Группа 3.3

Обгонные муфты или муфты свободного хода характеризуются тем, что они автоматически сцепляют или расцепляют валы в зависимости от соотношения угловых скоростей валов. Если скорость ведущего вала становится больше скорости ведомого вала, то муфта сцепляет валы. А если скорость ведущего вала становится меньше скорости ведомого вала, то муфта расцепляет валы, не препятствуя ведомому валу свободно обгонять ведущий вал, откуда и происходит наименование муфт.

Муфты свободного хода широко применяются в велосипедах, мотоциклах, коробках передач автомобилей, металлорежущих станках, вертолетах и в других машинах.

Обгонные муфты по способу сцепления их полумуфт разделяются на храповые и фрикционные.

В храповой муфте (рис. 6.8) полумуфта 1 имеет венец с несимметричными внутренними зубьями, а на полумуфте 2 шарнирно закреплены храповики 3, которые пружинами прижимаются к зубчатому венцу. Храповики обеспечивают передачу вращающего момента в одном направлении, если угловая скорость ведущей полумуфты 1 превышает угловую скорость ведомой полумуфты 2. Иначе храповики отжимаются скошенной поверхностью зубьев, и момент не передается.

Рис. 6.8. Обгонная зубчато-храповая муфта

Применяются зубчато-храповые муфты для тихоходных валов, так как имеют ряд существенных недостатков: сильный шум при холостом ходе, резкое включение, сопровождающееся ударом.

Преимущественное применение имеют фрикционные обгонные муфты с роликами (рис. 6.9 а и б), т.к. у них почти полностью отсутствует мертвый ход и работают они бесшумно.

Эти муфты имеют относительно малые габаритные размеры, они технологичны, просты в эксплуатации, не имеют мертвого хода и работают практически без шума. Односторонняя передача вращающего момента осуществляется при заклинивании роликов 3 между обоймой 1 и звездочкой 2 (рис. 6.9а, б).

Рис. 6.9(а). Роликовая фрикционная обгонная муфта

Рис. 6.9.(б). Роликовая фрикционная обгонная муфта

Ролики разделяют сепаратором 5. Контакт роликов с обоймой и звездочкой обеспечивается кольцевой пружиной 4. В такой муфте вращающий момент передается при ведущей обойме против часовой стрелки, а при ведущей звездочке, если она вращается по часовой стрелке.

При обратном вращении ролики западают в расширенную часть пазов звездочки (рис. 6.10) и свободно проворачиваются, вращающий момент не передается.

Рис. 6.10. Картина заклинивания роликов

Характеристикой, определяющей работоспособность и надежность муфты, является угол заклинивания роликов α – угол между касательными, проведенными через точки касания ролика с обоймой и звездочкой.

Обоймы и звездочки изготавливают из цементируемой стали 12Х2Н4А (твердость не менее 60 HRC), ролики из стали ШХ15 (61…65 HRC).

Рис. 6.11. Упругая фрикционная обгонная муфта

На рис 6.11 показана своеобразная конструкция упругой обгонной муфты.

При вращении полумуфты Б по часовой стрелке резиновые шары заклиниваются между обоймой А и полумуфтой Б, тем самым включая муфту. Обе полумуфты имеют желоба; причем желоб на полумуфте А – один и имеет кольцевую форму, в полумуфте Б число желобов соответствует числу шаров В.

Учебное издание