Функции и назначение муфт:
1) Соединение валов
2) Смягчение ударов, колебаний, демпфирование вибраций
3) Компенсация осевых, угловых и продольных смещений
4) Сцепеление и расцепление валов при заданных параметрах.
5) Управление включением исполнительного элемента машины без
остановки двигателя (без отключения питания), ауткально для предохранительных муфт.
6) Передача определенного вида движения, например однонаправленного как в обгонных муфтах.
7) Ограничение параметров передаваемого движения — скорости или крутящего момента.
Рассмотрим подробнее основные разновидности муфт:
Глухие муфты
Как уже сказано, они не обеспечивают никакого сглаживания погрешностей.
Соединяют нагрухо и 2 вала, две части оборудования работают как единое целое
Жесткие муфты
похожи на глухие, фактически это — синонимы. Однако жесткие муфты могут быть не только втулочной или фланцевой коснтрукции, они могут состоять из полумуфт.
К тому же она может быть жесткой на кручение, но эластичной на смещение валов, или возможны иные комбинации свойств.
Упругие муфты
сейчас наиболее распространены, постоянно разрабатываются новые конструкции, совершенствуется. У них разный принцип компенсации несоосностей — но обычно в основе их действия — упругие элементы, с использование резины, полиамида, нейлона и др., они наилучшим образом справляются со своей задачей.
Существуют также металлические упругие элементы, например — пружины и пакеты пружин, пластины, стержни и т.п. Они работают на кручение или на изгиб. Их применяют только при очень больших моментах, так как при малых и средних гораздо эффективнее использовать неметаллические.
Различают постоянной и переменной жесткости.
Переменная степень жесткости у тех, что с неметаллическими элементами. (они не подчиняются закону Гука). А также — с металлическими, степень деформирования которых ограничивается конструкцией.
Зубчатые муфты
Механически компенсируют все виды смещений за счет боковых зазоров в зацеплении и специальной обточки зубьев.
Простая зубчатая муфта состоит из двух полумуфт с наружными зубьями и разъемной обоймой с двумя рядами внутренних зубьев.
Допускаемые смещения валов определяют из условия, чтобы углы между осью обоймы и осью одного или другого вала были не больше 1° 30′
Также при активной работе данного устройства происходит скольжение при соприкосновении зубьев и их износ.
Применяют в широком диапазоне моментов.
Предохранительные муфты
Защищают оборудование от поломок и перегрузок, срабатывают, когда превышается момент. Мы предлагаем предохранительные фрикционные муфты. Принцип ее работы в том, что звездочка, установленная между двумя фрикционными дисками, при достижении критического момента начинает проскальзывать. Сам предельным момент настраивается поджатием пружины.
Также есть множество прочих видом муфт, не столь растпростарненных, как эти большие группы.
Предохранительная фрикционная муфта
Электромуфта — как она работает?
Важным элементом внутренней конструкции автомобиля является муфта. Техника сегодня не стоит на месте, поэтому в разных моделях авто могут быть установлены разные элементы. Необходимо четко разобраться в вопросе об электромуфтах — о чем-то малоизвестном.
Что такое электромуфта?
Муфта электромагнитная — это устройство, предназначенное для соединения и разъединения пары основных валов или же вала и детали, которая свободно на нем сидит. Сфер применения у электромагнитной муфты очень много. Кроме использования в конструкции транспортных средств, подобные устройства широко используются в тепловозах, устанавливаются в станках для резки металла и схожих устройствах. Но вот в разных механизмах используются и разные виды муфт. Даже в камазе и в газели установлены муфты разного вида.
Выделены следующие разновидности электромагнитных муфт:
— конусная и дисковая фрикционные электромуфты;
— зубчатая электромуфта (зубцы расположены на торцевой поверхности муфты);
— порошковая или жидкостная электромуфта (магнитопроводящий люфт между частями муфты наполнен порошкообразной смесью с жидкой консистенцией, содержащей ферримагнитный порошок).
