываться. Особенности заключаются в следующем:

  1. Классификация проводится по числу дисков. Этот параметр во многом зависит то частоты крутящего момента.
  2. Усилие может передаваться от одного вала к другому с различным показателем частоты вращения, в большинстве случаев устанавливается два диска.
  3. В большинстве случаев один диск представлен стальным изделие, второй фрикционным. При этом при изготовлении, как правило, применяется материал со сходными свойствами.
  4. Особыми свойствами обладает фрикционное покрытии. Его задача заключается в обеспечении требуемой сцепки.
  5. Для того чтобы существенно повысить эффективность фрикционного покрытия поверхность снабжается специальными керамическими и углеродистыми элементами с повышенной износостойкостью.
  6. В продаже встречаются и варианты исполнения без фрикционного покрытия. В этом случае есть барабанная основа, которая сочетается с валом.
  7. В некоторых случаях проводится добавление возвратной пружины и поршня. Основная задача подобных элементов заключается в существенном повышении степени сцепки. Пружина отвечает за возврат диска на свое рабочее место.

Промежуточное устройство может иметь самую различную конструкцию, все зависит от поставленной задачи.

Принцип работы

Во многих случаях фрикционная муфта токарного станка или другого оборудования предназначается для сопряжения двух элементов и создания одного рабочего агрегата. Рассматривая принцип работы следует уделить внимание нижеприведенным моментам:

  1. На момент подключения устройства нарастает сила прижатия элементов.
  2. Вначале работы муфты фрикционной важна не только сцепка, но и скольжение двух сопряженных элементов. только при схожести двух сил обеспечиваются условия для благоприятного старта.
  3. Проводя расчет фрикционной муфты следует также уделить внимание тому, что некоторые варианты исполнения предназначены для обеспечения требуемого уровня безопасности. Примером можно назвать функцию безопасного разобщения валов при появлении пиковой величины крутящего момента.
  4. Большое значение в рассматриваемом случае имеют промежуточные диски. Именно они предназначены для непосредственной передачи усилия.

Механизм включения может существенно отличаться. В большинстве случаев в его качестве выступает механический или гидравлический привод, а также электрическое блок управления. Некоторые варианты исполнения могут работать автоматически при возникновении перегрузки.

Используемые в конструкции материалы

Для обеспечения особых эксплуатационных свойств при изготовлении применяются специальные материалы. Среди их особенностей отметим следующее:

  1. В большинстве случаев основная часть изготавливается из стали. За счет этого основная часть конструкции может выдерживать существенно воздействие, служить на протяжении длительного периода. Чаще всего применяется углеродистый сплав, в некоторых случаях легированный.
  2. Фрикционные вставки представлены различными материалами. Примером можно назвать ретинакс марки ФК 16Л и ФК-24А. Свойства подобных составов определяют то, что поверхность может выдерживать кратковременное воздействие температуры до 1100 ⁰C. За счет этого обеспечивается длительный эксплуатационный срок.

Важным моментом назовем то, что муфта фрикционная может работать без смазки и с ней.

Отсутствие масла в системе существенно снижает эксплуатационный срок, однако в подобном случае не приходится проводить периодическое обслуживание. Масло существенно снижает степень трения подвижных элементов, оно также отводит тепло от основных элементов конструкции.

С каждым годом фрикционные муфты совершенствуются путем применения специальных материалов, которые обладают особыми свойствами. Примером можно назвать керамику и другие легированные составами.

Формы выпуска деталей

В большинстве случаев дисковые муфты представлены пластинчатыми изделиями. Среди особенностей формы выпуска отметим следующие моменты:

  1. В эту группу входят вкладыши, которые могут изготавливаться при применении композитных материалов.
  2. Рассматриваемые элементы характеризуются внутренними и внешними диаметрами. При этом устройство имеет угловой сектор, за счет которого обеспечивается встраивание в механизм с нестандартной сцепкой.

Крепление абразива может проводится самым различным образом. Чаще всего для этого применяется заклепка, которая утапливается в специальные ниши.

