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
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 |
!С |
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. |
|
|
|