Классификация электромуфт
Классификацию будем рассматривать исходя из той области, где применяется то или иное устройство.
Муфты электромагнитные ЭТМ
Это приспособление призвано защищать механизмы и устройства от импульсных перегрузок. Подобная муфта обеспечивает небольшие потери на холостом ходу. Это крайне благоприятно влияет на тепловой баланс системы, а также разрешает быстро запускать устройство, даже если оно находится под воздействием нагрузок. Такие муфты, в свою очередь, подразделяются на:
— контактные электромуфты;
— тормозные электромуфты;
— бесконтактные электромуфты.
Электромуфты кондиционерного компрессора
Такая электромуфта представлена в виде узла, который нужно устанавливать перед компрессором, состоящий из:
— электромагнитной катушки;
— прижимной пластины;
— шкива, который приводится в движение ремнем.
Соединение между прижимной пластиной и основным валом самое непосредственное, а вот катушку и шкив нужно устанавливать на передней стенке компрессора. Когда на катушку подается питание, то образуется магнитное поле, притягивающее прижимную пластину к шкиву. За счет этого компрессорный вал начинает двигаться, шкив и пластина также начинают вращаться, причем вместе.
Электромуфта компрессора кондиционера может выдавать разные результаты во время диагностики, поэтому Вы наверняка будете думать над полученными итогами. В действительности же, неисправности могут возникать из-за:
— дефектов подшипников шкива (в этом случае нужно произвести замену подшипников);
— сломана прижимная пластина (происходит это потому, что изначально зазор был выставлен неправильно);
— сама муфта «сгорела» (признак того, что внутри авто есть серьезные проблемы компрессора, поэтому нужно произвести капитальную диагностику).
Электромуфта привода вентилятора
Такое устройство широко применяется в системах охлаждения двигателя. функция такой муфты – поддерживать заданный температурный режим (в диапазоне от 85 до 90 градусов). Если такая муфта установлена в Вашем автомобиле, то:
— зимой температурный режим движка будет лучше поддерживаться при работающем двигателе;
— в значительной мере уменьшатся потери мощности на приводе вентилятора, а это существенно сократит расход горючего.
Электромуфта сцепления
Они делятся на:
— механические электромуфты;
— гидравлические электромуфты;
— муфты сцепления.
Наиболее распространенными является последний вид электромуфт, причем они также делятся на следующие категории:
1) По разновидности трения: сухие и мокрые (работающие в масле);
2) По режиму включения: постоянно и непостоянно замкнутые;
3) По количеству ведомых дисков: одно-, двух- и многодисковые;
4) По типу нажимных пружин и положению: с расположенной по периферии нажимного диска пружиной и с центральной диафрагменной пружиной;
5) По виду управления: с гидравлическим, механическим и комбинированным приводом.
Что такое муфта?
В широком смысле муфта – соединитель, который чаще всего используется для в механических конструкциях. Их главной задачей является не только соединить валы вместе с учётом их смещения, но и передать их вращающий момент, не изменяя его направления. Также они предназначены для:
компенсирования несоосности. Нередко механизмы не совпадают по диаметру осей, поэтому обычным способом соединить их не получится. Муфта же снимает этот недостаток миллиметров, поскольку прекрасно подходит под обе оси валов;
защиты от нагрузок. Механическая работа сопряжена с большими динамическими нагрузками, которые быстро выводят отдельные элементы механизма из строя. Подходящая упругая муфта поглощает такие нагрузки и нейтрализует их вред, продлевая срок службы валов.
Эта деталь незаменима при соединении нескольких отдельных валов в один длинный. Таким образом составная конструкция работает как целая, не теряя эффективности.
Как соединить валы механизмов?
Для передачи осевого вращения применяются валы, на котором могут крепится различные шестерни и звездочки. Соединение проводится при применении различных методов, к примеру, используются муфты для соединения валов. К их особенностям относятся нижеприведенные моменты:
- Есть возможность выполнять демонтаж.
- Существенно упрощается сбор и производство конечного изделия.