Разновидности муфт

Встречается довольно большое количество различных устройств, которые могут классифицироваться по конструктивному признаку. В большинстве случаев в качестве основного элемента выступает диск с особыми свойствами. При этом могут создаваться следующие варианты исполнения:

  1. Цилиндрические.
  2. Конусные.
  3. Барабанно-ленточные.

Подобные варианты исполнения применяются в том случае, когда нужно обеспечить особые эксплуатационные характеристики. Современным вариантом исполнения можно назвать многодисковую конструкцию, которая характеризуется высокой плавностью хода на момент эксплуатации.


Классификация проводится и по типу применяемого привода для передачи усилия. Выделяют следующие варианты исполнения:

  1. Гидравлика сегодня встречается крайне часто, так как она основана на передаче усилия за счет жидкости. В качестве технической жидкости часто применяется масло или специальная жидкость.
  2. Пневматика сегодня также встречается крайне часто. В этом случае усилие передается за счет сжатого воздуха, который часто генерируется компрессором.
  3. Современные варианты исполнения работают от электромагнитных полей. Однако, высокая стоимость и сложность изготовления определяют относительно узкое распространение подобного механизма.

Еще одной распространенной классификацией можно назвать то, каким именно образом передается вращение: сухим или мокрым. Во втором случае за счет добавления смазки существенно расширяется срок эксплуатации фрикционной муфты, а также проводится отведение температуры.

Дисковые устройства

Довольно большое распространение получили дисковые фрикционные муфты. Ключевые моменты следующие:

  1. Может применяться сочетание дисков для повышения степени надежности.
  2. Диски имеют сложную конструкцию, при изготовлении применяются различные материалы.
  3. Небольшие линейные размеры также можно назвать ключевым достоинством предложения.

Дисковые устройства получили широкое распространение, они могут классифицироваться по самым различным признакам.

Конусные модификации

Для изменения основных свойств механизма применяются конусные элементы, за счет которых передается усилие. Особенности следующие:

  1. Более высокая плавность хода.
  2. Обеспечивается высокая степень сцепления.
  3. За счет изменения усилия может регулироваться частота вращения, но на протяжении недлительного периода.

Модификации конусного типа получили широкое распространение. Однако, сложности при изготовлении становятся причиной существенного повышения стоимости.

Цилиндрические устройства

Могут применяться и цилиндрические фрикционные муфты. При изготовлении основной части применяется специальный фрикционный материал, характеризующийся повышенной устойчивостью к воздействию высокой температуры.

Сегодня цилиндрические устройства производятся самыми различными производителями. Х существенным недостатком можно назвать достаточно большие размеры.

Особенности многодисковых моделей

Для уменьшения радиальных габаритов фрикционных дисков применяется муфта многодисковая. Среди особенностей отметим следующее:

  1. За счет нескольких дисков получается одинаковая поверхность трения при уменьшении радиальных размеров.
  2. Подобная многодисковая фрикционная муфта устанавливается на большинстве грузовых транспортных средств.
  3. За счет воздействия силы оказывается требуемое трение, оно и передает силу.
  4. Показатель толщины может варьировать в достаточно большом диапазоне.
  5. Диски могут работать со смазывающим веществом и без него.

За счет сочетание нескольких дисков может передаваться требуемое усилие. Все элементы должны быть строго соосными, поэтому проводится установка строго на одной полумуфте.

Модели с одним барабаном

Подобные варианты исполнения используются для передачи небольшого усилия. Среди особенностей отметим:

  1. Компактные размеры.
  2. Снижение степени нагрева поверхности.
  3. Увеличение степени эффективности применения фрикционной муфты.
  4. Снижение нагрева поверхности.

Модели с одним барабаном характеризуются тем, что при их производстве не применяются абразивные и фрикционные материалы.

Модели с несколькими барабанами

Существенно повысить эффективность барабанного устройства можно за счет установки нескольких барабанов. Это обеспечивает следующее:

  1. Снижается степень износа.
  2. Обеспечивается равномерное распределение нагрузки.

