Файл: Есипенко, Я. И. Муфты повышенной точности ограничения нагрузки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 0
Подставив значение величин, входящих в уравнение (37), и решив его относительно а 1; получим
а х > arctg |
2tgpt |
|
г — tg2Pi |
Износ каждой поверхности трения фрикционных дисков на величину б уменьшает усилие Тп пружин 4 на величину
Т'„ = 2ЫС0 = б£С0. |
(38) |
где С0 — суммарная жесткость пружин 4.
С учетом вышесказанного и выражения (38) крутящий момент, передаваемый муфтой после износа каждой поверх ности трения на величину б,
Мп = В(ТП— 2ЫС0) /пр. |
(39) |
Зависимость передаваемого муфтой предельного момента от величины износа поверхностей трения для муфты с вы шеприведенными параметрами и С0 = 90 кГ/мм показана штриховой прямой 5 на рис. 8.
Коэффициент точности муфты
_ |
fnp.nl _ |
/ш 11 + Rcfn (Ап — А1п — Сп)] |
/д/у, |
Ут - |
/пр.„ _ |
f n V + R c f m ( A m - A m - C n )\ ’ |
1 ' |
где А п; А\п\ Сп соответствуют значению р1п, а А ; - А 1т и Ст— значению р\т. Для муфты, параметры которой уже
приводились, |
при |
fn = |
0,2; |
fm = 0,4; |
pln = |
6°; plm = 10° |
коэффициент |
точности |
ут = |
1,71. |
|
|
|
Если fx — 1, максимальный момент, при котором сраба |
||||||
тывает муфта, |
|
|
|
|
|
|
|
Мшах = В Т П я с {А _ Ai _ С) + 1 |
’ |
||||
а максимальный коэффициент точности |
|
|
||||
|
Р* = |
1~Ь Rcfn (Ап — А1П |
Сп) |
(41) |
||
|
fn "Е Rcfn (Am— Aim |
6m) |
31
Для муфты с параметрами, рассмотренными выше, макси мальный коэффициент точности, подсчитанный по формуле
(41), Рт = 3,0.
Все вышеприведенное справедливо для муфты с кулач
ками у которых р = Р0 = — . При нарезании кулачков от
жимного устройства по методу обкатки червячной шлице вой фрезой угол Р (рис. 6, сечение Б — Б) не равен углу
Р0 = — > где г — число кулачков. Это несколько ухудшает
фрикционные характеристики муфты при очевидных техноло гических преимуществах.
МУФТА С КУЛАЧКОВЫМ ОТЖИМНЫМ УСТРОЙСТВОМ И ПОСТОЯННЫМ ПРЕДЕЛЬНЫМ МОМЕНТОМ
ПРИ ИЗНОСЕ д и с к о в
В различных отраслях промышленности применяются
машины, |
которые работают с частыми |
перегрузками |
и не |
|
избежной |
при этом пробуксовкой предохранительных муфт |
|||
(прессы, |
пульсирующие |
конвейеры, |
ножницы и |
др.). |
При частом срабатывании |
муфт происходит быстрый |
износ |
поверхностей трения дисков и соответствующее увеличе ние длины сжатых пружин, обеспечивающих замыкание муф ты. Сила упругости пружин при увеличении их длины и точ ность предельного момента, при котором срабатывает муфта, уменьшаются не только вследствие изменения коэффициента трения, но и вследствие износа дисков.
Схему и принцип действия муфты рассмотрим по рис. 9. Полумуфта 2 с пальцами 6 неподвижно закреплена на ва лу 1. Полумуфта 14 с упорным диском 4 и нажимным диском 7, подвижно установлены на валу 11. Она может поворачи ваться относительно вала на некоторый угол. Ступица на жимного диска 7 соединена со ступицей полумуфты 14 на правляющей шпонкой и роликами 9 и 12, которые установле
32
ны на поводке 13, соединенном с валом 11 неподвижно. Диски 5 установлены на пальцах 6 и могут перемещаться вдоль оси муфты. Цилиндрические ролики 12 расположены в круговых пазах ступицы полумуфты 14, а конические ро лики 9 — в отверстиях (кулачках с внутренним профилем) ступицы нажимного диска 7. Рабочие поверхности кулачка, соприкасающиеся с коническими роликами 9 (рис. 9, а),
Рис. 9. Схема предохранительной муфты с кулачковым отжимным устройством.
расположены под углом с*! = 90° — а„. Пружины 8 сжи мают диски трения 5 с силой, несколько большей, чем та, которая необходима для передачи заданного момента М п. Усилие пружин 8 регулируется винтами 10.
При передаче крутящего момента (рис. 9, б) поводок 13 с роликами 12 и 9 стремится сжать пружины 8 и ослабить их действия на диски трения.
