Предохранительные устройства

Предназначены для защиты механизмов станка от аварий при перегрузках. В качестве предохраняющего звена нередко используется срезной штифт, рассчитанный на передачу определенного крутящего момента. Более удобными в эксплуатации являются предохранительные муфты: кулачковые, шариковые, фрикционные.

На рис. 2.33 показана конструкция шариковой предохранительной муфты. При вращении колеса 5 шарики 4, прижатые к его рабочей поверхности пружинами, вращают втулку 3 и вал 1. При перегрузке вал 1 и втулка 6 останавливаются, а колесо 5 продолжает вращаться, выжимая шарика 4 в отверстия втулки 3. Муфта регулируется гайкой 2. Суммарная сила сжатия пружин

Р_пр = Р₀ [tg (α – φ) - f_п],

где α; – угол наклона касательной в точке контакта шарика с рабочей поверхностью в градусах; φ; – угол трения между шариками и поверхностями контакта в градусах; f_п - приведенный коэффициент трения между шариками и стенками отверстия при осевом перемещении шариков.

Рис. 2.33. Шариковая предохранительная муфта

Величина окружной силы P₀, передаваемой муфтой, зависит от расположения шариков относительно потая. При перегрузке шарики смещаются и угол α; начнет увеличиваться. В результате этого окружная сила, которую в состоянии передать муфта, резко уменьшится, что приводит к ее быстрому срабатыванию.

Число шариков, необходимых для передачи заданной окружной силы P_o

.

Муфты работают удовлетворительно, если величина нормального давления в зоне контакта p_n ≤ 3000 Мн/м². Величина P_n, действующая на один шарик, берется в зависимости от диаметра шарика

d_ш в мм 11 12 14 16 20 24 28 32

P_n в Н 160 180 200 220 280 340 400 500