Соединительная муфта с упругими динамическими связями

О П И С А Н И Е (и 1 517718ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ресоублик(51) М. Кл 2 Г 16 Р 3/60 Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(71) Заявитель Челябинский политехнический институт имени Ленинского КомсомолаИзобретение относится к области машиностроения и может быть, применено для соединения валопроводов силовых установок, снабженных двигателями или рабочими орудиями, у которых амплитуды возмущающих моментов зависят от скоростного и нагрузочного режимов работы (типа ДВС или поршневой компрессор) .Известна соединительная муфта с упругими динамическими связями, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, соединенные с помощью рычагов - масс, выполненных в виде пакетов пластин, шарнирно связанных между собой посредством установленных в их отверстиях пальцев. При этом палец шарнира, связывающего между собой пакеты, снабжен упругим элементом, например пружиной, поджимающей пластины. Усилие, поджимающее пластины, изменяется в зависимости от изменения взаимного углового положения рычагов. Благодаря этому обеспечивается следящая демпфирующая настройка муфты по отношению к возмущающим моментам, амплитуда которых пропорциональна нагрузочному режиму, т, е. передаваемому крутящему моменту,В крутильных системах кроме основного источника возмущающих моментов, возбуждающих резонансные колебания, которыми являются периодические моменты от сил давления газов в цилиндрах поршневых двигателей(или воздуха в цилиндрах компрессоров), изменяющиеся пропорционально нагрузочному режиму, возбуждающими являются моменты от сил инерции масс двигателя, движущихся 5 возвратно-поступательно, амплитуда которыхнаходится в квадратичной зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя или компрессора.Однако известная муфта не может осущест влять саморегулировку демпфирующей способности при изменении скоростного режима работы.В предлагаемой муфте для обеспечения саморегулирования ее демпфирующей характе ристики в зависимости от скоростного режима работы, каждый палец выполнен с двумя коническими участками, симметрично расположенными на его концах и имеющими форму усеченных конусов, обращенных друг к 20 другу малыми диаметрами и с углом наклона,не превышающим угла трения скольжения, причем отверстия в пластинах, в которых размещены пальцы, выполнены также коническими.25 На фиг. 1 представлены рычаги-массы описываемой муфты; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 расчетная схема описыВаемой муфты.В описываемой муфте две полумуфты сое- ЗО динены упругими динамическими связями -517718 рычагами-массами, выполненными в виде пакетов пластин 1 и 2, шарнирно соединенных между собой и с полумуфтами. Центральный палец каждого шарнира, соединяющего пакеты, состоит из оси 3, втулки 4. Втулка крепится на оси стопорным кольцом 5,Ось и втулка в сборе образуют палец, имеющий участки, симметрично расположенные на его концах и имеющие форму усеченных конусов. Конусы обращены друг к другу своими малыми диаметрами, Угол наклона образующих этих конусов к их оси не превышает угла трения скольжения. Ответные отверстия в пластинах выполнены также коническими.Под действием растягивающих усилий Т (фиг. 3) в пакетах пластин появляется составляющая Н, прижимающая пластины пакетов и увеличивающая момент трения на их поверхности. Усилия Т для описываемой муфты определяются выр ажением;(5) или 1 О 15 где т - неуравновешенная масса пакетовпластин 1, 2, приведенная к оси центрального пальца, и масса всего пальца;о 7 - угловая скорость вращения муфты;г, 1 - радиус закрепления пакетов пластин на полумуфтах и длина всей связи;у - угол деформации связей;2 а - угол относительного поворота полумуфт (угол деформации муфты);у =г/1Под действием этого усилия на конических участках возникают силы (фиг, 3):Н= Т сов р - сила нормального давления; =Т з 1 п р - сила скольжения, направленная вдоль образующей конуса;Р,р -- Л 7 1 - сила, препятствующая скольжению,За счет горизонтальной составляющей разности сил 5 и Р,р будет осуществляться взаимное поджатие пластин 45 Соединительная муфта с упругими динамическими связями, содержащая ведущую и ве 50 домую полумуфты, соединенные с ломощьюрычагов-масс, выполненных в виде пакетовпластин, шарнирно связанных между собойпосредством установленных в их отверстияхпальцев, отличающаяся тем, что, сцелью обеспечения саморегулирования еедемпфирующей характеристики в зависимостиот скоростного режима работы, каждый палецвыполнен с двумя коническими участками,симметрично расположенными на его концах60 и имеющими форму усеченных конусов, обращенных друг к другу малыми диаметрами и суглом наклона, не превышающим угла тренияскольжения, причем отверстия в пластинах,в которых размещены пальцы, выполнены65 также коническими,(4) Здесь учтено, что Н:Н сов:(5 Р р)сов = 7"соз (Щ - ) (2) Самоподжатие будет осуществляться приусловии, что- :-агс 1 д, (3) где 1 - коэффициент трения скольжения, При выполнении условия (3) обеспечиваетсясамоподжатие пластин связей с,силой, определяемой из выражения (2) с учетом (1): 77 зН = соз(1 д- ) Я = гсоя а + 1 У 1 - ) з 81 пфа 4Выражение для момента трения в описываемой муфте можно представить в виде: Л 4 тр - "фткр . +где го, г 0 - радиусы пальцев, соединяющих пакеты с полумуфтами, и центрального пальца соответственно:20Гар (ЙЯ СЙЬ)ЯЗ (4 Н ЙЬ) Ут - число боковых поверхностей трениямежду пластинами;25 Мкр - средняя величина передаваемогомуфтой момента;тИз з 1 па а2 )/1 - М з 1 п 2 а 30Из выражений (1, 4) следует, что изменение скоростного режима работы,сопровождается изменением усилия натяжения связей и усилия поджатия Н пластины, что приводит к квадратичной зависимости (6) демпфирующей способности муфты от угловой скорости вращения системы. Также увеличение вращающего момента приводит к увеличению угла деформации муфты, а следовательно, и уси лий в связях, сил,поджатия пластин и демпфирующего момента Мт Формула изобретенияПодписиР Типография, пр, Сапунов Изд.1636 И Государственного по делам изо 113035, Москва, ЖТ митета Со тений и о , Раушска рая 1134ета Министров Скрытийнаб, д 4/5