Предохранительные кулачковые муфты по ГОСТ15620-93 Предохранительная муфта должна выключаться при пиковых нагрузках и включаться при снижении нагрузки. Рабочие поверхности кулачков должны обладать достаточной твердостью, износостойкостью и способностью сопротивляться ударным нагрузкам. Детали с кулачками изготавливают из сталей 20Х с цементацией поверхности и закалкой до 56…57 HRC или из стали 40Х с закалкой до той же твердости поверхности кулачков, (например, ТВЧ). Стандартную кулачковую предохранительную муфту (α=30°), можно применить в случае работы в масле при коэффициенте перегрузки β≥1,57, а при работе без смазки - при β≥7,12. Для прочих случаев требуется проектировать предохранительную муфту с другим углом наклона кулачков. Выбор муфты осуществляют по номинальному крутящему моменту. 
 Размеры основных элементов предохранительной кулачковой муфты приведены в таблице Проверим муфту на работоспособность (выключение при перегрузках) Ширина кулачков (размер в радиальном направлении) b=0,5·(D-d1), мм Диаметр окружности, проходящий через центр кулачков Dс=D-b, мм Определим коэффициент отключения при перегрузке β=(tg(α+ρ)+f·Dс/d)/(tg(α+ρ)-f·Dс/d), где α=30° - рабочий угол наклона кулачков; ρ= arctg(f)=arctg(0,07)=4,5° - угол трения при работе в масле; f=0,07 – коэффициент трения; f·Dс/d=0,07·80/50=0,112; β=(tg(30+4,5)+0,112)/(tg(30+4,5)-0,112=1,46 Определяем момент выключения муфты Тр=Т·β, Н·м Окружные усилия при передаче номинального момента и перегрузке Ft=2·Тн/Dс, Н Ftр=2·Тр/Dс, Н Усилие удержания муфты при передаче номинального момента Q1=Ft·tgα , Н Усилие, необходимое для выключения муфты при перегрузке Q2=Ftр·(tg(α+ρ)-f·Dс/d), Н Усилие, необходимое для включения муфты после снятия перегрузки Q3=Ft·(tg(α+ρ)+f·Dс/d), Н Условия работоспособности муфты: Q2> Q3 Q2> Q3; Проверим кулачки на смятие σсм=Ftр/(b·(h-r)·z) ≤[σсм], где Ftр, Н– окружное усилие при перегрузке (см. выше) b, мм – ширина кулачка h, мм – высота кулачков; r=3 мм – радиус закругления рабочих граней кулачков; z·- число зубьев [σсм]=(30…35) МПа -допускаемое напряжение смятия; Вычислим контактные напряжения на кромке кулачков при выключении σк=0,418·(Ftр·Епр/(b·ρ·z·cosα))1/2 ≤[σк], Епр=2·Е1·Е2/(Е1+Е2), МПа - приведенный модуль нормальной упругости Для стали Е1=Е2= 2·105МПа , следовательно Епр=2·105МПа ρ , мм – приведенный радиус контактирующих кромок ρ =2·r1·r2/(r1+r2), пусть r1=r2=2мм, следовательно ρ=1мм; [σк]=25·HRC=25·62=1550 МПа –допустимое напряжение при контакте кромок; Допускаемая перегрузка 10% Предохранительные фрикционные муфты по ГОСТ15622-77 В данных муфтах крутящий момент передается за счет сил трения между сжатыми пружиной дисками. Выбирается данная муфта по стандарту, и проверяется аналогично сцепной фрикционной муфте. Определяющий параметр для выбора фрикционной муфты Тм=(1,5…2)·Тнагр/i2, Н·м  Тнагр, Н·м – крутящий момент, нагружающий рабочий орган; i2- передаточное отношения привода до рабочего органа; Выбор муфты осуществляют по передаваемому крутящему моменту. Проверяют удельное давление на поверхности дисков Вычисляют усилие сжатия дисков при передаче крутящего момента Вычисляют усилие, необходимое для перемещения втулки в осевом направлении |