Файл: Есипенко, Я. И. Муфты повышенной точности ограничения нагрузки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 0
Момент трения между фрикционными дисками 7 и 8 воз никает под действием сил упругости пружин 10. Упругий момент создается пружинами 13 и регулируется при помо
щи кольца |
И болтами 12. |
|
|
|||
Вал 14 жестко |
соединен с |
|
|
|||
корпусом 15 муфты. |
|
|
|
|||
Под действием крутяще |
|
|
||||
го момента, |
передаваемого |
|
|
|||
муфтой, |
подшипники 3 пе |
|
|
|||
рекатываются |
по криволи |
|
|
|||
нейным |
поверхностям ку |
|
|
|||
лачков шайбы 4. Этому пре |
|
|
||||
пятствует усилие |
сжатых |
|
|
|||
пружин |
13. |
Если |
s = О |
|
|
|
(рис. 58, |
вид |
А), |
усилие |
|
|
|
пружин |
10 |
воспринимает |
|
|
||
ся либо частично, либо пол |
|
|
||||
ностью |
через |
нажимной |
Рис. 59. Расчетная схема определе |
|||
диск 9 и втулку 6 подшип |
ния профиля кулачка. |
|||||
никами 5. |
|
|
|
|
|
|
Из уравнения равновесия крестовины 2 при буксовании |
||||||
муфты получаем |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Мп = ^ |
+ ^ > |
(241) |
где Р2 — окружное усилие, возникающее |
в месте контакта |
|||||
подшипников 3 с кулачком шайбы 4\ |
— окружное уси |
|||||
лие, возникающее в месте контакта подшипников 5 с кулач ком втулки 6; d2 к di — соответственно средние'диаметры кулачков шайбы 4 и втулки 6.
Если не учитывать потери на трение качения и геометри ческое скольжение между шарикоподшипниками и поверх ностями кулачков, а также трение в шариковых шпонках, то суммарное усилие Тп2 пружин 13 уравновешивается го ризонтальной составляющей Q2 нормального давления, возникающего между подшипниками 3 и поверхностью
149
кулачка |
шайбы 4 (рис. |
59), т. е. |
Тп2 = Q2. |
Из рис. 59 |
||
следует, |
что |
Р2 = Q2 |
tg |
а 2; Р 2 = |
Тп2 tg а 2, |
и, соответст |
венно, P t = |
Qi tg ai = |
Tni tg « 1. |
|
|
||
Учитывая приведенные выше зависимости, выражение |
||||||
(241) записываем в следующем виде: |
|
|||||
|
|
l'n2tg tt2d2 |
Тп1 tgaA |
(242) |
||
|
|
М„ = |
|
|
|
|
Анализируя выражение (242), замечаем, что при а 2 > ctt основная часть крутящего момента определяется величиной первого слагаемого правой части этого выражения.
В процессе износа поверхностей трения фрикционных дисков будут изменяться оба слагаемые, но для стабили зации величины передаваемого муфтой крутящего момента достаточно исключить влияние износа на большее из них, т. е. выполнить условие
l'tl2 tg ®2^2
А р - == const.
2
При износе поверхностей трения фрикционных дисков зазор s уменьшается, поэтому упругий момент муфты при различном зазоре s и постоянном угле а 2 будет различным.
Для того, чтобы величина s не влияла на величину упругого момента, необходимо добиться, чтобы значение окружного усилия Рг не зависело от относительного положе ния подшипника 3 и поверхности кулачков шайбы 4.
В соответствии с рис. 59
- г г = “i r = tg (90° ~ а *); Гп2 =
где ^ и я — соответственно жесткость и деформация пру жины 13.
Подставляя значение Тп2, получаем
dy = |
*2 dx. |
150
. После интегрирования |
|
У = к 4 ^ + к' |
<243> |
где k — постоянная интегрирования. |
|
При выбранной системе координат (рис. 59) k — |
где |
d n — диаметр подшипника 3.
По уравнению (243 ) можно построить кривую, которой должен соответствовать профиль кулачка шайбы 4 для того, чтобы усилие Р2 было величиной постоянной.
Формула, по которой определяем передаваемый муфтой момент, выводится аналогично равенству (234) и имеет вид
М„ |
Tnl tg а Л |
+ |
Т „2 tgap^a |
RJfx |
(244) |
|
tg M l |
+ |
2/?с<7л |
||||
|
|
|
где T„i — суммарное усилие пружин 10; Тпг — суммарное усилие пружин 13; ар— расчетный, обычно максимальный, угол наклона профиля кулачков шайбы 4.
Если обозначим R ci; d { tg |
d2 tg aD; А -р Zuf,х |
соответ- |
|||
ственно через В; А; |
С; / пр, то равенство (244) примет вид |
||||
Мп = В (ТniA + Т П2С) / пр. |
(245) |
||||
Коэффициент точности для |
рассматриваемой |
муфты |
|||
v = |
^nPm |
= |
fm ^ |
~Ь 2 В /п ). |
(246) |
Ут |
/прл |
|
(А + |
2Bfm) fn ’ |
|
максимальный коэффициент точности |
|
||||
|
о |
А + 2В}п |
(247) |
||
|
|
Ш |
+ 2В) |
||
|
|
|
|||
При износе каждой поверхности трения фрикционных дисков на величину 6 длина пружины 13 восстанавливается на величину 2 Ы — 6,. Следовательно, усилие Тл\ пружин 13
уменьшается и вычисляется по формуле |
|
Тп\ = Тп\ — 6 ^ . |
(248) |
151
Зазор s также уменьшается на величину б;, что вызывает уменьшение угла ср, в пределах которого муфта работает как упругая. Но это мало отражается на величине М п, так как в любом положении подшипника 3 относительно профи ля кулачка усилие Р2, а следовательно, и упругий момент
остаются постоянными по величине.
Таким образом, зависи мость крутящего момента от величины б,- при подста новке равенства (248) в ра венство (245) имеет вид
|
|
|
Мп — В [Тп2С -(- |
|
Рис. |
60. Зависимость М п = |
Ф (ф) |
+ (ТП1— б ^ ) А] / пр. |
|
При б,-= s момент М п = |
||||
для |
муфты со стабильной |
харак |
||
|
теристикой. |
|
— О, так как усилие Тп\ |
|
|
|
|
пружин 10 воспринимается |
подшипниками 5 и усилие, сжимающее фрикционные диски, в этом случае равно нулю.
Суммарные усилия пружин 10 и 13 определяются следую щим образом. Задавшись минимально возможным значением коэффициента трения для выбранных материалов дисков fp,
по формуле (239) определяют Тп1 (момент М„ задан). |
За |
|
тем, |
задавшись ар, определяют Тп2 по формуле (240) |
при |
f 1 = |
0: |
|
Т— 2М п
1,2 ~ tg а р ’
Зависимость Мп от величины fx для муфты со стабильными характеристиками такая же, как и для упруго-предохрани тельной муфты с двумя рядами шариков.
Для описанной муфты, с параметрами, принятыми выше для муфты с двумя рядами шариков, но при Тп2 = 560 кГ и оср = 45° коэффициент точности ут. подсчитанный по фор муле (246), равен 1,007. Максимальный коэффициент точ ности рт, найденный по формуле (247), равен 1,011.
152