ДМ - Конспект лекций для бакалавров (Андриенко ЛА) (528097), страница 20

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 20)

превращать в тепло энергию при демпфировании. Рассеивание в муфтах со стальным упругим элементом происходит в основном за счетвнешнего трения, с резиновым – внутреннего трение. Оценивается коэффициент относительного демпфирования:  AдАупрРис. 10.5Отношение энергии, рассеянной муфтой за один цикл колебаний (оцениваемой на рис. 10.5 площадью петли гистерезиса) к работе сил упругой деформации за ¼ периода (площадь заштрихованного треугольника).Муфты с резиновым и резинокордным упругим элементомприменяются широко для передачи малых и средних вращающих моментов.Они конструктивно просты, дешевы, обладают высокими компенсирующимисвойствами и хорошей демпфирующей способностью, не требуют ухода приэксплуатации.

Однако долговечность их невысока. Со временем резина теряет свои упругие свойства, она не работоспособна при высоких (более 100 0 С)температурах.Муфта с резиновой звездочкойСостоит из двух полумуфт фланцевого типа с торцевыми кулачкамикаждая. Кулачки входят в соответствующие впадины промежуточной звездочки, выполненной из резины или полиуретана (рис. 10.6).160Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Резиновая звездочкаПолиуретановая звездочкаРис.

10.6Муфта простая, компактная, обладает хорошей компенсирующей идемпфирующей способностью. Зубья звездочки работают на смятие.Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП)Благодаря легкости изготовления и замены резиновых элементов этамуфта получила широкое распространение (рис.10.7).

Упругими элементамиздесь служат гофрированные резиновые втулки. Из-за сравнительно неболь-161Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************шой толщины втулок муфты обладают малой податливостью. Компенсируютнесоосности валов в пределах Δr=0,3…0,5 мм, Δa = 1…5. мм, Δγ до 1о.Рис. 10.7Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину –по напряжениям смятия на поверхности соприкосновения втулок с пальцами.Полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки см 2  103 T рd 1l  z  D1 []см ,Тр – расчетный вращающий момент, Нм; d1, z- диаметр и число пальцев, l – длина резиновых втулок, D1 – диаметр, на котором расположеныпальцы. Допускаемые напряжения смятия [σ]см =1,8…2 МПа.Муфта с резиновой конусной шайбойПолумуфты 1 и 2 соединены резинометаллическим упругим элементомс помощью винтов (рис.

10.8). Упругий элемент образуют конусные шайбы спривулканизированной резиновой шайбой. Такая форма обуславливает равномерное распределение касательных напряжений в резине при действиивращающего момента, и, следовательно, максимальную энергоемкость муфты.162Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис. 10.8Недостатком является ограниченная способность компенсирования смещения вала.Напряжение в упругом элементе равно:12  103 T p (D3  d 3 ) [ ]  0.3МПаT p - расчетный вращающий момент, в Нм, D, d в мм.Муфты с металлическим упругим элементом отличаютсявысокой нагрузочной способностью, постоянством упругих свойств, возможностью работы при высоких и низких температурах. Однако они сложныпо конструкции, дороги, имеют высокую жесткость.Рис.

10.9На рис.10.9 показана муфта с металлическими стержнями. Стержни 5работают на изгиб при передаче вращающего момента. Крышки 3 и кожух 4удерживают стержни и смазку от выдавливания. Для уменьшения износастержней и их гнезд муфта заполнятся маслом.163Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************10.4. Муфты сцепные управляемые.Предназначены для быстрого соединения и разъединения вращающихся или неподвижных валов. Применяют при строгой соосности валов.По принципу работы различают муфты с профильным замыканием (кулачковые, зубчатые) и фрикционные.Муфты с профильным замыканием применяют для передачи значительных моментов при нечастых включениях, необходимости жесткой кинематической связи и необязательной плавности включения.Фрикционные муфты применяют для плавного соединения и разъединения валов под нагрузкой на ходу в широком диапазоне скоростей при частыхпусках и остановах (например, в автомобилях, прессах, станках).Кулачковая сцепная муфтаСостоит из двух полумуфт с кулачками на торцовых поверхностях(рис.10.10).

При включении кулачки одной полумуфты входят во впадиныдругой, создавая жесткое сцепление. Для переключения муфты одну из полумуфт с помощью механизма управления (рычага или вилки) перемещаютвдоль вала по шлицам или по направляющей шпонке.Рис. 10.10164Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Кулачковые муфты не допускают несоосности соединяемых валов. Соосность обеспечивают расположением их на одном валу или с помощью специального центрирующего кольца 5 (рис. 10.11), запрессованного в неподвижную полумуфту 1.а)б)в)Рис.

10.11Основные элементы муфты – кулачки 3 бывают различных профилей:прямоугольного - а), трапецеидального - б) и треугольного – в), соответственно для больших средних и малых нагрузок.Кулачки прямоугольного профиля требуют точного взаимного углового расположения полумуфт в момент включения и трудны для включения,поскольку боковые зазоры малы. В муфтах с трапецеидальными кулачкамивследствие наклона боковых опорных поверхностей возникают осевые силы,которые стремятся раздвинуть полумуфты и затрудняют включение.

