Файл: Есипенко, Я. И. Муфты повышенной точности ограничения нагрузки.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 122

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

я. И. ЕСИПЕНКО, А. 3. ПАЛАМАРЕНКО, М. К. АФАНАСЬЕВ

МУФТЫ

ПОВЫШЕННОЙ точности ОГРАНИЧЕНИЯ НАГРУЗКИ

Издательство ,,Техшка“ Киев—1972

УДК 621.825

Муфты повышенной точности ограничения нагрузки.

Е с и п е н к о

Я- И., П а л а м а р е н к о

А.

3.,

А ф а н а с ь е в

М. К- «Техшка», 1972,

168

стр.

Описаны конструкции, принцип работы, методика расчета и проектирования муфт повышенной точ­ ности ограничения нагрузки. Рассмотрены дисковые и цилиндрические с гибкой лентой предохранитель­ ные и упруго-предохранительные фрикционные муф­ ты повышенной точности, характеристика которых выгодно отличается от характеристики существу­ ющих муфт. Обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований предохрани­ тельных муфт повышенной точности и динамики привода, в кинематической цепи которого имеется предохранительная муфта. Рассчитана на инжене­ ров, техников и конструкторов всех отраслей ма­ шиностроения. Может быть полезна студентам втузов.

Табл. 2, илл. 67, библ. 34.

Рецензент докт. техн. наук Л. И. Цехнович

Редакция литературы по машиностроению и транс­ порту

Заведующий редакцией инж. М. А. Василенко

3-13-3

121-72М

ПРЕДИСЛОВИЕ

В Директивах XXIV

съезда КПСС по пяти­

летнему

плану развития

народного

хозяйства

СССР на

1971— 1975 гг.

отмечается,

что одной

из важнейших задач, стоящих в области маши­ ностроения, является повышение производитель­ ности и надежности машин и механизмов.

В большинстве случаев повышение произво­ дительности достигается за счет увеличения ско­ рости движения рабочих органов машины и уси­ лий, приложенных к ним. Это связано с повы­ шением мощности . привода, а, следовательно, и с возрастанием нагрузок, действующих на от­ дельные его узлы и детали.

Противоречие между экономической необ­ ходимостью уменьшения габаритов и веса высо­ копроизводительных машин, с одной стороны, и повышением показателей их надежности, с дру­ гой, может быть устранено, если в привод ма­ шины ввести устройства, препятствующие воз­ никновению как неизбежных, имеющих место при. переходных процессах, так и случайных пе­ регрузок. От работоспособности этих устройств, к которым относятся и предохранительные


муфты, зависит безаварийность работы маши­ ны в целом.

Основной недостаток наиболее распростра­ ненных в машиностроении предохранительных фрикционных муфт — низкая точность ограни­ чения нагрузки, обусловленная тем, что величи­ на предельного крутящего момента тесно связана с изменяющимся в широких пределах коэффи­ циентом трения между фрикционными поверх­ ностями и их износом. В настоящее время появи­ лось много новых конструкций предохранитель­ ных фрикционных муфт, названных, в отличие от муфт с прямо пропорциональной зависимостью передаваемого крутящего момента от величины коэффициента трения скольжения между фрикци­ онными поверхностями, фрикционными муфтами повышенной точности ограничения нагрузки или сокращенно — муфтами повышенной точности. Повышение точности ограничения нагрузки в муфтах такого типа достигается путем введе­ ния обратной связи между величиной передава­ емого крутящего момента и усилием, в резуль­ тате действия которого возникает момент тре­ ния. Обратная связь может осуществляться при помощи механических, гидравлических, пнев­ матических и электрических устройств. Наи­ большее распространение получили муфты повы­ шенной точности ограничения нагрузки с ме­ ханической обратной связью. Введение обратной связи несколько усложняет конструкцию муфты

и увеличивает нагрузку на

пружину,

так

как

часть усилия, в результате

действия

которого

возникает момент трения,

нейтрализуется

уси­

лиями, возникающими в механизме обратной связи — отжимном устройстве. Однако эти недо­ статки компенсируются теми преимуществами, которые имеют муфты повышенной точности ограничения нагрузки по сравнению с обычными фрикционными предохранительными муфтами.

Наличие в конструкции привода муфт повы­ шенной точности ограничения нагрузки дает возможность вести расчет привода в соответствии с гарантированными по величине максимальны­

ми нагрузками при минимальных

запасах проч­

ности .

 

 

В последние годы в

области

исследования

и проектирования этих

муфт достигнуты опре­

деленные успехи. Однако теоретические основы проектирования некоторых конструкций муфт повышенной точности в отечественной литерату­ ре освещены недостаточно, а экспериментальные исследования в этой области не затрагивают целого ряда проблем.

Целью настоящей работы является обобще­ ние сведений, имеющихся в литературе, а также изложение разработанной авторами методики расчета и конструирования муфт повышенной точности ограничения нагрузки с обратной связью и результатов исследований процесса работы муфт указанного типа.