- Многие типы изделий позволяют компенсировать различного рода смещения, которые могут возникать при работе устройства.
- Устройство может выдерживать существенную нагрузку.
Сегодня детали соединяются между собой при применении технологи сварки крайне редко. Это связано с тем, что вибрация и другое воздействие может стать причиной появления трещин и других дефектов.
Неправильная фиксация может привести к поломке устройства. Изделие выбирается в зависимости от эксплуатационных условий. К примеру, валы могут смещаться в самых различных направлениях.
Муфта соединительная для арматуры
Такая конструкция используется на стройках, где применяется монолитное бетонирование. Арматура применяется для усиления жесткости конструкции возводимого здания. Участки стыкуются методом дуговой электросварки. Такой монтаж предполагает соединение внахлест. Расход арматуры увеличивается. Производить электросварку на высоте проблематично. Нужны квалифицированные специалисты. Кроме того, при неблагоприятных погодных условиях электросварка не производится.
Обжимка для арматуры дает возможность упростить процесс стыковки строительных конструкций и сэкономить материал. Она изготавливается из бесшовной стальной трубы. Высокие прочностные характеристики материала, постоянный контроль качества продукции дают гарантию надежности армирующих конструкций. Таким способом можно стыковать прутья диаметром от 20 до 40 мм.
Режимы работы
Для работы перфоратора в его конструкции предусмотрено три режима. Каждый из них необходим для выполнения собственной функции.
Сверление
Для выполнения задач в этом режиме переключатель устройства устанавливают в положение «сверло». Надавливать на него сильно не нужно, достаточной будет сила нажатия в 5 кг. Если перфоратор используется для сверления отверстий, нельзя включать на нём реверс или ударный режим, иначе это приведёт к поломке. Для предотвращения возникновения такой ситуации в инструменте предусмотрена кнопка «блокировка удара».
Сверление с ударом
Для работы в этом режиме переключатель устанавливается в положение, рядом с которым изображён молоток со сверлом. Затем инструмент подносят к рабочей поверхности. Необходимо следить за тем, чтобы не было перекоса бура или его скольжения по материалу. Давить на устройство при этом нужно очень легко.
Режим удара
Для работы с этим режимом переключатель устанавливается в положение, рядом с которым изображён молоток. При штроблении инструмент крепко держат двумя руками без сильного давления.
Работа с перфоратором не так сложна, как кажется на первый взгляд
При его использовании необходимо лишь чётко следовать инструкции, обратив внимание на индивидуальных конструктивных нюансах устройства. Чтобы не получить травмы и не поломать инструмент, следует заранее изучить принцип его работы и быть осторожным
Примеры использования
Торцевые гаечные ключи и отвертки
Торцевые гаечные ключи, оснащенные храповым механизмом, ещё называют трещотками. В самом простом варианте конструкции в трещотку стовят по две собачки. Поворотом рычажка можно либо отворачивать гайку, либо её закручивать, не вынимая ключа на каждом обороте, как с обычным инструментом.
Торцевые гаечные ключи с храповым механизмом
Кабельные стяжки
Кабельные стяжки делают из пластика одной деталью. Собачка прижимается к зубчатой пластине силой упругости. После затягивания стяжка не ослабляется даже при очень большом усилии.
Храповой механизм кабельной стяжки
Противооткатные устройства
Изначально противооткатные устройства с храповым механизмом начали использовать на железной дороге в горах Пенсильвании, США, при перевозке угля примерно с 1846 года. Чтобы груженый состав по крутому склону не откатился назад в случае отказа двигателя паровоза, на вагонах устанавливались «собачки».
Позже эта схема нашла применение на американских горках, чтобы в случае отключения электричества поезд с любителями острых ощущений не покатился назад.
Противооткатное устройство тележки на американских горках
Лебедки
Лебедки – это механизм для перемещения предметов с помощью каната. Электрическую лебедку устанавливают во внедорожники, чтобы вытянуть из трясины застрявший автомобиль.
