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

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

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(ТП2ЫС0) /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 _ Ai _ С) + 1

а максимальный коэффициент точности

 

 

 

Р* =

1~Ь Rcfn (Ап А1П

Сп)

(41)

 

fn Rcfn (AmAim

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