Дисковые фрикционные муфты

Муфты кривошипных прессов отличаются от аналогичных общего машиностроения передачей больших крутящих моментов (до 610⁶ Нм) и приводом в движение деталей с большим моментом инерции в течение малого промежутка времени. Наибольшее применение в прессостроении получили однодисковые (по количеству ведомых дисков) муфты; двух- и трехдисковые муфты применяют в приводах кривошипных горячештамповочных прессов усилием более 20 МН для передачи крутящих мо­ментов, превышающих 2 МН м.

Независимо от конструктивного исполнения дисковые фрикционные муфты содержат: ведомые диски, на которых (жестко или подвижно) установлены фрикционные элементы, ведомые диски установлены (жестко или подвижно) на ведомом валу; ведущие диски (один неподвижен, остальные подвижны) установлены на маховике (или шестерне) и вращаются постоянно. Нормальное положение муфты - "отключено", отключение (разъединение ведущих и ведомых дисков) производится посредством предварительно сжатых пружин, включение муфты осуществляется пневмоцилиндром одностороннего действия.

На рис. 2 изображен разрез по оси вала (маховика) одно-дисковой фрикционной муфты. В маховике 1 установлены опорный (ведущий) диск 3, цилиндр 9 со шлицами, нажимной (ведущий) диск 4, выполняющий функцию поршня, со шлицами на наружной цилиндрической поверхности, входящими в зацепление со шлицами цилиндра 9 и крышка цилиндра 8 с уплотни - тельной диафрагмой 5. В отверстия опорного диска 3 установлены пружины 8, торцы которых упираются в маховик 1 и нажимной диск (поршень) 4. Детали 3, 8, 9 крепятся к маховику. Перечисленные детали относятся к ведущей части муфты и вращаются постоянно вместе с маховиком 1. К ведомой части муфты относится ступица, находящаяся на шлицах вала, на которой закреплен посредством сварочного соединения ведомый диск 6, несущий фрикционные вставки 7.

Рис. 2. Однодисковая фрикционная муфта

Включается муфта следующим образом. Через воздухоподводящую головку, установленную в отверстие крышки 8, сжатый воздух подается в пространство между диафрагмой 5 и крышкой 8. Под действием давления воздуха поршень 4 смещается влево, пока фрикционные вставки 7 ведомого диска 6 не будут зажаты между опорным диском 3 и нажимным диском 4. Возникшие при этом силы трения между дисками 3 и 4 и вставками 7, передают крутящий момент от маховика 1 к валу пресса. При выпуске воздуха пружины 10 отодвигают нажимной диск 4, возвращая его в исходное положение, между фрикционными вставками 7 и ведущими дисками 3, 4 образуется зазор - муфта отключается.

Однодисковые муфты относят к малоинерционным из-за малого, по сравнению с многодисковыми, момента инерции ведомых частей. Фрикционные вставки 7 выполняют овальными, цилиндрическими или сегментными. В качестве материала для фрикционных вставок рекомендуется применять ретинакс марки ФК16Л при допустимых напряжениях смятия ; ФК24А, ; козид, при коэффициентах трения фрикционных пар ретинакс - чугун, μ=0,4...0,42; ретинакс - сталь, μ=0,32...0,33; козид - чугун, μ=0,38.

Текущий ремонт муфты сводится к замене изношенных фрикционных вставок 7, которые устанавливаются в окнах ведомого диска 6 по ходовой посадке.

Для передачи больших крутящих моментов используют многодисковые муфты, у которых крутящий момент возрастает пропорционально количеству ведомых дисков. По принципу действия многодисковые муфты не имеют принципиального отличия от однодисковых. На рис. 3 показана двухдисковая муфта КГШП, приведенная как пример многодисковой. Для включения муфты сжатый воздух через патрубок подвода сжатого воздуха 12 подается в рабочую полость поршня 7, перемещение поршня 7 приводит к выборке зазоров и смыканию трущихся поверхностей ведущих дисков 3, 4, находящихся в шлицах зубчатого венца, закрепленного на зубчатом колесе 1, и ведомых дисков 8, находящихся в шлицах зубчатой ступицы 6, установленной на квадратной консоли вала (сечение А-А).

Отключение муфты осуществляется выпуском сжатого воздуха из рабочей полости поршня 7, возврат поршня в исходное положение осуществляется шпильками, нагруженными предварительно сжатыми пружинами - сечение показано в нижней части рис. 3.

Ведущие диски муфт желательно выполнять из чугуна. Он лучше, чем сталь работает на износ, и в паре с большинством фрикционных материалов дает больший коэффициент трения. В качестве фрикционного материала для накладок рекомендует принять феродо, задавая допустимые давления [q] = 0,5...0,6 МПа при числах оборота вала муфты ; [q] = 0,3...0,4 МПа при числах оборота вала муфты ;' [q] = 0,2...0,25 МПа при числах оборота вала муфты и фрикционный материал марки 143-66 при задавая допустимое давление [q] = 0,7...0,95 МПа.

Рис. 3. Двухдисковая фрикционная муфта:

1-зубчатое колесо главного привода; 2-шлицовый венец; 3, 4-ведущие диски; 5-прокладки для компенсации износа фрикционных накладок; 6-цилиндр; 7-поршень; 8-ведомые диски; 9-шлицевая ступица; 10-шпонка; 11, 13-подшипники; 12-патрубок подвода сжатого воздуха; массы: 1-7-ведощие, 8-10-ведомые, 12-неподвижные