Чтобы натянутый трос не разматывался с барабана используют храповой механизм. Примеры его использования на ручных лебедках можно увидеть на этих фотографиях.
Храповой механизм в ручных лебедках
Обгонная муфта велосипеда
Обгонную муфту (англ. overrunning clutch) также называют муфтой свободного хода. Она позволяет предотвратить передачу крутящего момента от ведомого вала (колеса) к ведущему (на цепь и педали), если ведомый вал начинает вращаться быстрее. Например, после прекращения вращения педалей без муфты свободного хода колеса продолжали бы раскручивать цепь и педали, как это было в первых велосипедах. То же самое было бы при спуске с горки.
Впервые обгонную муфту с простейшим храповым механизмом запатентовал в 1869 году Уильям Ван Анден из Покипси, штат Нью-Йорк, США. В обгонной муфте Ван Андена храповик был встроен в ступицу переднего колеса велосипеда.
Примерная схема муфты свободного хода (обгонной муфты) с храповым механизмом Ван Андена
Почти все современные велосипеды – заднеприводные. Обгонная муфта в них встраивается в заднюю втулку или заднюю звездочку. Обгонные муфты с храповым механизмом издают характерный звук и их еще называют велотрещотками.
Пример работы муфты свободного ходаМуфта свободного хода с храповым механизмом в задней звездочке велосипеда
Обгонная муфта стартера автомобиля
Механизм свободного хода с храповиком используется в стартерах автомобилей как защитное устройство. Стартер – это механизм, который с помощью электромотора запускает двигатель внутреннего сгорания, вращая его коленвал через маховик.
Скорость вращения ведомого зубчатого колеса стартера невысокая – может быть около 3000 об/мин. После запуска двигатель на холостом ходу развивает около 1000 об/мин. Но передаточное отношения стартер-маховик из-за разности диаметров зубчатых колес может достигать значения 20:1. Т.е. запущенный двигатель на холостых оборотах может раскрутить электромотор стартера до 20 000 об/мин.
Чтобы стартер не вышел из строя после запуска двигателя на него ставят обгонную муфту.
Стартер автомобиля
Коробка передач автомобиля
В данном примере собачка храпового механизма используется для перевода автоматической коробки передач в режим парковки.
Храповик в автоматической коробке передач автомобиля
Историческая создания
Нужно отметить, что вискомуфта изобретение далеко не новое. Этот принцип был известен ещё в далёком 1917 году в США. Именно там жил её создатель, талантливый инженер Мелвин Северн. К сожалению, в те времена принцип вязкости жидкости в трансмисси не был по достоинству оценён, да и особая надобность в нём отсутствовала. Так бы и канула вискомуфта в лету, но неожиданно в 1964 году она вновь появилась на арене мирового автомобилестроения в трансмиссии британского спорткара Jensen Interceptor FF. Это был дебют вискомуфты в серийной машине и с тех пор он активно использовался и используется различными автопроизводителями.
Из чего состоит перфоратор
На корпусе инструмента расположены органы управления, как можно увидеть на следующем фото:
Внутреннее устройство перфоратора нельзя понять без его разборки. В пластмассовом корпусе скрыты следующие основные узлы:
- электродвигатель;
- предохранительная муфта;
- «пьяный» подшипник;
- летающий поршень;
- патрон.
Принцип работы перфоратора состоит в превращении вращения электродвигателя в ударно-вращательное движение насадок. Электродвигатель приводит в действие весь остальной механизм перфоратора. Предохранительная муфта обеспечивает безопасность специалистов во время работы. Пьяный подшипник приводит в действие поршень, создавая ударное усилие, а патрон обеспечивает зажим насадок. Теперь поговорим подробнее о каждом из этих узлов.
Электродвигатель
Главные детали электродвигателя – статор и ротор.
Обмотки статора создают постоянное электромагнитное поле, внутри которого вращается ротор. На роторе располагается несколько обмоток. Выводы катушек подключены к контактам якоря. Одновременно в электрическую цепь включается одна из обмоток. Питание подается через графитовые щетки на контакты якоря. Переключением обмоток создается поле скольжения, за счет которого и происходит вращение ротора.
