Файл: Есипенко, Я. И. Муфты повышенной точности ограничения нагрузки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
fm = 0,4, коэффициент точности Yt = 1,71, а при тех же параметрах, но при ocj = 60° ух = 16.
Максимальный коэффициент точности, подсчитанный по формуле
|
|
о __ |
1 ~Ь Afn |
|
|
|
|
Рт ~ |
(1 + A)fn ’ |
|
|
при а х = |
45° равен |
6, а |
при |
аг = 60° {5Х= |
3,88. Зави |
симость |
предельного |
момента, |
передаваемого |
описывае |
мым устройством, от коэффициента трения fx для вышепри веденных параметров показана на рис. 17 при а 2 = 45° и а 2 = 60° (соответственно кривые 3 и 4).
При износе поверхностей трения на величину 6 каждая из пружин 3 восстановит свою длину на величину 28. Уси лие, прижимающее колодки, уменьшится. Момент может быть вычислен по формуле
М'п = (Тп- 48С0) ВС/Пр. |
(74) |
Зависимость М п от величины б (прямая 5, рис. 17) построена при С0 = 6 кГ/мм; fx = 0,4; ах = 45°.
В заключение заметим, что конструкция тормоза, по казанная на рис. 16, выгодно отличается от конструкций тормозов, показанных на рис. 15.
Ц И Л И Н Д РИ Ч ЕС К И Е МУФТЫ С ГИБКОЙ ЛЕНТОЙ
ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ
МУФТА С ГИБКОЙ ЛЕНТОЙ
В цилиндрических муфтах с гибкой лентой повышенная точность передаваемого предельного момента достигается при уменьшении усилия Qx на набегающем конце ленты. Это условие можно выполнить, применяя специальные меха низмы (отжимные устройства), с помощью которых переда ется движение от поводка муфты, закрепленного на одном
50
из соединяемых валов, сбегающему концу ленты, располо женной в цилиндре барабана, закрепленного на другом ва лу, или без специальных механизмов, т. е. так, как показано на рис. 18.
Барабан 1 рассматриваемой муфты (конструкции А. 3. Паламаренко) закреплен на валу 7 при помощи шпон ки. На валу 10 неподвижно закреплен поводок 9 с пальцем 8.
Рис. 18. Предохранительная муфта с гибкой лентой и водилом.
Палец 8 соединен с водилом 4, которое свободно вращает ся на ступице барабана. Стальная лента 3 с асбестовой об кладкой 2 прижата к внутренней поверхности барабана 1 пружиной 6, которая установлена в стакане 5, расположен ном в отверстии водила. Крутящий момент от водила к ба рабану или наоборот передается под действием сил трения, возникающих между обкладкой и внутренней поверхностью барабана. Если величина крутящего момента больше ве личины момента сил трения, асбестовая обкладка со сталь ной лентой проскальзывает по барабану.
4* |
51 |
|
При расчете муфты пренебрегаем центробежными силами
исилами упругости стальной ленты.
Впроцессе работы между барабаном и обкладкой, при жатой к нему пружиной, возникают силы трения. Зависи
мость между усилием Q±на |
набегающем конце ленты |
и Q |
|||
на сбегающем конце ленты определяется по формуле |
|||||
Эйлера |
Q = |
Qieaf* |
|
||
|
|
(75) |
|||
или в соответствии с рисунком: |
|
|
|||
|
|
Q |
Тп |
eaf* |
(76) |
|
|
|
cos р |
|
|
где fx — коэффициент трения между обкладкой и барабаном; |
|||||
2р = |
360° — а . |
|
|
|
|
Рассмотрим характеристику муфты в зависимости от |
|||||
изменения коэффициента трения fx для двух случаев: |
|
||||
1. |
Поводок 9 является ведущим и вращается по часовой |
||||
стрелке. |
|
|
|
|
|
В рассматриваемом случае с увеличением крутящего мо |
|||||
мента М (см. рис. 18) |
усилие, действующее на набегающий |
||||
конец а гибкой ленты, |
уменьшается, а усилие, действующее |
на сбегающий конец bленты, увеличивается, так как окруж ное усилие водила, передаваемое на пружину, направлено слева направо.
Величина крутящего момента, передаваемого муфтой, определяется усилием, действующим на набегающий конец а ленты, которое соответствует разности усилия предваритель но сжатой пружины и усилия, действующего на пружину со стороны водила.
В случае схватывания (молекулярного сцепления) об кладки с барабаном и при наличии больших сопротивлений, возникающих при перемещении ленты относительно бара бана, пружина может сжаться под действием увеличивающе гося крутящего момента, приложенного к поводку. Величи на усилия, сжимающего пружину, соответствует силе ее
52
упругости Тп, а усилие, действующее на набегающий конец ленты, равно нулю. Формула Эйлера для случая схватыва ния обкладки с барабаном не применима.
2. Поводок является ведущим и вращается против часо вой стрелки.
Вэтом случае с увеличением крутящего момента усилие, действующее на набегающий конец b ленты, остается по стоянным и равным усилию Тп предельно сжатой пру жины.
Впервом случае, как это будет показано ниже, муфта обладает повышенной точностью, т. е. меньшей чувствитель ностью к изменению коэффициента трения. Во втором слу чае изменение коэффициента трения рабочих поверхностей
взначительной степени влияет на величину момента, при котором срабатывает муфта. Цилиндрические муфты повы шенной точности с гибкой лентой проектируют с учетом условий, соответствующих первому случаю.