Применение нескольких барабанов становится причиной увеличения габаритов муфты.

Втулочные модели

В качестве промежуточного элемента также может применяться втулка. Подобный вариант исполнения характеризуется следующими особенностями:

  1. Надежность.
  2. Небольшой вес.
  3. Длительный срок эксплуатации.

Втулочные модели менее распространены в сравнении с дисковыми и многодисковыми.

Преимущества фланцевых устройств

Фланцевый метод подсоединения получил широкое распространение. Это связано со следующим:

  1. Простота монтажа.
  2. Надежность и длительный срок эксплуатации.
  3. Есть возможность проводить своевременное обслуживание.

Преимущества фланцевых устройство определяет широкое распространение. Однако, их монтаж может проводится не во всех случаях.

Модели на шарнирах

Может проводится установка моделей на шарнирах. Эта модель характеризуется следующими свойствами:

  1. Небольшие размеры.
  2. Длительный срок эксплуатации.
  3. Надежность.
  4. Широкая область применения.

Однако, модели на шарнирах характеризуются специфическими характеристиками, которые и определяют их применение только в определенных случаях.

Кулачковые устройства

Довольно большое распространение получили устройства кулачкового типа, которое представлено двумя полумуфтами с кулачкам на торцах. Муфта подобного типа работает следующим образом:

  1. На момент срабатывания привода кулачки одной части входят в специальные впадины второй, за счет чего происходит жесткое соединение.
  2. Для изменения положения рабочей части она перемещается вдоль оси вала со шлицами. Также используется и другой направляющий элемент, которые обеспечивает точное позиционирование подвижного элемента при смене его положения.
  3. Специалисты рекомендуют располагать подвижную часть на ведомом валу, за счет чего снижается степень износа конструкции при ее эксплуатации.
  4. Изготовление кулачков проводится при применении марок стал 20Х и 20ХН. Для улучшения основных эксплуатационных качеств проводится закаливание поверхности до твердости 54-60 HRC.
  5. Основные элементы могут изготавливаться в самой различной форме. Довольно большое распространение получили треугольные, прямоугольные и трапецеидальные варианты исполнения.
  6. Для существенного упрощения процедуры могут применяться ассиметричные профили, которые получили широкое распространение.

Кулачковая муфта характеризуется тем, что способно передавать достаточно высокое усилие.

Это связано с применением определенной стали при изготовлении кулачков.

Модели для приводов

Привод предназначается для передачи усилия. Существует довольно большое количеств вариантов исполнения для передачи вращения. Привод характеризуется следующими особенностями:

  1. Количество оборотов.
  2. Требуемое усилие.
  3. Длительность эксплуатации.
  4. Оказываемая нагрузка.

Привод рассматриваемого типа широко распространен. Это связано с тем, что передача усилия может быть прекращена в любой момент.

Муфта фрикционная

Фрикционный вариант исполнения применяется для плавной передачи усилия под нагрузкой на ходу при любой скорости вращения ведущего и ведомого элемента. Работает устройство за счет высокой силы трения. Сред особенностей применения фрикционной муфты отметим:

  1. Вначале работы диски проскальзывают, за счет чего исключается ударная нагрузка. Плавный старт можно назвать основным преимуществом.
  2. Со временем степень скольжения существенно снижается, за счет чего оба элемента вращаются с одной скоростью.
  3. За счет изменения прижимной силы может изменяться и скорость вращения приводимого элемента во вращение.

Однако фрикционная муфта характеризуется и довольно большим количеством недостатков, среди которых отметим повышенную степень износа при эксплуатации. Также не стоит забывать о том, что сопрягаемая поверхность может сильно нагреваться.

Муфта упругая втулочно-пальцевая: чертеж, параметры, основные размеры

Подобный вариант исполнения также получил весьма широкое распространение, может применяться при создании различных механизмов. Среди особенностей отметим следующее:

  1. Основные параметры и размеры стандартизированы. За счет этого существенно упрощается задача по выбору наиболее подходящего механизма и его установке.
  2. В интернете встречается много различных чертежей, которые можно использовать в качестве основы при проектировании.
  3. При проектировании учитывается тип применяемого материала и друге моменты.