Электродвигатель в инструменте может иметь горизонтальное и вертикальное расположение. Горизонтальное обычно применяется в легких перфораторах, а модели средней и большой мощности оснащены вертикальным электродвигателем.
В последнем случае в конструкцию перфоратора добавляется редуктор, изменяющий направление вращения, увеличивающий крутящий момент и силу удара инструмента.
Работа электрической части перфоратора регулируется пусковым механизмом путем нажатия на клавишу на рукоятке.
Предохранительная муфта
Чтобы остановить вращение патрона, если заклинило рабочую насадку, в перфораторах устанавливается предохранительная муфта. Это необходимый элемент: без ее использования мощный инструмент выворачивает из рук, продолжение самостоятельного вращения перфоратора легко приводит к травмам рабочего. В перфораторах используют два основных типа устройства муфт: фрикционные или кулачковые.
- При нормальных условиях работы инструмента диски фрикционной муфты плотно прижаты друг к другу — так передается усилие вращения на остальной механизм. При затруднении вращения диски проскальзывают, не перегружая электропривод.
- В кулачковой муфте обе ее половины имеют скошенные выступы, входящие в пазы ответной части. Соединяются полумуфты пружиной определенной жесткости. Если усилие на ударном механизме превышает давление пружины, выступы выходят из пазов, расцепляя муфту. Во время этого раздается характерное трещание, за что кулачковую муфту часто называют трещоткой.
Ударный механизм
Ударный механизм в конструкциях перфораторов встречается двух типов:
Наибольшее распространение получил электропневматический вариант. «Пьяный» (качающийся) подшипник и поршень в совокупности составляют ударный механизм перфоратора.
При вращении основного вала качающийся подшипник совершает поступательные движения, передавая усилие на таран пневматического цилиндра. Воздух в цилиндре толкает поршень с бойком. Рабочая часть патрона подвергается ударам бойка, зажатый в патрон бур бьет по обрабатываемому материалу.
Патрон
Патрон для перфоратора устроен таким образом, чтобы у пользователя была возможность быстро сменить насадку, не делая длительных перерывов в работе. Речь идет о патронах двух основных типов:
Хвостовик инструментов для патрона SDS-plus зажимается двумя стопорными шариками.
В патроны SDS-max зажимают инструменты с другими хвостовиками, обеспечивающими более надежное крепление.
Устройство и принцип работы некоторых муфт
Примером нерасцепляемых муфт являются так называемые глухие муфты. По характеру работы их относят к жестким муфтам. Глухие муфты соединяют соосные валы в одну жесткую линию. Наиболее распространенными глухими муфтами являются втулочные и фланцевые муфты.
Рис. 32. Втулочные муфты: а – крепление втулки 1 штифтами 2; б – крепление втулки 1 шпонками 3 и фиксация винтом 2
Втулочная муфта представляет собой втулку, надеваемую на концы валов и закрепляемую на них штифтами (рис. 32 а), шпонками (рис. 32 б) или шлицами. Эти втулки имеют простую конструкцию, малые габариты и низкую стоимость. Прочность таких муфт определяется прочностью штифтов и шпонок.
Фланцевая муфта (рис. 33) состоит из двух полумуфт с фланцами, стянутыми болтами. Фланцевые муфты могут передавать большие моменты, достаточно надежны в работе.
Жесткие компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с компенсацией различного рода смещений (рис. 34 а — радиальных, б — осевых, в — угловых), появляющихся вследствие неточности изготовления и монтажа.
В качестве примера таких муфт рассмотрим зубчатую компенсирующую муфту. Она состоит (рис. 35) из двух обойм 1 с внутренними зубьями эвольвентного профиля, которые зацепляются с зубьями втулок 2, насаживаемых на концы валов. Обоймы соединены между собой болтами.
Рис. 35 Зубчатая муфта
Основная часть упругих муфт — упругий элемент (неметаллический или металлический), смягчающий толчки и удары, защищающий от крутильных колебаний.
