книги из ГПНТБ / Поляков В.С. Муфты. Конструкции и расчет

Отличительная особенность самотормозящихся муфт состоит в го.м, что они не нуждаются в постоянном приложении извне силы Q, сжимающей конусы. Эта сила прилагается только в момент включения, а затем передача крутящего момента осуществляется за счет нормальных усилий, возникающих вследствие упругой де­ формации конусов.

Условие самоторможения внутреннего конуса муфты выразится

для дерева по металлу принимают а ^ 20° и для кожи по металлу — a S- 12°30'.

Расчет конической муфты производят в такой последователь­ ности :

1. Выбирают тип муфты (сухая или масляная) и материал

а затем уже ширину b = ф£)ср.

При определении Dcp по формуле (16) следует ориентировочно задаваться значением средней окружной скорости аср и по ней найти величину коэффициента Ігѵ из табл. 36.

Определив Dcp, находят иср = лОср^ м/с, которая не должна

намного отличаться от принятой ранее величины аср. Если расхож­

по формуле (14).

Здесь изложена последовательность расчета для одноконусной муфты.

При расчете двухконусной муфты в выражения (15) и (16) вместо

М с следует подставлять значение

5. Определяется наружный диаметр поверхности трения и ширина

еепо выражению

вой муфты по нормали МН5664—65 (рис. 116).

Муфты с разводными пружинными кольцами. Муфты этого типа осуществляют передачу крутящего момента за счет сил трения, возникающих между разрезным упругим кольцом 1 и барабаном 2 (рис. 117).

Наружный диаметр кольца меньше, чем внутренний диаметр барабана D, поэтому сцепление наступает только при распоре кольца. Предельный момент, передаваемый муфтой (считая кольцо сплошным), можно вычислить из выражения

М тах'= у 6 П 2р/ кгс-см,

Нормальное давление dN между поверхностями барабана 2 и элемента упругого кольца (на схеме заштрихован) определяется как

dJV = Q s in ^ + (Q + rfQ )sin§.

Пренебрегая произведением dQ s in ^ ii заменяя синус беско­

нечно малого угла его дугой, получим

dN — Q Ар.

На холостом ходу F = 0 и для этого случая получим

Qi — Qi — Qo,

где Q0 — расчетное усилие включения муфты. Тогда для рабочего хода получим усилие

В этих выводах мы пренебрегли влиянием центробежной силы, которое ведет к увеличению запаса сцепления в муфте; не учтено также влияние сил упругости.

Расчет муфты с разжимным упругим кольцом производят в сле­ дующем порядке:

1)задаются величиной диаметра D;

2)определяют ширину кольца

іьб

пружина 10 обычно переменного сечения. Толстый конец пружины неподвижно закреплен в полумуфте 2 (узел /), сидящей на ведомом валу 1. Тонкий конец пружины связан с включающим устройством, которое может быть электрическим (якорь электромагнита) или механическим в виде рычага 5, соединенного осью 8 с тонким кон­ цом пружины. При включении муфты тарельчатая выключающая полумуфта 7 перемещается вдоль вала 6 и нажимает на длинное плечо рычага 5. Поворачиваясь, рычаг нажимает установочным винтом 3 на выступ 9, прикрепленный к предпоследнему витку пружины. Тонкий конец пружины, а затем и прочие ее витки стяги­ ваются вокруг фрикционного барабана и начинают вместе с ним

вращаться, приводя таким образом в движение и ведомую полумуфту 2.

Как и во всех фрикционных муфтах, при пуске будет иметь место проскаль­ зывание пружины по барабану. Для уменьшения износа барабан изготовляется из отбеленного чугуна с НВ 400, пру­ жина — из марганцовистой стали. В этих муфтах передача вращения от ведущей полумуфты может осуществляться только в одном направлении, а именно, в сторону закручивания пружины (см. стрелку на рис. 118).

Ведущей может быть также и полумуфта 2, но в этом случае направление вращения должно быть обратным.

Упор 11 устраняет опасность излома пружины при резком торможении ведущего вала, так как инерция ведомых частей рас­ кручивает пружину; нажимая на выступ 9, он заставляет пружину вращаться вместе с ведомой полумуфтой, которая таким образом плавно останавливается.

Переменная жесткость пружины обеспечивает определенную последовательность обжатия барабана — от тонкого конца пружины к толстому. Ширина пружины (рис. 119) определяется максимально допустимым удельным давлением, а высота — жесткостью пружины, необходимой при ее механической обработке. При полученных из этих соображений размерах пружина испытывает весьма незначи­ тельные рабочие напряжения и ее прочностные расчеты являются излишними. По этой же причине такие пружины не нуждаются в термообработке.

Подобные муфты надежны в работе, обеспечивают длительный срок службы, могут передавать большой момент при сравнительно небольших габаритах и удобны в эксплуатации.

Недостатки — односторонность действия, сравнительная рез­ кость включения и необходимость наличия при работе постоянного, хотя и небольшого усилия для затяжки тонкого конца пружины.

Кафедра теории механизмов и машин Ленинградской лесотех­ нической академии им. С. М. Кирова (ЛТА) провела экспернмен-

талыю-теоретическое исследование работы такой муфты н разра­ ботала новую -методику ее расчета. В отличие от имеющихся в ли­ тературе расчетов, эта методика учитывает переменные жесткость пружины и удельное давление по ее длине, а также динамику пуска.

Ниже приводятся расчетные формулы из этой методики, которые хорошо согласуются с экспериментальными данными. Ширина а2 витка пружины на толстом конце определяется из уравнения

4 M тр

Сіъ .

где Л4Тр — момент сил трения между пружиной и фрикционным барабаном; р — допускаемое удельное давление (по данным ЛТА, Р max“ 50 кгс/см2); Dô — диаметр фрикционного барабана в см, обычно принимаемый равным 3d (d — диаметр вала).

Остальные размеры пружины принимаются равными:

1) для создания на первом рабочем витке пружины силы тре­ ния, достаточной для возникновения между пружиной и фрикцион­ ным барабаном суммарной силы трения Р0 (l2lïif — 1). Момент этой