Упругая втулочная пальцевая муфта применяется в качестве предохранительного и управляющего элемента. В специализированном магазине можно встретить большой ассортимент устройств, что существенно упрощает задачу по подбору подходящего варианта исполнения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru

Различают фрикционные муфты:

  1. сухого трения (конструктивно проще, не требуют тщательной гермети­зации и обеспечивают передачу значительных вращающих моментов при сравнительно небольших нормальных силах на поверхностях трения).

2. работающие в масле (Смазка поверхностей трения уменьшает коэффициент трения, однако это компенсируется повышением давления и возможностью увеличения числа фрикционных пар. Тепловой режим и коэффициент трения в муфтах, работающих в масле, более стабильны, а изнашива­ние менее интенсивно).

В качестве фрикционных материалов в современных муфтах используются металлические и смешанные пары трения. Данные о фрик­ционных материалах и их характеристиках приведены в табл.

Расчетное допускаемое давление, являющееся параметром износостойкости.

- номинальное допускаемое давление на поверхности трения

- скорость скольжения, отнесённая к диаметру трения.

При скорости скольжения менее 1 м/с в расчёт берётся Vск=1 м/с

Дисковая фрикционная муфта

Среди фрикционных дисковые муфты(см. рис.7) получили наибольшее распространение из-за ….. возможности варьирования в широких пределах диаметральными размерами и числом пар поверхностей трения. Это позволяет получить оптимальные габариты и упрощает задачу создания встроенных конструкций.

Расчетный вращающий момент для дисковых муфт

,Нм

где - расчетное допускаемое давление в МПа ;

f - коэффициент трения ;

z - число пар поверхностей трения;

D и d - наружный и внутренний диаметры поверхностей трения в мм.

В проектном расчете из уравнения определяют:

z или D (в зависимости от требований компоновки), задаваясь

соответствен­но d и D или d и z. При этом должно соблюдаться соот­ношение D=(1.25...2)d.

В проверочном расчете из уравнения определяют:

давление на дисках

Конструкция дисковой муфты упрощается при четном числе пар трения. Если по расчету z существенно отличается от це­лого числа, то после его округления целесообразно откорректировать размеры поверхностей трения.

Вследствие потерь на трение в шлицевых направляющих дисков осевая сила замыкания по мере удаления от нажимного диска сни­жается, что приводит к неравномерному износу фрикционных пар. Поэтому число пар поверхностей трения ограничивают:

z=8 - для муфт сухого трения и

z=16 - для муфт, работающих в масле.

Осевая сила замыкания (по ней рассчитывают пружину)

Диаметр трения

Расчету на прочность также подлежат шлицевые соединения дисков. При этом необ­ходимо учитывать (см.рис.7), что расчетная длина шлицевого соединения определяется толщиной дисков, а также долей вращающего момента, передаваемого наиболее нагруженным диском.

Конусная фрикционная муфта

Взависимости от числа пар поверхностей трения (пар конусов)различают одно и двухконусные муфты.

Недостатки: Так как число пар поверхностей трения здесь ограничено двумя, то нагру­зочная способность конусных муфт ниже дисковых.

Преимущество: небольшое потребное осевое усилие.

Расчетный вращающий момент для конусных муфт

dT и b - размеры поверхностей трения в мм, показанные на рис.;

прочие величины аналогичны формуле для дисковой фрикционной муфты

studfiles.net

Муфта фрикционная | определение и типы фрикционных муфт

Муфта фрикционная — устройство, передающее вращательное движение посредством трения. Такие муфты осуществляют плавное сцепление при различной скорости, что успешно используется, в машиностроении, в конструкции автомобильного сцепления. Более того, муфта фрикционная не может передать через себя больший момент, чем момент сил трения, ввиду того, что начинается проскальзывание контактирующих фрикционных элементов. Поэтому именно это свойство позволяет фрикционным муфтам быть эффективными предохранителями для защиты машины от динамических перегрузок.