Наиболее широко применяемая упругаявтулочно-пальцевая муфта (МУВП) состоит из двух полумуфт (рис. 36), в одной из которых в конических отверстиях закреплены соединенные пальцы с надетыми гофрированными резиновыми втулками.
Рис. 36. Втулочно-пальцевая Рис. 37. Муфта упругая с
муфта торообразной оболочкой
Упругая муфта с горообразной оболочкой состоит из двух полумуфт (рис. 37), упругой оболочки, по форме напоминающий автомобильную шину, и двух колец, зажимающих с помощью винтов оболочку. Эта муфта обладает высокими упругими и демпфирующими свойствами, обеспечивает шумо- и электроизоляцию узлов привода.
Примером сцепных (управляемых) муфт могут служить кулачковые (рис. 38) и фрикционные (рис. 39) муфты.
Рис. 38. Схема кулачковой муфты
Кулачковая муфта состоит из двух полумуфт с кулачками на торцевых поверхностях. Для переключения муфты одна полумуфта передвигается вдоль вала на направляющей шпонке или шлицах с помощью механизма управления муфтой. При включении кулачки одной полумуфты входят во впадины другой, создавая жесткое сцепление.
Рис. 39. Схемы фрикционных муфт
Фрикционные муфты служат для плавного сцепления валов под нагрузкой на ходу при любых скоростях. Передача крутящего момента осуществляется силами трения между трущимися поверхностями деталей муфты. В момент перегрузок фрикционные муфты пробуксовывают, предохраняя машину от поломок. По форме поверхности трения фрикционные муфты делятся на дисковые (рис.39 а), конусные (рис. 39 б) и цилиндрические (рис. 39 в)
Самоуправляемые муфты предназначены для автоматического сцепления и расцепления валов при изменении заданного режима работы машины. Примером самоуправляемых муфт могут служить предохранительные муфты.
Предохранительная пружинно-кулачковая муфта по конструкции аналогична сцепной кулачковой, только подвижная в осевом направлении полумуфта прижимается к неподвижной с помощью пружины. При перегрузке сила на гранях кулачков становится больше прижимного усилия пружины и муфта многократно прощелкивает кулачками, подавая звуковой сигнал о перегрузке.
Рис. 40 Предохранительная
муфта со срезным штифтом
Существуют такжепредохранительные муфты с разрушающимся штифтом. На рис. 40 изображена такая предохранительная муфта. В ней при перегрузке штифт 3 срезается кромками стальных закаленных втулок 4, установленных в полумуфтах 1 и 2. Для возобновления работы машины вывинчивают пробку и срезанный штифт заменяют новым. Иногда в муфте ставится два срезных штифта.
Дата добавления: 2016-12-16 ; просмотров: 5327 ;
Конструктивные особенности
Процесс резьбонарезания при применении токарных и сверлильных, фрезерных станков, когда обработка проводится человеком, а не программой, очень сложен. Только мастера высокой квалификации могут создавать резьбу с указанными параметрами согласно ГОСТ. Когда стало возможно использовать резьбонарезные патроны с головками, процесс создания резьбы метчиками несколько упростился. Это связано со следующими особенностями конструкции:
Система осевой компенсации – проводит компенсирование показателя разности между установленной подачей и шагом установленного метчика. Рассматриваемая особенность дают возможность применять сверлильные станки для создания резьбовой поверхности в цилиндрическом теле согласно ГОСТ.
Установленная внутри предохранительная муфта проводит регулировку показателей передаваемого крутящего момента. Муфта шариковая. Подобный предохранительный элемент позволяет настроить наиболее оптимальный режим обработки для различных сплавов. Если требования, указанные по ГОСТ, требуют большой точности, крутящий момент уменьшают, скорость обработки падает, но достигается более высокая точность
Кроме этого важно учитывать то, из какого материала изготовлены метчики. Уменьшение крутящего момента – мера, позволяющая защитить метчик от поломки.