В процессе обобщения ряда положений, относящихся к расчету и оценке характеристик муфт повышенной точности, возникла необхо­ димость введения новых терминов и определе­ ний, которые, по мнению авторов, должны быть уточнены в процессе накопления результатов исследований, полученных при эксплуатации муфт в производственных условиях.

Отзывы

и пожелания

просим

направлять

по адресу:

252 601, Киев,

4ГСП,

Пушкинская,

28, издательство «Техника».

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ МУФТ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ

Рассматриваемые муфты относятся к самоуправляемым (автоматическим) муфтам.

По форме трущихся поверхностей предохранительные фрикционные муфты могут быть разделены на дисковые,

Рис. 1. Классификация предохранительных и упругопредохранительных муфт повышенной точности.

конусные и цилиндрические [9]; по условиям эксплуата­ ции — на сухие, работающие без смазки, и масляные, ра­ ботающие в условиях обильной смазки. В настоящей работе рассматриваются сухие муфты.

Классификация предохранительных и упруго-предохра­ нительных муфт повышенной точности в " зависимости от типа отжимного устройства представлена на рис. 1. Упруго­ предохранительные муфты разделяются также и на муфты с линейной, нелинейной и стабильной характеристиками.

7

Кроме указанных в классификации муфт, существуют ком­ бинированные муфты, которые подразделяются на классы в зависимости от конструкции отжимного устройства, на­ пример, муфты с шарико-винтовым отжимным устройством.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СООТНОШЕНИЯ

M n= M Xikv — расчетный момент при

срабатывании

муфты;

момент;

 

Ма — номинальный

 

kp — коэффициент

режима

работы муфты;

M k — момент при буксовании муфты;

Мт — предельный момент при большем зна­ чении коэффициента трения;

Мп — предельный момент при меньшем зна­ чении коэффициента трения;

Мшах — максимальный предельный момент;

Мдв — момент двигателя;

Му — упругий момент;

Мд — демпфирующий момент;

М— мгновенное значение крутящего мо­ мента, передаваемого муфтой;

/р — расчетный статический коэффициент трения рабочих поверхностей;

fx — действительный статический коэффи­ циент трения рабочих поверхностей; fk — коэффициент трения рабочих поверх­

ностей в период буксования;

fy — расчетный коэффициент трения сколь­ жения подвижных сопряжений дета­ лей муфты;

fm— большее значение коэффициента тре­ ния рабочих поверхностей;

/„ — меньшее значение коэффициента тре­ ния рабочих поверхностей;

8


fim — большее значение

коэффициента тре­

ния /у,

 

коэффициента тре­

fin — меньшее значение

ния /у

коэффициент трения;

/пр — приведенный

7Т — коэффициент

точности;

Рт — максимальный коэффициент точности; 7„ — коэффициент остаточного момента;

S— усилие, сжимающее рабочие поверх­ ности дисков трения;

i— число плоскостей трения;

£)3_ £)3

—\-----\ — средний радиус поверхности трения

дисков;

D — диаметр поверхности трения;

D2 — больший диаметр поверхности трения дисков;

— меньший диаметр поверхности тре­ ния дисков;

dc — средний диаметр резьбы винтовой пары;

С° =

ф— угол подъема винтовой линии резьбы;

р— угол трения винтовой пары;

Тп — усилие затянутой пружины (пружин); Dc — средний диаметр цилиндрической вин­

товой пружины;

d — диаметр проволоки пружины;

to — число рабочих витков пружины; G — модуль упругости при сдвиге;

Q2 — усилие, создаваемое отжимным устрой­ ством;

Gd4 жесткость пружины;

о

Я, =

^ ----- податливость пружины;

9


Q — усилие на сбегающем конце гибкой ленты;'

Q] — усилие на набегающем конце гибкой ленты;

а — угол обхвата гибкой лентой; А — параметр отжимного устройства;

В— параметр муфты;

С— параметр подвижных сопряжений де­ талей муфты;

е— основание натуральных логарифмов;

Sj- =

 

28i — величина

износа

пакета

дисков;

 

 

 

б — величина

износа

одной

поверхности

 

 

трения дисков;

 

 

 

 

 

 

80 — величина износа обкладки гибкой лен­

 

 

ты;

 

удельное

давление

для

 

 

[(?]— допускаемое

 

 

фрикционных метериалов;

 

 

 

Сг — жесткость

упругой муфты;

 

 

 

Ф — относительный угол закручивания по-

 

 

лумуфт;

 

 

 

 

 

 

Ф =

 

dm

 

угловая

скорость

за­

-jj-----относительная

 

 

кручивания

полумуфт;

 

 

 

■ ■ d m

 

 

 

ускорение

за­

Ф =

-jj-относительное угловое

 

 

кручивания

полумуфт;

 

 

 

Т =

 

-----период колебаний;

 

 

 

 

 

 

А0 — амплитуда

вынужденных

колебаний;

 

 

Р' — коэффициент

динамичности системы;

 

 

со — частота возмущающего момента;

 

wi!

“ г — угловые скорости.