Типы фрикционных муфт

По типу трущихся поверхностей муфты фрикционные бывают дисковые, конусные, и цилиндрические. В дисковых муфтах (одно- и многодисковые), трение происходит по торцевым поверхностям дисков. В конусных, рабочие поверхности изготовлены конической формы. Цилиндрические (ленточные, колодочные и т.д.) имеют цилиндрическую поверхность контакта. Из всех перечисленных видов муфт, дисковые получили наибольшее распространение.

По типу сил трения бывают муфты сухие и муфты масляные.

Сухие муфты работают без смазочного материала, а масляные со смазочным материалом. Такие муфты применяют в ответственных конструкциях механизмов при передаче больших моментов. Смазывание продлевает срок службы рабочих поверхностей, но зато усложняет конструкцию муфты.

Муфты фрикционные изготавливают из конструкционной стали, чугуна СЧ30, а качестве фрикционных материалов, из которых изготовляют накладки, служат прессованная фрикционная пластмасса, асбестопроволочная ткань — ферродо, порошковые материалы и т.д. Сжатие поверхностей трения является главной задачей работы муфт фрикционных. Поэтому они рассчитываются на прочность по контактному давлению (подобно напряжениям смятия). Для каждой отдельной конструкции вычисляется сжимающая сила и делится на площадь контакта. При этом расчётное контактное давление не должно превышать допускаемое для данного материала.

Также, муфты фрикционные подразделяются на сцепные (муфты сцепления), и предохранительные муфты.

Муфта сцепления, посредством трения, разъединяет и плавно соединяет входной и выходной вал.Предохранительная муфта служит для разделения входного и выходного валов, если превышается предельная величина крутящего момента.

Муфты фрикционные дисковые бывают однодисковые, двух, и многодисковые. В наше время очень широко используются малогабаритные однодисковые муфты с фрикционными вставками, которые устанавливают консольно, для удобства ремонта. Они блокируются с тормозом или непосредственно жесткой связью, или посредством системы управления.

Необходимость быстродействия и большие передаваемые моменты, заставляют применять для управления работой муфты пневматические или гидравлические силовые цилиндры. Электромагнитные и механические устройства не могут обеспечить в этом случае, возникновения большого усилия, передаваемого на нажимный диск. В этом случае больше применяются муфты с пневматическим управлением. А именно муфты с электромагнитным управлением хорошо работают в прессах небольшого (до 100 кН) усилия.

Однодисковая муфта встраивается в маховик, на котором расположены опорный диск и ступица с диафрагмой. Через подводящую головку, установленную на крышке диафрагмы, в полость подается сжатый воздух. Крышка крепится к маховику, который установлен на валу консольно, шпильками. Вращение валу передается ведомым диском, в котором стоят фрикционные вставки из ретинакса. При впуске воздуха нажимной диск смещается мембраной. Он фиксируется по шлицам цилиндра. Вставки, расположенные в гнездах диска, зажимаются между нажимным и опорным дисками, из-за чего возникает момент трения, который передается на вал. В момент выпуска воздуха нажимной диск отодвигается пружиной, при этом контакт со вставками нарушается.

Для таких муфт нужно, чтобы потребление энергии на разгон было минимальным. В нашем случае только ведомый диск должен подлежать разгону при включении, поскольку все остальные части муфты установлены и вращаются на маховике. Муфта такой конструкции имеет небольшие размеры, что позволяет устанавливать ее консольно. Да и ремонтоспособность такой муфты также улучшена, поскольку для того, чтобы заменить фрикционные вставки, достаточно снять крышку, диафрагму и нажимной диск, не совершая при этом демонтажа всего узла. Но из-за малой поверхности теплоотдачи, при частом числе включений за короткий промежуток времени, возможен перегрев устройства.

