Принцип действия муфт

Из этого следует, что максимальная тангенциальная сила, которая может быть передана на поверхность контакта одного ролика с ведомым элементом, равна Nf. Если Ф больше угла трения, то муфта не будет передавать крутящий момент, т. е. она будет проскальзывать. С другой стороны, если Ф будет значительно меньше, чем угол трения, то для получения необходимой касательной силы потребуются очень большие нормальные силы, а поскольку допустимые нормальные силы ограничиваются сопротивлением сжатию ролика, то максимальная допустимая касательная сила и величина передаваемого крутящего момента муфты должны быть понижены. Поэтому рекомендуется конструировать муфты так, чтобы угол Ф был несколько меньше угла трения между роликом и заклинивающей поверхностью при самых неблагоприятных условиях. Обычно выбирают угол равным 6°.

Переменный угол заклинивания. Коэффициент трения между двумя деталями зависит от материала, чистоты обработки поверхности, вязкости и количества смазки (обильная или ограниченная смазка). В результате этого всегда трудно определить оптимальный угол наклона рабочей поверхности роликовой муфты. В период, когда механизмы свободного хода широко применялись на легковых автомобилях, многие крупные фирмы, выпускающие смазки, проводили исследовательские работы по определению смазок, пригодных для роликовых муфт. Было установлено, что роликовые муфты не всегда работают удовлетворительно. Проблему улучшения работы роликовой муфты пытались решить путем применения смазки улучшенного качества. Другой способ разрешения этой проблемы заключался в установке нескольких роликов различных диаметров на одну поверхность заклинивания, Эта поверхность была задана таким образом, чтобы углы наклона для каждого ролика были различными. На рис. 50 показана муфта такого типа, разработанная фирмой Уорнер-Гир и применявшаяся в качестве механизма свободного хода на автомобилях Студебекер, а на рис. 1 —увеличенное изображение роликов в контакте с одной из пар поверхностей заклинивания. Угол наклона Ф изменяется от 3°40’ для самых больших роликов до 8°45’ для самых маленьких. Поверхность заклинивания на ведущем элементе представляет собой цилиндрическую поверхность, ось которой смещена относительно оси муфты. Если под действием пружины плунжера ролики будут находиться в соприкосновении друг с другом, а также с ведущим и ведомым элементами, то при приложении нагрузки ролики будут перемещаться вдоль заклинивающей поверхности на одинаковый угол. Такое перемещение роликов относительно ведущего элемента сдавит самый малый ролик намного сильнее, чем самый большой, так как угол заклинивания у первого ролика намного больше. Поэтому самый малый ролик будет подвержен большим напряжениям, чем большой, что является нежелательным.

Теперь необходимо только определить допускаемое напряжение 5 с.