Значение угла профиля кулачков α назначают так, чтобы обеспечить самоторможение (обычно 2…50). Треугольный профиль кулачков облегчает включение,но требует осевой силы поджатия, тем большей, чем больше угол профиля α(обычно α=30…450).Сцепные фрикционные муфты.По форме поверхности трения фрикционные муфты подразделяются наконусные (коническая поверхность трения), дисковые (плоская поверхность)и цилиндрические (цилиндрическая поверхность).165Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************На рис.10.12 показана конусная фрикционная муфта.

Полумуфта 1 свнутренней конусной поверхностей установлена на валу 6 неподвижно, авторая полумуфта 3 – с наружной конусной поверхностью с фрикционнойнакладкой установлена на шлицевом валу 2, соосно расположенным с валом6.Рис. 10.12Включение и выключение осуществляется осевым перемещением полумуфты 3 при помощи рукоятки 5, необходимую силу прижатия полумуфтобеспечивает пружина 4.

Конические поверхности трения позволяют создатьна них значительные нормальные давления и силы трения при малых силахвключения (механизм клина). Конструкция муфты простая, однако, главнымнедостатком ее являются большие радиальные габариты. Поэтому эти муфтыимеют ограниченное применение.Дисковые фрикционные муфты.Наибольшее распространение получили многодисковые фрикционныемуфты (рис. 10.13).Она состоит из полумуфты 1, дисков 2 с внешними шлицами (рис.10.14,а), дисков 3 с внутренними шлицами (рис.

10.14,б) и нажимного механизма 4.166Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис. 10.13Рис. 10.14Полумуфта 1 закреплена на валу неподвижно. Диски 2 посредствомвнешних шлицев соединены с внутренними шлицами полумуфты 1, а диски3 – посредством внутренних шлицев соединены с внешними шлицами вала.Между дисками под действием нажимной силы Fа возникают силы трения, обеспечивающие передачу вращающего момента.Диски выполняют чугунными или закаленными стальными, металлическими с металлокерамическим покрытием (ФНК-11) или с приклеенныминакладками из фрикционного материала.Основным критерием работоспособности фрикционной муфты являетсяизносостойкость трущихся поверхностей.

Поверхности трения дисков проверяют на износостойкость по значению давления p .Условие передачи муфтой требуемого момента Tp :Tтp    T p  T p Tтp,167Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************где Tтp  Fа  103 fRzKz - момент силы трения, Нм,  - коэффициент запасасцепления   1.25...1.35 . Fа – сила сжатия дисков, Н, f - коэффициент трения.Dн  Dв- средний радиус поверхности трения дисков;4Dн , Dв - диаметр дисков.

Обычно принимают Dн / Dв  0,5...0,7 .Rz  (z н  z в - 1) - число пат трущихся поверхностей;z н , z в - число наружных и внутренних дисков;(при z н  3, K z  1 , при z н  6, K z  0.91, z н  11, K z  0.75 )Число дисков ограничивают z max  11 в масляных и z max  4 - для сухих,т.к. с увеличением их числа растет доля нажимной силы на преодоления силтрения в шлицах при осевом движении дисков.Необходимая сила сжатия дисков Fа :Fа  103 Tp /( fRzKz )Давление на трущихся поверхностях:p  Fа / А  4  Fа /[ (Dн - Dв )]  [p]22Масляные муфты.Сталь закаленная – металлокерамическая [p]  0.4МПа, f  0,1[p]  0,8МПа, f  0,05Сталь закаленная – сталь закаленнаяМуфта сухая.Сталь закаленная – металлокерамическая [p]  0.4МПа, f  0,2[p]  1.25МПа, f  0,3Сталь закаленная – ретинакс ФК-24АПри перегрузке фрикционная муфта пробуксовывает предохраняя машину от поломок.Фрикционные муфты не допускают несоосности соединяемых валов.Соосность полумуфт обеспечивают с помощью центрирующего кольца 6, запрессованного в полумуфту 1.168Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************10.5.

Предохранительные муфты (ПМ).Предназначены для предохранения машин от разрушения при перегрузках. ПМ располагают как можно ближе к месту возможного возникновенияперегрузки. Муфты работают при строгой соосности валов.По принципу работы ПМ подразделяются на пружинно-кулачковые,фрикционные и с разрушающимся элементом.Пружинно-кулачковая предохранительная муфта по конструкции аналогична сцепной кулачковой, только подвижную в осевом направлении полумуфту прижимает к неподвижной полумуфте не механизм управления, а постоянно действующие пружины с регулируемой силой прижатия.Срабатывание муфты сопровождается значительными ударными нагрузками, поэтому такие муфты применяют при небольших вращающих моментах и небольших частотах вращения.Фрикционные предохранительные муфты применяют при частых кратковременных перегрузках и значительных частотах вращения.

Характеристики

Список файлов лекций