Качество работы такой муфты сильно зависит от конструкции и качества фрикционных вставок. Для них, очень широко применяется ретинакс А (ФК 16Л) , и ретинакс Б(ФК-24А). Материал ретинакс А (ГОСТ 10851-73) может отлично работать в муфтах при кратковременной температуре до 1100° С, а ретинакс Б ( ГОСТ 10851-73) — при поверхностной температуре до 700° С.

Однако не во всех случаях, несмотря на высокий коэффициент трения и достаточно большие удельные (до 15-18 кГ/см2) усилия, удается использовать один ведомый диск однодисковой муфты – к примеру, на горячештамповочных прессах, где требуемый момент достигает 100000 Нм. Здесь приходится использовать многодисковую фрикционную муфту с двумя и более дисками.

На зубчатом колесе такой муфты, которое является его ведущей частью, установлен пневматический цилиндр. Поршень цилиндра, передавая вращение на вал, сжимает ведущие и ведомые диски. Пружины, установленные по периферии цилиндра, разводят фрикционные поверхности при выпуске воздуха из цилиндра.

При этом различают муфты, работающие со смазкой и муфты сухие, без смазки. И хотя, масляная среда снижает коэффициент трения, такое конструктивное решение даёт определенные преимущества перед сухим вариантом. Так, например, нет необходимости защищать фрикционные диски от случайного попадания смазки из других узлов механизма, что обычно создаёт достаточно большие конструктивные проблемы. При правильной смазке такой муфты хорошо отводится тепло, образующееся в процессе трения, и удаляются продукты износа, увеличивая таким образом и плавность работы, и срок службы всего узла. Изменение количества дисков в муфте, позволяет лучше регулировать передаваемый момент. Поэтому муфты, работающие со смазкой, получили чрезвычайно широкое распространение в машиностроении. Они вытесняют сухие муфты, особенно там, где необходимо плавное включение.

Применение многодисковых фрикционных муфт позволяет проще компенсировать снижение крутящего момента увеличением осевой нагрузки, без опасности появления износа и вибраций.

myfta.ru

Фрикционная муфта - это... Что такое Фрикционная муфта?

Трансмиссия танка Чи-Ну, в нижней части изображения видны два бортовых фрикциона Конструкции фрикционных муфт: a) дисковая; b) конусная; c) многодисковая

Фрикцио́нная му́фта (устар. — фрикцио́н) — устройство передачи вращательного движения посредством силы трения скольжения.

Принцип работы

По назначению фрикционные муфты могут быть сцепными и предохранительными.

Сцепная фрикционная муфта (муфта сцепления) предназначенная для разъединения и плавного соединения входного и выходного валов посредством трения.

Во время включения в работу сцепных фрикционных муфт крутящий момент на ведомом валу возрастает поступательно и пропорционально увеличению силы взаимного прижатия поверхностей трения. Это позволяет соединять валы под нагрузкой и со значительной начальной разницей их угловых скоростей. В процессе включения муфта пробуксовывает, а разгон ведомого вала осуществляется плавно без ударов.

Предохранительная муфта предназначена для разобщения входного и выходного валов в случае превышения предельной величины крутящего момента.

По типу трущихся поверхностей различают муфты дисковые, конусные, барабанные, барабанно-ленточные.

По способу создания сил трения различают муфты с пружинным, грузовым, центробежным, кулачковым, гидравлическим, пневматическим и электромагнитным нажимом.

По типу сил трения различают муфты сухого трения и муфты, работающие в масле.

Классификация фрикционных муфт

Фрикционные муфты по форме рабочих поверхностей бывают следующих видов:

  • дисковые, рабочими поверхностями которых являются плоские торцевые поверхности дисков;
  • конусные,
  • цилиндрические.

На механических транспортных средствах применяется сцепление.

Конусная фрикционная муфта

Фрикционная муфта гусеничного трактора

Служит для отсоединения одного из бортов при повороте.

Устройство

  • Ведущий барабан.
  • Ведущие диски.
  • Ведомый барабан.
  • Ведомые диски.
  • Нажимные пружины.
  • Стяжные пальцы.
  • Отжимной диск.
  • Выжимной подшипник.
  • Вилка выключения муфты.

