pm_l_3 Прикл мех Деталi машин
.pdf
290
Рисунок18.19 - Принциповабудовавідцентровоїмуфти
Підчасобертанняведучоговалаколодкизнаходятьсяпіддією
відцентровоїсилиF тасилипружиниF . Якщошвидкістьваламала, |
|
v |
п |
тоFп> Fv іколодкинепритиснутідобарабана, тобтомуфтанепередаєобертовогомоменту(веденийвалнеобертається). Іззбільшенням кутовоїшвидкостіω1 зростаєівідцентровасилаFv, априFv > Fпколодкистикаютьсязбарабаномізарахуноксилтертяміжколодкамиі барабаномпередаєтьсяобертовиймоментдоведеноговала(валпочне обертатися). Відповіднозізменшеннямкутовоїшвидкостіведучого валамуфтарозмикається.
Дляпередаваннямуфтою розрахунковогообертовогомоменту Тртреба, щобцеймоментдорівнювавмоментусилтертяТs міжколодкамиібарабаном:
T |
T |
F |
F fz D |
, |
(18.34) |
|
p |
s |
V |
П |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деf –коефіцієнттертяміжколодкамиібарабаном; z – кількість колодокумуфті.
Відцентровасила, щодієнаколодкупідчасроботимуфтиу розрахунковомурежимі(передаєтьсяобертовиймоментТрізкутовою швидкістюω),
Fv m 2r, |
(18.35) |
291
деm – масаколодки; r – радіусрозміщенняцентравагиколод-
ки.
Силапружини, щоутримуєколодку, дорівнюєвідцентровійсилі умоментвмиканнямуфти, тобтоколикутовашвидкістьведучоговала
маєзначенняω:
о
F |
= mω2r, |
(18.36) |
n |
о |
|
Післяпідстановки(18.35) і(18.36) вумову(18.34) дістанемо
2 |
2 |
(18.37) |
Т=0,5mrfzD(ω-ω ). |
||
р |
о |
|
Ізрівності(18.37) можнавизначитипотрібнумасуоднієїколодкимуфтизвідомимирозмірамиD іr:
m |
2Tp |
. |
(18.38) |
|
Drfz( 2 2 )
o
Уформулі(18.38) Т - обертовиймомент, нм; D іr – діаметрі
р
радіус, м; ω,ω – кутовішвидкості, рад/с; m – масаколодки, кг.
о
Стійкістьпротиспрацюванняколодокібарабанумуфтизабезпечується обмеженням тиску на поверхнях тертя (за аналогією фрикційнихмуфт):
p |
FV FП |
|
mr( 2 o2) |
p , |
(18.39) |
A |
|
||||
|
|
A |
|
||
2
деА– площастиканняколодкиізбарабаном, мм; р– тискуконтакті колодкизбарабаном, МПа.
Отже, приконструюваннівідцентровоїмуфтитребаматирозрахунковийобертовиймоментТр, робочукутовушвидкістьвалівω і кутову швидкість ωо, при якій відбувається вмикання муфти (переважно беруть ωо=(0,7…0,8)ω). Розміри муфти назначаються конструктивно, потрібну масу колодок знаходять за формулою (18.38), а стійкість проти спрацювання колодок і барабану перевіряютьзаумовою (18.39). Розрахованатакимчином муфтав діапазонікутовихшвидкостейведучоговала0<ω1≤ω0 непередаєобе-
ртовогомоменту, приω<ω<ωмуфтапробуксовуєіпоступоворозго-
0 1
няєведенийвал, априω≥ωмуфтапередаєобертовиймоментТ без |
|
1 |
р |
буксування.
292
Запобіжнімуфтивикористовуютьсядлязахистуокремихорганівмашинивідперевантажень. Вонибуваютьізнеруйнованимиелементамитазруйнованимиелементами.
Запобіжнімуфтиізруйнованимелементомзастосовуютьпри відноснорідкихперевантаженняхприводамашини. Недолікомцих муфтєпотребазамінизруйнованихелементів.
Рисунок18.20 - Муфтиіззрізнимштифтом(а) такомбінована(б)
Нарис.18.20 азображенамуфтаіззапобіжнимштифтом. Тут обертовиймоментвідоднієїпівмуфтидоіншоїпередаєтьсячерез штифт, якийзрізаєтьсяприперевантаженні. Длявідновленняроботи муфти штифтзамінюють. Загартованівтулки, вякихзнаходиться штифт, запобігаютьзминаннюбільшм' якогоматеріалупівмуфтштифтомітимсамимнаближаютьдійсніумовизрізуштифтадорозрахункових. Переважно кількість штифтів у муфтіz=1, рідше z=2. Матеріалштифтів– середньовуглецевасталь.
МаксимальнийобертовиймоментTmax, приякомувідбувається руйнування(зріз) штифта, визначаєтьсязаумовоюрівностірозрахунковогонапруженнязрізуграниціміцностіматеріалуштифтаназрізτм:
|
293 |
|
8Tmax |
;звідси |
|
ЗР Dz d 2 |
м |
|
ш |
|
|
T 0,125ПDZd 2тr |
(18.40) |
|
max |
м |
|
ЯкщодлямуфтивідомиймаксимальнийобертовиймоментTmax, топотрібнийдіаметрштифтаможнавизначитизаформулою
dш |
8Tmax |
. |
(18.41) |
|
Dz |
||||
|
|
|
||
|
M |
|
|
|
У записанихвиразахD – діаметркола, |
наякомурозміщені |
|||
штифти. Границюміцностіназрізτ можнанаближеновизначитиза-
м
лежновідграниціміцностінарозтягσ матеріалуштифтазаспіввід-
м
ношеннямτ≈0,8σ.
м м
Комбінованімуфтизастосовуютьутихвипадках, колижодназ розглянутихвищемуфтнеможеповністюзадовольнитиусівимоги, щоставлятьсядоз'єднаннявалівприводногомеханізму.
Напрактиціпереважновикористовуютькомбінаціїпружних муфтіззапобіжнимиабокерованимимуфтами. Нарис.18.20.бзображена пружна запобіжна муфта – комбінація пружноївтулковопальцевоїмуфтитазапобіжноїмуфтизізрізнимштифтом. Такамуфта об' єднуєперевагиМПВП(зменшеннядинамічнихнавантажень, деяка компенсаціянеспіввісностівалів) іодночаснозахищаєприводвід перевантажень.
Розрахунокелементівмуфти(Рис. 18.20 б) виконуютьзгідноз вказівками, наведеними вище дляМПВП ізапобіжноїмуфти зі зрізнимштифтом.
Існуєвеликакількістьконструкцій комбінованих муфт, які переважнопоєднуютьусобіперевагикомпенсуючихтазапобіжних муфт.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. В.Т.Павлище. Основиконструюваннятарозрахунокдеталей машин.-Київ, вищашкола, 1993, 556с.