Муфты трения в станках применяют для пуска и останова, реверсирования, переключения скоростей, переключения направления движения (напри мер, на продольную и поперечную подачу и т. д.).
Фрикционные многодисковые масляные муфты используют в узлах, где трудно обеспечить изоляцию муфты от масла (коробка передач и др.).
Материалами трущихся поверхностей служат закаленная сталь (>60 НRСэ) и текстолит.
При муфтах с дисками из текстолита, работающими по стали, нет металлической пыли, появляющейся при трении стали по стали. Текстолитовые диски разрушаются при температуре свыше 110°С.
Стальные диски при трении по стали шлифуют.
Фрикционные многодисковые сухие муфты устанавливают в узлах, где удобно изолировать их от масла. Материалы тру трущихся поверхностей — сталь (среднеуглеродистая, можно без термической обработки) или чугун по асбесту.
Проверочный расчет многодисковых муфт трения (ненормализованных, рис. 1).
Исходные данные:
Т — передаваемый вращающий момент, Н-мм;
n — частота вращения ведущего вала муфты, мин-1;
k — число включений муфты в 1ч;
i — число поверхностей трения;
b — коэффициент запаса сцепления (обычно 1,3—1,5);
К — наружный радиус поверхностей трения, мм;
г — внутренний радиус поверхностей трения, мм.
Средний радиус поверхностей трения в мм: rср = (R+r)/2
Средняя окружная скорость, м/с: v = p rср n /30000
48
Рис. 1. Узел ненормализованных фрикционных многодисковых муфт трения
Допускаемый вращающий момент, Н-мм: [T] = p (R2- r2) rср i p f Kn Km(1-K'n)/b
Необходимая сила сжатия дисков, Н: S = [T] b / rср i f
Давление на трущихся поверхностях в МПа: p = S/p (R2- r2); p< [p]
При средней окружной скорости v >2,5 м/с допускаемый вращающий момент масляных и сухих муфт умножают на коэффициент скорости Кv.
Коэффициент Кv,....................................... 1 0,94 0,86 0,75 0,68 0,63
Окружная скорость, м/с.......................... До 2,5 3 4 6 8 10
При работе масляных муфт с частыми переключениями (свыше 50— 100 раз в 1 ч) вводят поправочный коэффициент Кm, учитывающий число дисков:
Число наружных дисков.......................... До З 4 5 6 7 8 9 10 11
Коэффициент Km.......................................1 0,97 0,94 0,91 0,88 0,85 0,82 0,79 0,76
Для сухих муфт Km принимают равным единице. Кроме этого, допускаемые вращающие моменты муфт следует снижать на 1% на каждые дополнительные пять включений сверх 50—100, т. е. вводить коэффициент (1 - K'n), где K'n = 0,01 на каждые дополнительные пять включений для муфт с числом включений не более 300—350 в 1ч; предельные значения K'n = 0,5; при большем числе включений необходимо производить тепловой расчет муфты.
Значение коэффициента f и наибольшие допускаемые давления [p] приведены в табл. 19. При v > 2,5 м/с табличные давления [p] умножают на коэффициент скорости Kv .
Давление [р] снижают также введением коэффициентов Km и К'n
9. Коэффициент трения f и наибольшие допускаемые давления [p] на поверхность трения
Материал поверхностей трения |
f | [р], МПа |
Материал поверхностей трения |
f | [р], МПа |
Для масляных муфт | Для сухих муфт | ||||
Закаленная сталь |
0,08 | 0,6-0,8 |
Прессованный асбест |
0,3 |
0,2-0.25 |
Чугун по чугуну |
0,08 | 0,6-0,8 | Чугун по чугуну или по закаленной стали |
0,15 | 0,25-0,3 |
Текстолит по стали | 0,15 | 0,4-0,6 |
Меньшие значения давлений рекомендуются при малом числе дисков, большие при большом.