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

в первом приближении значение ф в интервале А^. Полюс­ ное расстояние при интегрировании

н =

МшР/

Из графика зависимости М у — Ф (ф) по средним в ин­ тервале Ati значениям ф и (coi — со2) определяем значе­ ние М у, а из графика Мд = Ф («н — со2) — значение Мд. Графически решая уравнение (211), определяем во втором приближении Дсо2 в интервале At{, измеряя катет прямо­

угольного треугольника, противолежащий углу а 2. Второй катет в этом треугольнике представляет собой в масштабе р,м значение знаменателя левой части уравнения (211). По по­ лученным значениям М у и Мл находим уточненное зна­ чение со!, а затем, пользуясь описанным методом, определя­ ем ф во втором приближении в интервале Ati.

В интервале At2 относительный угол ф закручивания полумуфт в первом приближении равен его значению в кон­

равно средней ординате графика, на котором показана эта функция в интервале Д/2. Определяя в первом приближении Acoi и Аш2, находим ф во втором приближении, а по его

находим значение ф в следующих интервалах времени At до тех пор, пока ф не станет равным фп, т. е. до начала буксова­ ния муфты. После этого решение следует продолжать в со-

132

ответствии с уравнениями

_______ Арф

М ± + М а sin шt — М п

до тех пор, пока величины угловых скоростей полумуфт станут равными (a»i = <а2).

Результаты решения показаны на рис. 52. Штриховы­ ми кривыми показана зависимость ф = Ф (t) для упругой муфты с линейной характеристикой, с жесткостью Сi =

=602 кГ ■см/рад и предельным углом закручивания ф„ =

—1,33 рад, соответствующим началу буксования.

Как видно из рис. 52, пуск машины, эквивалентную ди­

намическую систему которой мы рассматривали, сопровож­ дается периодическим пробуксовыванием муфты. В уста­ новившемся режиме разгона масс динамической системы величина ф изменяется циклически с периодом Т =

=0,1655 сек, причем, муфта буксует в течение времени t6'=

=0,03 сек в период протекания каждого цикла. Величина для муфты с линейной характеристикой несколько больше

исоставляет 0,035 сек. Соответственно, углы буксования для муфт с нелинейной и линейной характеристиками за

каждый цикл фб = 0,24 рад и фб = 0,36 рад.

При установившемся движении холостого хода машины {Mi = 0; М 2 — 0) период колебаний ф как для муфты с ли­ нейной, так и для муфты с нелинейной характеристикой составляет 0,166 сек, т. е. равен периоду колебаний возму­ щающего момента. Амплитуда фу колебаний муфты с нелиней­ ной характеристикой (см. рис. 52) несколько меньше ампли­

133

МНОГОДИСКОВАЯ МУФТА

СШАРИКОВЫМ ОТЖИМНЫМ УСТРОЙСТВОМ

ИЛИНЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

Ниже изложены расчет и исследование муфты, схема которой показана на рис. 53 [33].

На валу 1 с заплечиком 2 неподвижно установлено коль­ цо б и подвижно — диск 4 с пальцами 7. Между диском 4 и

Рис. 53. Схема упруго-предохранительной муфты с шари­ ковым отжимным устройством.

кольцом 6 расположена предварительно сжатая пружина 5. В заплечике 2 и диске 4 есть лунки переменной глубины (см. сечения А —А и Б—Б) с размещенными в них шарика­ ми 3. Под действием пружины 5 шарики 3 перекатываются

134

в более глубокие части лунок. Если в процессе торможения диска 4 на вал 1 действует крутящий момент, то происхо­ дит относительное их смещение. При этом шарики, выкаты­ ваясь по наклонным поверхностям лунок, отводят диск 4 от заплечика 2 вправо, в результате чего пружина 5 деформи­ руется, сокращаясь.

Расстояние, на которое перемещается диск 4 от запле­ чика 2, при всех прочих равных условиях зависит от вели­ чины крутящего момента, передаваемого от вала 1 к диску 4.

На пальцах 7 установлены диск 8 и диски 9, а на валу 12 с направляющими шпонками — диски 13 и 10. Все диски могут перемещаться вдоль оси вала. Они сжаты пружи­ ной 11.

При увеличении крутящего момента шарики 3 выкаты­ ваются из лунок, отжимая диск 4 до тех пор, пока соединен­ ные с ним пальцы 7 не переместятся на величину зазора s,

на валу 1 и соответствующее перемещение шариков связано с преодолением сил упругости пружин 5 и 11. Увеличивая момент до максимального, действие пружины 11 на фрикци­ онные диски 9, 13 ослабляется так, что передача крутящего момента прерывается. С уменьшением крутящего момента уменьшается осевое усилие шариков, действующее на диск 4, и следовательно, ослабляется давление пальцев 7 на диск 10. Усилие пружины И вновь становится достаточным для передачи заданного крутящего момента.

При наличии скосов лунок для шариков в обе стороны муфта может передавать вращение в различных направле­ ниях. В общем случае, когда углы ai и сс2 наклона лунок не одинаковы, моменты в период срабатывания муфты будут также различными при вращении муфты в одном и в другом направлениях.

При s > 0 муфта рассматриваемой конструкции имеет линейную характеристику и обладает упругими свойства­ ми. С увеличением момента до заданного, при котором муфта

135

срабатывает, зазор s уменьшается до нуля и муфта автомати­ чески начинает работать как предохранительная фрикци­ онная с шариковым отжимным устройством.

При срабатывании муфты момент без учета потерь на трение определяется по формуле

образующей лунки для шарика; г — радиус расположения шариков.

Формулу (212) в обобщенном виде записываем следу­

136

Исследования характеристики муфты с учетом трения в по­ движных сопряжениях (в контакте пальцев 7 с дисками, в упорных подшипниках) показывают, что на величину ко­ эффициентов точности влияет не только размер угла а ь но и радиус R nокружности расположения пальцев. При умень­ шении Rn и увеличении ai коэффициенты точности прибли­ жаются к единице, а усилие пружины 5 увеличивается.

КОНУСНАЯ МУФТА с в и н т о в ы м о т ж и м н ы м УСТРОЙСТВОМ И ЛИНЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

Рассмотрим схему муфты, представленную на рис. 54. Вал 11 муфты имеет несамотормозящую левую и правую резьбы с одинаковыми геометрическими параметрами. Дис­

быть установлена в свободном или в предварительно сжатом состоянии.

В период, когда муфта не нагружена, диски 8, 9, а также 3, 7 расположены на расстоянии s. Передача движения от вала 1 к валу 11 осуществляется в результате действия сил трения, которые возникают между конусными поверхностя­ ми дисков.

137