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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 118

Скачиваний: 0

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

находим

 

 

S0R0 = ML= T п2 [ 4

(* + 1) И * - 1 )

+

+ h(k — 1) (eaf* +

1) sin ]•

(130)

Из условия равновесия сил, возникающих при взаимо­ действии рамки с нижней лентой (рис. 32, д), находим

S'0Ro = М2 = Тп2[ 4 (k + 1) (eaf* -

1)

h (k — 1) (ealx +

1) sin 4

(131)

Суммируя моменты М г и М 2,

после преобразований по­

лучаем

(132)

Усилие пружины Тп2 определяется по заданному момен­ ту М п и выбранным параметрам а и О из формулы (127) или (132). По максимальному усилию Тп1 = Tn2 k рассчи­ тывают размеры пружин, нагружаемых поочередно сила­ ми Гп1илиТ’л2, если вращение муфты реверсивное.

Коэффициент точности и максимальный коэффициент точности муфты при работе в соответствии со схемами, по­ казанными на рис. 32, б и б, вычисляют соответственно по формулам

(ealn + 1) (eaim ~

(133)

(134)

6*

83

При работе муфты в соответствии со схемами, показанными на рис. 32, г и д ,

еа,т - 1

eafn (В +

А)— (В — А) .

еа>п _ ]

e“fm (В +

А) (В — А)

_ еа — 1

ealn (В + А ) — (В — А)

еа1п— 1 ' еа (В + А ) — (В — А)

где В = — ^ ; А = 2R0.

sin —

2

(135)

(136)

=

Решая

частный

пример, когда

М п

350 кГ-см\ D =

140 лш;

D0 =

2R0 =

120 мм;

а =

150°;

h = 60 мм\

k = 1,25;

/„ = 0,2; fm =

0,4 получаем б =

145 лш; А =

=

120 лш.

В первом случае работы муфты

Гп2 = 42 кГ;

уТ = 1,9; |3 = 2,3,

во втором случае — Тп2 =

55 кГ; ут=

=1,6; Рт = 2,2.

Зависимость момента М„ от величины fx приведена на

рис. 33. Кривая 1 построена в соответствии с формулой (127), а кривая 2 — в соответствии с формулой (132) поданным при­ мера.

Экспериментальные исследования муфты с параметрами, указанными в примере, производились на испытательном стенде (13). По результатам экспериментального исследова­ ния на рис. 33 построены кривые 3 и 4 зависимости Л4П= Ф (/) соответственно для первого и для второго случаев работы муфты. Как видно из рисунка, данные экспериментальных исследований близки к расчетным. Следует заметить, что при изменяющемся коэффициенте трения fx момент Мп остается более стабильным и ут ближе к единице, если кулачки поводка соприкасаются с опорами В пружин.

В муфте рассматриваемой конструкции без регулировоч­ ных винтов 9 износ обкладок вызывает снижение величины передаваемого муфтой момента.

84


В несколько измененной конструкции муфты фирмы «P/У», предлагаемой Я- И. Есипенко и А. 3. Паламаренко, исключено влияние износа обкладок на величину предель­

ного

момента,

передаваемого

 

муфтой [11].

 

 

 

муф­

 

Схема

предлагаемой

 

ты показана на рис. 34, а. Две

 

рамки 3 с прикрепленными к

 

ним стальными лентами с об­

 

кладками, как и в муфте фир­

 

мы «P/У», повернуты одна

 

относительно другой на 180° и

 

сложены так, как показано на

 

рис.

31.

Под действием

пру­

 

жин

обкладки

прижимаются

 

к внутренней поверхности ба­

 

рабана 2 (одна из рамок,

пру­

 

жины и ленты на

рисунке не

 

показаны). На каждой рамкеЗ

 

устанавливается неподвижная

 

ось 5 с роликом 4.

Поводок 1

 

имеет два диаметрально

рас­

 

положенных отверстия, в ко­

 

торые входят ролики 4.

При

 

вращении

поводка наклонные

 

рабочие плоскости отверстий,

 

расположенные под

углом |3,

 

соприкасаются

с роликами 4.

Рис. 33. Зависимость М п = Ф ( f x )

Составляющая

G0 усилия S0,

для муфты с радиально переме­

возникающего

при

передаче

щающимися рамками.

крутящего момента,

сжимает

 

пружины, а составляющая N создает крутящий момент, пере­

даваемый муфтой.

Предельное значение момента М п, пере­

даваемого муфтой,

определяется разностью усилий пружи­

ны

и усилия

G0.

Эта разность усилий создает достаточ­

ное

трение между

барабаном

и асбестовыми обкладками.

85


В соответствии с принципом действия рассматриваемой муфты необходимо увеличение усилия пружин и более точ­ ное изготовление рабочей плоскости поводка, расположен­ ной под углом (5.