Принцип действия

При прямолинейном движении — пакет дисков прижат отжимным диском за счёт пружин и вращение передаётся от центральной передачи через фрикционную муфту на бортовой редуктор. При повороте — усилие от рычага управления передаётся через сервомеханизм на вилку выключения муфты. Вилка оттягивает выжимной подшипник и отжимной диск. Он отходит от пакета дисков и освобождает их, при этом сжимаются пружины. Ведущие диски начинают пробуксовывать относительно ведомых. Борт становится неведущим, а другой (ведущий) борт начинает заворачивать трактор.

См. также

Литература

  • Муфта — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
  • Поляков В. С., Барбаш И. Д., Ряховский О. А. Справочник по муфтам. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1974, 352 с.
  • Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 2. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1 (5-217-02962-5), ББК 34.42я2, УДК 621.001.66 (035)

dic.academic.ru

Дисковая фрикционная муфта

 

Сущность изобретения: дисковая фрикционная муфта содержит две полумуфты. Первая полумуфта состоит из ступицы и самоустанавливающегося диска. Диск выполнен в виде двух соединенных через упругие элементы кольцевых частей, имеющих по меньшей мере два трапециевидных в сечении выступа с боковыми фрикционными поверхностями. Упругие элементы размещены в отверстиях этих частей и расположены по концентричным окружностям. Вторая полумуфта состоит из корпуса и крышки с выполненными на них по меньшей мере двумя кольцевыми трапециевидными в сечении впадинами с боковыми фрикционными поверхностями, взаимодействующими с фрикционными поверхностями выступов диска. Для равномерного распределения удельного давления на фрикционных поверхностях каждая из частей диска выполнена составной в виде кольцевых концентрично расположенных элементов, соединенных между собой через концентрично расположенных элементов, соединенных между собой через имеющиеся на них шлицы. Причем каждое отверстие и выступ расположены на соответствующем отдельном кольцевом элементе, а по мере удаления элементов от оси муфты глубина отверстия в последующем элементе меньше глубины отверстия в предыдущем. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин и механизмов, передающих значительные крутящие моменты и предохранения кинематических цепей от перегрузок.