Не излагая подробных выводов, которые довольно просты, из условий равновесия водила, поводка и гибкой ленты определяем зависимость между усилием Тп пружины и ве личиной момента М п, передаваемого муфтой при вращении поводка по часовой стрелке (формула (77)) и против часовой стрелки (формула (78)):
(77)
(78)
где h — расстояние от центра барабана до оси пружины. Коэффициент точности, максимальный коэффициент точ ности и максимальный предельный момент при вращении
поводка на часовой стрелке
Mm _ ea>n (ea>m — 1)
(79)
53
|
|
|
|
|
|
м„ |
|
Л |
(еа - |
1) |
(80) |
|||
|
|
|
|
|
|
Мп |
|
еа |
(eafn - |
1) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Т„ |
|
|
||||||
|
|
|
|
Мп |
A ll |
|
|
(81) |
||||||
|
|
|
|
COS Р |
|
|
||||||||
|
|
|
|
при |
|
вращении |
против |
часовой |
||||||
|
|
|
|
стрелки |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
eafm - |
1 |
|
|
(82) |
||||
|
|
|
|
|
|
YT= |
------L - |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
afn |
, |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
е n |
— 1 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Рт = |
|
|
■1 |
|
|
(83) |
||
|
|
|
|
|
|
Л |
- |
l |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
•Mmax =— ^ V A ( e “ — !)• (84) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
COS Р |
v |
|
' |
' |
' |
||
|
|
|
|
Формулы (80); (81 );(83); (84)спра- |
||||||||||
|
|
|
|
ведливы при fx = |
1 . |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Решая частный пример, ког |
||||||||||
|
|
|
|
да М п = 350 кГ -см\ |
А = 70 мм: |
|||||||||
|
|
|
|
а = 320°; |
/„ = |
0,2; |
fm = |
0,4 |
||||||
|
|
|
|
Р = |
|
20°, получаем Тп = 69 кГ |
||||||||
О |
0,1 |
0,2 |
0,3 0,4 0,5/х |
ут = |
1,3; рт = |
1,46, |
если |
пово |
||||||
док |
вращается по часовой стрел |
|||||||||||||
Рис. |
19. |
Зависимость Мп = |
||||||||||||
ке |
и |
Тп = |
23 |
кГ; ут = |
4,0; |
(5Т = |
||||||||
= Ф |
(fx) |
Для муфты с гибкой |
||||||||||||
|
лентой и водилом. |
= |
13, если |
вращение |
происхо |
|||||||||
|
|
|
|
дит |
|
против |
часовой |
стрелки. |
||||||
На рис. |
19 |
представлена зависимость М п = |
Ф (/*) для пер |
|||||||||||
вого случая |
(кривая 1) и для |
второго |
случая |
(кривая |
2). |
|||||||||
Кривая |
1 асимптотически |
приближается |
к |
конечной вели |
||||||||||
чине, в 1,47 раза большей (условно при fx |
оо) |
расчетно |
||||||||||||
го |
значения .'Кривая 2 резко уходит в бесконечность. |
|
|
Момент, передаваемый муфтой, не зависит от диаметра барабана, минимальное значение которого определяется максимальным удельным давлением, допускаемым для материала обкладки.
54
М У Ф ТА С О Д Н О Й П Р У Ж И Н О Й Б Е З В О Д И Л А
Муфта, схема которой показана на рис. 20, применяет ся в машиностроении для передачи крутящих моментов М п = 100 -г- 200 кГ • см. Ведомой частью муфты является барабан 5, соединенный со звездочкой, ведущей частью — поводок с пальцами 1 и 3, посредством которых движение
Рис. 20. Схема предохранительной муфты с гибкой лентой и поводком.
передается тонкой стальной ленте с прикрепленной к ней асбестовой обкладкой 4. Звездочка и поводок на схеме не по казаны. Концы стальной ленты изогнуты и образуют опоры для сжатой пружины 2.
Расстояние между пальцами выбрано таким образом, что в передаче движения при вращении в разных направле ниях принимает участие только один из них (1 или 3), со прикасаясь с плоскостью опоры пружины набегающего кон ца ленты. Если увеличить расстояние между пальцами, окружное усилие пальца будет передаваться сбегающему
55
концу ленты. Под действием усилия сжатой пружины 2 возникает сила трения между обкладкой 4 и барабаном 5, обеспечивающая передачу заданного момента М п.
Муфта не имеет устройства для регулирования момента М„, заданная величина которого обеспечивается установкой
тарированной пружины. |
пальца 3 |
приложено |
|
Рассмотрим случай, |
когда усилие |
||
к набегающему концу |
ленты. В соответствии |
со схемой |
|
(рис. 20) при вращении поводка в |
направлении ©! в точ |
||
ке с0создается усилие, направленное |
по касательной к ас |
||
бестовой обкладке, |
Qi = Qo + Fо- |
|
(85) |
|
|
В точке а0 сбегающего конца асбестовой обкладки возни
кает усилие |
(86) |
Q = Q2- F . |
Зависимость между усилиями, приложенными к набега ющему и к сбегающему концам обкладки, определяется по
формуле Эйлера |
Q = |
Q / ^ . |
(87) |
|
|
|
|||
Равновесие барабана 5 определяется из условия равен |
||||
ства моментов приложенных сил |
|
|||
Мпб = ( Q - Q i) 4 |
= Qi(eafx— l)-§ -. |
(88) |
||
В формулах (85) и (86) |
|
|
||
|
Qo = |
(Тп - - S a) cos P; |
|
|
|
F0 = (Tn - |
S 0) fx sin |3; |
(89) |
|
|
Q2= Tncosp; |
F = 7V* sin P, |
|
|
где S0 = |
— усилие, |
передаваемое пальцем |
поводка |
|
набегающему |
концу стальной ленты; М„п— момент, урав |
новешивающий силы, приложенные к поводку; Мпб — мо мент, уравновешивающий силы, приложенные к барабану;
h — расстояние от оси пружины до центра муфты; (5 = 2я~ - •
56