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

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

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 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 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