Известна дисковая фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, имеющие на торцовых поверхностях выступы и помещенный между ними промежуточный самоустанавливающийся диск, выполненный с радиальными прорезями [1]. Недостатком этой муфты является то, что наличие радиальных прорезей на промежуточном самоустанавливающемся диске приводит к снижению полезной площади трения и неравномерному распределению удельного давления на фрикционных поверхностях в радиальном направлении муфты. Известна дисковая фрикционная муфта, которая позволяет передавать повышенный крутящий момент, состоящая из ведущей полумуфты, ведомой полумуфты, выполненной в виде корпуса и крышки с резьбой. Между двумя полумуфтами установлен промежуточный диск, выполненный в виде раздельных независимых трапециевидных частей, соединенных между собой упругими элементами [2]. К недостаткам этой муфты относится неравномерное распределение удельного давления фрикционных поверхностей в радиальном направлении, так как регулировка сжатия фрикционных поверхностей промежуточного диска и ведомой полумуфты происходит только за счет сил затяжки корпуса и крышки ведомой полумуфты. Известна также дисковая фрикционная муфта, содержащая одну полумуфту, состоящую из ступицы и самоустанавливающегося диска, выполненного в виде двух трапециевидных частей с по меньшей мере двумя кольцевыми выступами, имеющими боковые фрикционные поверхности, соединенные между собой посредством упругих элементов, расположенных по концентричным окружностям. В этой муфте вторая полумуфта состоит из корпуса и крышки с выполненными на них двумя впадинами с боковыми фрикционными поверхностями для взаимодействия с соответствующими фрикционными поверхностями выступов самоустанавливающегося диска, выступы выполнены в продольном сечении муфты в виде неравнобоких трапеций с постоянно возрастающими площадями в радиальном направлении по мере их удаления от оси муфты, а углы наклона боковых фрикционных поверхностей к оси муфты не равны между собой и связаны определенным соотношением [3]. Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. К недостаткам этой муфты относятся ограничения эксплуатационных возможностей из-за наличия одинаковой глубины отверстий под упругие элементы, которые выполнены на внутренних поверхностях частей промежуточного диска. Кроме того, жесткое соединение частей промежуточного диска в радиальном направлении муфты не позволяет равномерно распределить удельное давление на фрикционных поверхностях муфты. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет равномерного распределения удельного давления на фрикционных поверхностях муфты. Для этого в предлагаемой муфте каждая из двух трапециевидных частей с кольцевыми выступами разрезана по мере удаления их от оси муфты на отдельные, независимые друг от друга диски, на внутренних поверхностях которых выполнены отверстия с постоянно уменьшающейся глубиной, при этом диски соединены между собой с помощью шлицевого соединения. На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта, разрез; на фиг. 2 - вид на внутреннюю поверхность одной части самоустанавливающегося промежуточного диска без упругих элементов. Дисковая фрикционная муфта состоит из полумуфты 1, имеющей шлицы 2, с помощью которых закрепляются левая 3 и правая 4 части самоустанавливающегося промежуточного диска. На их внутренних поверхностях 5 выполнены углубления 6 с постоянно уменьшающейся глубиной по мере удаления кольцевых выступов от оси муфты, в углублениях 6 расположены упругие элементы 7. Вторая полумуфта состоит из корпуса 8 и крышки 9, соединенных между собой болтовым соединением 10 и резиновыми прокладками 11. Диски левой 3 и правой 4 частей в радиальном направлении муфты соединены между собой с помощью шлицевого соединения 12. Муфта работает следующим образом. При накручивании крышки 9 на корпус 8 правой полумуфты боковые поверхности их впадин входят в контакт с фрикционными поверхностями левой 3 и правой 4 частей самоустанавливающегося промежуточного диска. Так как левая 3 и правая 4 части промежуточного диска связаны между собой через упругие элементы (пружины) 7, то они могут независимо друг от друга самоустанавливаться относительно впадин крышки и корпуса правой полумуфты. Регулировка усилия сжатия упругих элементов (пружин) 7 осуществляется с помощью болтового соединения 10, резиновых прокладок 11, а также с помощью глубины отверстий под упругие элементы, которая постоянно уменьшается по мере удаления кольцевых выступов от оси муфты. При перегрузках упругие элементы (пружины) 7 несколько автоматически сжимаются и трущиеся поверхности проскальзывают, т. е. происходит рассоединение кинематической цепи. Кроме того, наличие шлицевого соединения 12 между отдельными дисками левой 3 и правой 4 частей промежуточного самоустанавливающегося диска позволяет перемещаться в осевом направлении муфты, что тоже приводит к выравниванию удельного давления на фрикционных поверхностях. Использование изобретения позволит равномерно распределить удельное давление на фрикционных поверхностях муфты за счет постоянно уменьшающейся глубины отверстий под упругие элементы в радиальном направлении и наличия шлицевого соединения между отдельными независимыми дисками.

Формула изобретения

ДИСКОВАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА, содержащая одну полумуфту, состоящую из ступицы и самоустанавливающегося диска, выполненного в виде двух кольцевых частей по меньшей мере с двумя трапециевидными в сечении выступами с боковыми фрикционными поверхностями, соединенных между собой через упругие элементы, размещенные в отверстиях частей и расположенные по концентричным окружностям, другую полумуфту, состоящую из корпуса и крышки с выполненными на них по меньшей мере двумя кольцевыми трапециевидными в сечении впадинами с боковыми фрикционными поверхностями, взаимодействующими с фрикционными поверхностями выступов диска, отличающаяся тем, что каждая из частей диска выполнена составной в виде кольцевых концентрично расположенных элементов, соединенных между собой через имеющиеся на них шлицы, при этом каждое отверстие и выступ расположены на соответствующем отдельном кольцевом элементе, а по мере удаления элементов от оси муфты глубина отверстия в последующем элементе меньше глубины отверстия в предыдущем элементе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о