При проектировании муфты следует задаться расстоя­ нием Л2между центром вала и центром ролика, расстоянием а между центром вала и вершиной угла рабочих плоскостей

отверстий, радиусом ролика R и углом (5 наклона рабочей плоскости.

В соответствии с рис. 34, а и расчетной схемой (рис. 34, б) из условия равновесия рамок предельный момент

М =

 

Tn2(k + \)

,

ctf

(137)

а

1)

sin —

х

D(eafx — 1)

+ 2A tg il>0

где ф0 — угол давления; cos ф0=

a cos (3 — R

Максимальный предельный момент, при котором сраба­

86

тывает муфта, если fx =

1,

в

соответствии

с форму­

лой (137)

 

 

 

 

Mma* =

r n2(fe+D---------- .

(138)

sin —

(е“ +

1)

J

 

£)(ео _ 1 )

 

+ 2Л3 tg гр0

 

Для рассматриваемой муфты кривая зависимости предель­ ного момента от коэффициента трения подобна кривой та­ кой же зависимости, построенной для муфты фирмы «PIV», когда она работает в соответствии со схемой, показанной на рис. 32, г и д .

Расположение рабочих плоскостей поводка относительно диаметральной линии под разными углами и р2 дает воз­ можность получить различные значения М п при реверсив­ ном вращений ведущего вала.

При такой конструкции поводка возможно применение устройства для регулирования предельного момента. Влия­ ние износа обкладок на величину М пможно исключить пу­ тем замены прямолинейного рабочего профиля поводка кри­ волинейным (выпуклым).

УПРУГИЕ ФРИКЦИОННО -ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ

к р а т к и е с в е д е н и я о д и н а м и к е п р и в о д а

СУПРУГОЙ МУФТОЙ

Вряде случаев при передаче неравномерного крутяще­ го момента валу машины возникает необходимость в установ­ ке между полумуфтами упругих звеньев, что позволяет смягчать толчки и удары. В результате применения упругих звеньев критические скорости вращения вала машины имеют место только в период пуска. Это не опасно, так как период пуска проходит так быстро, что амплитуда колебаний

87


не успевает возрасти до величины, при которой могут разрушаться наименее прочные детали машины.

Упругие элементы, соединяющие полумуфты, поглощая часть кинетической энергии удара, уменьшают амплитуды

Рис. 35. Характерные законы изменения величины крутящего момента упругих муфт:

а — линейный: б — квадратичный; « — кубический.

колебаний в области резонанса. Муфты с упругими звень­ ями, способными деформироваться во время работы, назы­ ваются упругими муфтами. В зависимости от формы, конст­ рукции и материала (сталь, кожа, резина и др.), из которого изготовлены упругие элементы, относительный угол закру­ чивания полумуфт может быть прямо пропорциональным действующему упругому моменту М у или изменяться по какому-либо другому закону. В первом случае муфты имеют

линейную характеристику, во втором— нелинейную

[17].

Рассмотрим некоторые характерные законы изменения

упругого

момента М у

в зависимости от

относительного

угла ср

закручивания

полумуфт. На рис.

35, а показа­

на линейная

характеристика муфты {0г — средняя

точка

колебания;

R — рабочая точка характеристики;

сру —

относительный угол закручивания полумуфт

под действием

88

переменного

упругого момента Му; М г —■постоянная

со­

ставляющая момента, передаваемого муфтой).

 

 

В простейшем случае, когда потери на трение при де­

формации упругих элементов незначительны и ими

можно

пренебречь,

т.

е.

когда демпфирование отсутствует,

мо­

мент, передаваемый муфтой, равен моменту упругих сил:

 

 

 

 

Му — Cj^cpy.

(139)

За один цикл изменения Му работа упругих сил

 

 

 

ФУ1

4>у1

 

 

Л у =

j

Mdtp = C1 ) ФУс1ф = -у-Сфу! — Фу0).

(140)

 

фуо

Фуо

 

 

где фу1 — относительный угол закручивания полумуфт при максимальном крутящем моменте; фУо — относительный угол закручивания полумуфт, соответствующий первоначальной затяжке упругих элементов муфты; Сг — жесткость муфты. В машиностроении применяется большое количество муфт без первоначальной затяжки упругих элементов (фУо = 0).

На рис. 35, б приведена квадратичная характеристика муфты. Рабочая точка R характеристики смещена относи­ тельносредней точки колебаний на величину

Фу1 + V

и -

2

За один цикл работа упругих сил

А у = F-l = F2.

Зависимость упругого момента от величины деформации определяется равенством

Му = шру + sqP,

(141)

где т и s — постоянные коэффициенты.

На рис. 35, в представлена кубическая характеристика

муфты. В соответствии

с рисунком

 

М

у = т ф у + /?фЗ,

(142)

где р — постоянный коэффициент.

89