Центробежная муфта

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Центробежная муфта, ведущая полумуфта: 1 — грузик; 2 — держатель; 3 — пружина
Центробежная муфта цепной бензопилы
Конструкция центробежной муфты, использованной в автомобилях Талбот (1930-е годы)

Центробежная му́фта — муфта, предназначенная для автоматического сцепления (или расцепления) валов при достижении ведущим валом заданной скорости вращения. Может использоваться как сцепная (цилиндрическая) или предохранительная муфта.

Применение[править | править исходный текст]

Центробежные муфты могут использоваться:

  • для облегчения управления (сцепление и расцепление муфты происходит автоматически при достижении определённой частоты вращения);
  • для разгона механизмов машин, имеющих значительные моменты инерции, двигателями с малыми пусковыми моментами (например, асинхронных с короткозамкнутым ротором);
  • для повышения плавности пуска;
  • для предотвращения слишком большого разгона (в этом случае муфта должна быть нормально замкнутой, то есть соединять валы при частоте вращения, не превышающей некоторого граничного значения).
  • эти муфты способны предохранять двигатель внутреннего сгорания от остановки или резкого снижения оборотов, когда выходной вал резко тормозится.

Однако в некоторых центробежных муфтах используются силы трения, и поэтому в таких муфтах велики потери энергии. Кроме того, такие муфты нежелательно использовать для передачи больших вращающих моментов (из-за возможности проскальзывания).

Принцип действия и расчёт[править | править исходный текст]

Расчётная схема центробежной муфты

При расчётах центробежных муфт исходят из условия, что при заданной номинальной частоте вращения муфта должна передавать расчётный крутящий момент, причём включение должно начинаться с некоторой частоты вращения, до достижения которой передаваемый муфтой момент равен нулю.

Ведущей частью в этих муфтах является ступица с колодками, которые перемещаются радиально. Ведомой частью является барабан, к ободу которого колодки прижимаются центробежными силами R. Кроме конструкций центробежных муфт с радиальными колодками, могут использоваться муфты с поворотными колодками.

Обычно колодки удерживаются пружинами при условии:

n_1 = (0,7...0,8)n,

где n — расчётная частота вращения, необходимая для включения муфты.

В случае, когда колодки не удерживаются пружинами, то есть перемещаются свободно, условием включения муфты является:

\omega \ge \sqrt{\frac {2 M_p g}{z D f r G}},

где Mp — расчётный крутящий момент;

g — ускорение свободного падения;
z — количество колодок;
D — рабочий диаметр муфты;
f — коэффициент трения;
r — расстояние от оси вала до центра тяжести колодки;
G — вес колодки (сила тяжести, действующая на неё).

Источники[править | править исходный текст]

  • Поляков В. С., Барбаш И. Д., Ряховский О. А. Справочник по муфтам. Л.: «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1974, 352 с.