Упруго-предохранительная центробежная муфта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскинСоциалистицескинРеспублик(11) 608 О 24 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 61) Дополнительное к авт, свид-в 2М, Кл,Заявлено 04.07,75.(2 51490 25 с присоединением заявки23) Приоритет 6 З 43/ Государстоенний номнтет Совета Министров СССР оо деяам изобретений и отнрвтийУДК 62 Опубликовано 25057Дата опубликования ллетеиь И 8.8 исаииЯ 260478 автор зобретения Б.А.Лабковский 54) УПРУГО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА щему ма-3 львова и мех дина: 6 пругибкойсткие еской характеристикествляющей натяжениете, предъявляются жв отношении точностиа пружины определяюрабатывання муфты.пользуемые для натяжергаться тщательному К статичжины, осуще,как свойствбильность спружины, исдолжны подвтролю,2 так стаоэтом ения, конИзобретение относится к обЮиностроению и может быть испоно при соединении валов машинханиэмов, работающих в условиямических перегрузок.Известна упруго-предохранительнаяцентробежная муфта, содержащая ведо,.мую полумуфту в виде центрального ко..леса, сцепленного с ведущей полумуфтой в виде зубчатого сателлита, связанного водилом с ведущим валом нснабженного парой фрикционных дисков, один иэ которых жестко соединен с сателлитом, а второй жестко соединен себалансом и поджат к сателлиту пруиной 11.Несоосность ведущего и ведомого ва-ов, эксцентричная посадка сателлитой,смещение расточек в водиле под подтаипники сателлитов, кинематическиепогрешности в зацеплении и т.п, приводят к появлению монтажных усилий, ,цополнительно нагружающих элементы муфты, в связи с чем такие муфты нецолговечны н обладают малой компенсиРующей способностью.Известна также упруго-предохранительная центробежная муфта, содержатцая шкивы, установленные на ведомом валу, и неуравновешенные относительнО своей оси вращения ролики, связанные ,со шкивами гибкими связями, а с ведущим валом - водилом, Гибкая связь име:ет пружинное натяжное устройство, один ее конец закреплен на ободе ролика, а второй, - шарнирно на водиле в месте закрепления ролика.Недостатком этой муфты, наиболее :близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, .является наличие пружинного натяжногО устройства. Пружину трудно разместить на свободном от контакта со шкивом ,участке гибкой связи, так как длина последнего для уменьшения габаритов муфты:должна быть минимальной. Сле.довательно, необходимость установки ,пружины связана с необходимостью увеличения габаритов муфты беэ увеличе- ния ее несущей способности.608024 оа д п Я 5 ц2 ной часми в я водила; ванием средних скоростей ведущего иведомого валов.Работа муфты в установившемся режиме.По окончании периода пуска муфтаначинает работать в режиме квазиупругой. Этот режим характеризуется теь,что момент сил сопротивления не достигает критической величины, при которой начинается проскальзывание гибкой связи относительно шкива. Изменение величины момента сил сопротивления на ведомом валу приводит приэтом к перераспределению усилий в ведущей и ведомой ветвях гибкой связи,а следовательно, ик нарушению равно 5весия ролика. Ролик начинает поворачиваться в такое положение, при котором момент центробежной силы инерции уравновесит момент на ролйке, создаваемый новыми усилиями в гибкой связи. Но поворот ролика относительно водилаприводит к повороту ве-домого шкива относительноводила, т.е.к изменению угла деформации муфты,Очевидно, что углы деформации муфты могут при этом достигать нескольких десятков градусовЕсли же момент сопротивления на ведомом валу достигает критической величины, то происходит срабатывание З 0муфты.Работа муфты в предохранительномрежиме,Этот режим работы, как и пуск, ха-;рактеризуется проскальзыванием гибкой 85связи относительно шкива. Прн ударномнагружении ведомого вала нагрузкой,большей момента сил трения, обусловленного прижатием гибкой связи к шкиву, ведомый вал начинает останавливаться,Ведущий вал продолжает вращение соскоростью двигателя. Так как моментинерции ведомых частей муфты значительно меньше момента инерции роторадвигателя, то и динамические нагрузкив звеньях агрегата будут значительноменьшими, чем в агрегате без муфты.Через некоорое время защита (например, тепловая защита двигателя) отключит двигатель, Остановится и ведущий вал,В установившемся режиме работы нанеуравновешенный ролик действует центробежная сила инерции. Момент этойсилы относительно оси вращения ролика 55определяется уравнениемМ = Ч 51 п с,1 п - масса неуравновешти ролика;расстояние междущения шкива и ролика;ан - скорость вращени д - угол поворота центра тяжести ролика относительно прямой, соединяющей центры вращения шкива и ролика.