Un ambreiaj cu came este un tip de ambreiaj cu came folosit pentru a conecta rapid doi arbori coaxiali și/sau angrenaje. [1] Conectarea și deconectarea jumătăților de cuplare se realizează aici prin mișcarea axială controlată a uneia dintre jumătățile de cuplare de-a lungul arborelui său până când camele sunt cuplate sau decuplate. [2]
Clasificat ca un ambreiaj mecanic controlat sincron. [3] Definiția „sincron” implică faptul că ambreiajul poate fi cuplat numai dacă rotația ambelor jumătăți de cuplare care urmează să fie conectate este sincronizată. [4] În același timp, ambreiajele cu came au caracteristica că, la unele profile cu came, permit conectarea în timpul rotației cu o sincronizare aproximativă a vitezelor unghiulare ale elementelor conectate. Cea mai cunoscută aplicație sunt cutiile de viteze arbore-viteză ale motocicletelor și mașinilor de curse, unde ambreiajele de acest tip, prin blocarea treptelor de angrenare constantă pe arbori, asigură includerea treptelor.
În cel mai simplu caz, cuplajul constă din două semicuple (1) și (2) (vezi fig. 1), la capete ale căror came (3) sunt dispuse uniform în cerc. O jumătate de cuplare este fixată pe arbore, iar cealaltă, situată pe celălalt arbore, se poate deplasa de-a lungul acestui arbore. Jumătatea de cuplare mobilă este deplasată folosind un dispozitiv special - mecanismul de control al ambreiajului (nu este prezentat în Fig. 1). Ștefa mecanismului de comandă este plasată în canelura inelară (4) a jumătății de cuplare mobilă. Când camele celor două semicuple sunt cuplate, cuplul M este transferat de la un arbore la altul (în Fig. 1, ambreiajul este prezentat în stare închisă). Inelul (5) servește la alinierea arborilor.
Următoarele forme de profil de came sunt comune:
Angajarea ambreiajului cu came în timpul rotației relative a arborilor este însoțită de șocuri care pot provoca distrugerea camelor. Prin urmare, astfel de ambreiaje nu sunt recomandate pentru cuplarea mecanismului sub sarcină și la viteze mari de rotație relativă ( V ≥ 1 m/s).
Performanța ambreiajelor cu came este determinată de uzura camelor, care depinde de solicitările de prăbușire pe suprafețele de contact. Aceste tensiuni sunt calculate aproximativ, pe baza ipotezei că sarcina este distribuită uniform între came:
unde: z este numărul de came de semicuplaj;
K este factorul de sarcină dinamică. σ cm = 90...120 MPa - când este pornit fără rotație relativă; σ cm = 50 ... 70 MPa - când este pornit la viteze mici; σ cm = 35...45 MPa - când este pornit la viteze mari.Pentru a reduce uzura, suprafața fălcilor trebuie să aibă o duritate ridicată, care se realizează prin tratament termic de suprafață sau cementare . Utilizarea acestuia din urmă păstrează vâscozitatea miezului, ceea ce crește duritatea camelor. Cuplajele cu came de cementare sunt realizate din oțeluri 15X, 20X, cu întărire la suprafață - din oțeluri 40X, 30XH.
În modelele unor ambreiaje, un material elastic este situat între came (Fig. 2). Materialul elastic acționează ca un amortizor și vă permite să neteziți vibrațiile și să protejați piesele de suprasarcină și deteriorare. Cu cât sunt mai mari proprietățile de amortizare ale unui astfel de cuplaj, cu atât rezistența la torsiune este mai mică.