Из условия равновесия нажимного диска 7 (рис. 9, б) получаем
S = T n - Q a + F v |
(42) |
3 |
478 |
33 |
где Fj = fi — сила трения между ступицей нажимно-
го диска 7 и направляющей шпонкой, установленной на сту
пице полумуфты |
14. |
передачу |
заданного |
момен |
|
Усилие S, обеспечивающее |
|||||
та М п, находим по формуле |
|
|
|
|
|
|
Мп |
|
|
(43) |
|
|
Rdfр |
|
|
||
|
|
|
|
||
Осевое усилие Q2 определяется |
в |
соответствии с рисунка |
|||
ми 9, а и 9, б: |
|
|
|
|
|
<32 = |
Р, |
|
Мп |
|
(44) |
tg (“о + Ро) |
#о tg (а0 + |
Ро) |
|||
где R 0 — средний |
радиус линии |
контакта рабочей |
поверх |
ности кулачка с роликом 9\ р0— приведенный угол трения, учитывающий потери на трение при перекатывании роликов 12 и 9; а 0— угол наклона рабочего профиля кулачка.
Подставляя значения Q2, S, |
в формулу (42), получаем |
|||
|
1 |
1 |
(45) |
|
Rdfр + Ro tg (ао + |
||||
Ро) |
||||
и, соответственно, |
|
|
|
|
м п = TnRci ----------- |
fx |
|
= TnBfnp, (46) |
|
1+ Rdfх |
1 |
|
2 |
|
Ro tg (Обо + |
Ро) |
dj |
где
/п р =
1 |
1 Rf |
1 |
г £>1х |
1
A tg (а0 + Ро)
р _
В = Rci\ А = R0\
1г
с(1J
dd .
/j — коэффициент трения скольжения в месте контакта сту пицы нажимного диска 7 с направляющей шпонкой.
34
Коэффициент точности муфты
fпр.m fm fпр.га ~ fn
1 + |
1 |
роя) - |
1 |
Bfn A tg (a„ + |
-£■ fm |
||
1 + |
Bfmf |
pom) |
1 |
|
1 A tg(a0 + |
c fim. |
Для случая, когда fx = 1, максимальный момент, при ром срабатывает муфта,
MmaJi — |
|
ТnR0i |
|
|
+ Rcl |
1 |
|
||
1 |
т" fim] |
|||
Ro tg (a0 + pom) |
||||
|
|
<V |
Максимальный коэффициент точности муфты
1 + Bfn |
|
1 |
роя) |
1 |
f 1 |
|
|
A tg (a0+ |
c |
Ul |
|||
fn + Bfn |
|
1 |
|
1 |
f,n |
|
. |
A tg (a„ + |
pom) |
||||
|
c |
l"\ |
(47)
кото-
(48)
(49)
Чтобы исключить влияние износа дисков на величину пре дельного момента, необходимо прямолинейный рабочий про филь кулачка в ступице нажимного диска 7 заменить кри волинейным так, чтобы каждому значению усилия Тп1 пру жин после износа дисков на величину 6; соответствовал угол a 0I-, при котором обеспечивается постоянство Л4П[12 ].
Поставленную задачу решаем без учета сил трения в кон тактах подвижных сопряжений (р„ = 0; Д = 0). В формулу (45) подставляем значение а0 — 90° — осх (рис. 9, а) и пере писываем ее в следующем виде:
tg«i = Ro (“7йд |
/Щ г) ’ |
^ |
где Т{ — усилие одной пружины; г — число пружин. Предельное значение величины износа определяется при tg ос,- = 0, т. е. при
T i m ' n Z = l § f c - |
(51) |
3* |
35 |
Дальнейший износ дисков сопровождается переходом ролика 9 с криволинейного профиля кулачка на прямоли нейный (рис. 10, б). Муфта повышенной точности при этом преобразуется в обычную многодисковую предохранитель ную муфту. Восстановление расчетной характеристики муф ты осуществляется путем перемещения всех дисков вправо
с помощью гайки 3 (рис. 9) или замены изношенных обкла док дисков новыми.
Усилие, сжимающее пружину, прямо пропорционально ее деформации. Его величина определяется из соотношения
Т„
|
|
Т , = |
|
|
|
(52) |
|
|
г |
|
|
|
|
где |
Т„ — усилие всех пружин 12 до |
износа дисков; |
= |
|||
— |
87'по;У |
, |
пружины, |
соответствующая |
||
----- _ |
— деформация |
|||||
|
G d xz |
|
|
|
|
|
|
Т |
|
величина |
износа всего пакета |
||
силе —— ; б(- — заданная |
||||||
дисков. |
|
|
|
|
|
|
|
Назначая последовательно (с одинаковым интервалом) |
|||||
значения |
от 0 до бШах, по формуле (52) определяем Т{ и по |
|||||
формуле (50) — соответствующие ему |
значения щ. |
|
||||
|
При построении рабочего профиля кулачка необходимо, |
|||||
чтобы выполнялось следующее условие: |
касательные |
U-\ |
ик ролику (рис. 11) для двух смежных его положений дол-
36