Изменению величины крутящего момента будет соответствовать изменение величины угла -д . Вариация последнего может достигать нескольких десятков градусов, чем объясняется большая по ,датливость муФты в установившихся ре.жимах работы,При достижении моментом сил сопротивления критической величины начинается скольжение гибкой связи по шки ву, закрепленному на ведомом валу.Влияние изменения коэффициента тре ния в месте контакта гибкой связи со ркйвом на стабильность срабатывания муфты можно определить следующим об- азом.Пусть длина .деформированной гибкой связи при холостом ходе будет Ь , а длина недеформированной гибкой связи 1 , тогда ф р(1 где Тр - усилие натяжения гибкой св 4- эи при холостом ходе;Е - модуль упругости материала гибкой связи;- площадь поперечного сечения гибкой связи.Длина Ь х может быть подсчитана исходя иэ следующих соображений; при Холостом ходе точка Хкрепления гибМой связи к ролику должна совпадать с тэчкой Ь начального касания гибкой связи к ролику, Следовательно, при холостом ходе длина ведомой ветви рав,на 2Допустим, что при холостом ходе положение центра тяжести шкива может быть координировано углом А 4Для того, чтобы это условие выполнялоЕь, необходимо, чтобы угол между прямой 0 Ь , характеризующий положение центра тяжести шкива, и прямой О К был равен:гво.к- у , (з) где У - уголпрямой, перпеншкива.Условие устойчивости работы муфты в режиме динамического равновесия мо Жет быть определено в видеСледовательно, на выбор точки Крепления гибкой связи к выступу шкича накладывается ограничение(Ь) 2гибкой связи при хооты может быть опреуравнений (2) и (6).92)%15 Общая длина ( клостом режиме раделена с помощью То где 6 у. деформаци ходе.- величина относ гибкой связи при ельнойолостоми (.2 отсловие Допустим, что зывании гибкой св вается в положени углом о( При это кой связи могут б нениями: ри полном про зи шкив устанхарактеризу длины ветвей ть определены каль- влимом гиб- уран), (17 30 .где . Р. - ,ЯАналогично тля режима холоца может быть записано:з 1 л 1 ф ТЗ (4-р)Е(4-р) ЕРй.Из уравнений (17) и (18) поЕ О ПА 1ММЬе с.Т2 6(4-р) Е ГЧтобы уяснить значение парв уравнениях (19) и (16)дим равенства:Я ю ЯФО 1аГС В 1 Лн длина ведущей ветв го хс)ее,-я(- ,);длина ведомой ветви 1 Т. (А-А) 8) лучаем лна язи(21)муфты и и (16)с неизг Р й отномоментоэдейурав(тЮо 1 уоа) й 1ВТ 1 ВУТ + ( ТЕЕР ЕЕ т где Т 1 и Т 2но ведущейбуксования;Т Т(8на дуге обх ние соответствеиветвей в режиме натяедомо 81 Л ат;где УМ - угол между прямой СО 1 (точ-ка С - точка касания гибкой связи сошкивом) и прямой, перпендикулярнойоси вращения шкива;- угол между прямой НО 1 и пря 5ыой К 101При невыполнимости условия (5) бу-дет невозможен .поворот шкива на уголГф2Примем . р ф 9 О 1 . С учетом этого0обстоятельства длина ведущей ветвигибкой связи при холостом ходе будетравна(9) 35По я длина деформированной гибкойсв в режиме буксования равна:+ Е - Д- )(А-й )+(1 Р +9 )Я,1 2 1 ОСвязь 1.6 с длиной е недеформированной гибкой связи может быть оп.ределена уравнением:е Ь + Ьз, (11)45де Ь(еЗ " деформация гибкой связи вежиме буксования,Найдем величину этой деформации впервом приближении, подставляя в урацнение Гука вместо размеров недеформированных ветвей размеры деформированной гибкой связи. Так как предполагается, что деформации гибких звеньев незначительны, то связанная с этимупрощением ошибка в величине дефор-мацки будет невелика.С учетом этого обстоятельства атяжение гибкой связиведомого шкива.о Согласно уравнению Эйлера,ЧТТ е О) где ф - коэффициент трения в контакте гибкой связи с ведомым шкивом. О О 1 О 2 гПодставляя уравнения (13) и (14)в уравнение (12), получим:е ее.Е 1 (.1 2,Ю, Решим совместно уравнения (1)(1 Й(Е-(Я - )(а -А 1)Тег ЕЙ, 6ейо,Е + Для определения зависимоД в явном виде рассмотримравновесия сателлита.В режиме пробуксовыванияЧЬ 1 ЛАТ Я-Т фТ Я(Е ф-РА"1 г 2 При принятых параметрахзначении О(,1 уравнения (19)представляют собой системувестными А и Т 2Решив эту систему уравненсительно Т 2, нетрудно найтиМ , с которым гибкая связьствует на ведомый вал:б 08024Фиг, ЯСоставитель И.Антипова Хвата.СД - -ЩД Эаказ 2781/26 Тираж 1198 Подписное ЦНИИПИ Го рственного комитета Совета Министров СС суда по елам изобретений и открытий осква ЖРа окая наб.4 лиал П ате Урод, Ул. Проектная,