Тел. ОАО «Охрана Прогресс»
Установка Видеонаблюдения, Охранной и Пожарной сигнализации.
Звоните! Приедем быстро! Установим качественно! + гарантия 5 лет.
 
Установка технических средств охраны.
Тел. . Звоните!

Главная  Муфты жесткого соединения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24  25  26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

в конструкции, показанной на рис. IV.8, муфта включения / через рычаги 2 и 6 разжимает разрезное кольцо 4, благодаря чему создается необходимый момент трения между ведущей 3 и ведомой 5 полумуфтами.

Наибольшее применение имеют дисковые муфты, обеспечивающие передачу больших крутящих моментов при относительно небольших габаритах и силах.



Рис. IV.6. Дисковые муфты



Рис. IV.7. Колодочные муфты

Рис. IV.8. Муфта с разжимным кольцом

требуемых для прижатия поверхностей сцепления. Это достигается использованием нескольких пар поверхностей трения. Различают сухие и масляные муфты. В первых фрикционные поверхности защищены от попадания смазки, а в последних эти поверхности работают в масляной ванне, что обеспечивает постоянство коэффициента трения и, следователыю, постоянную величину передаваемого крутящего момента и уменьшает износ.

3. ПРОЦЕССЫ СЦЕПЛЕНИЯ И РАСЦЕПЛЕНИЯ

При включении муфты сила прижатия контактных поверхностей и момент сил трения между ними возрастают от нуля до некоторого максимума. Когда момент сил трения станет больше момента сил сопротивления, приложенного к ведомому валу, последний начнет вращаться с некоторым ускорением до тех пор, пока скорости обеих частей привода не сравняются. До установления общей скорости имеет место взаимное скольжение контактных поверхностей. При этом работа трения преобразуется в тепло и происходит нагрев рабочих элементов муфты.

С достаточной для практики точностью принимают, что усилие прижатия контактных поверхностей и момент трения в муфте пропорциональны времени, отсчитываемому от начала включения. Это равносильно предположению о постоянстве коэффициента трения на трущихся поверхностях и постоянстве скорости включения муфты. При этом допущении зависимость между моментом сил трения и временем изобразится графиком ОВС (рис. IV.9). На графике обозначены: Мтах - наибольший момент трепня в муфте и кгс-м; Мс -- момент сил сопротивления в кгс-м; ТИхр - текущая величина момента трения в кгс-м; t - теку-Н1,ая величина времени в с, отсчитываемая от начала включения муфты; ?вкл - время полного включения муфты в с; /с - время в с, при котором момент Mt достигает значения Мс, <сц - вре.мя сцепления муфты в с /%р/гс-м (т. е. время, за которое угло- .

вая скорость ведомого вала - - , СЦ-

достигнет скорости ведущего).

В процессе включения и сцепления муфты следует различать три периода (рис-1V.9): в первом периоде 0< tt; 0<Л1тр<Л1с; во втором периоде /с<

< вкл; Мс << Мгр <g: Mmaj.;

в третьем периоде i> вкл; Мтр = Мщах = const.

В течение первого периода вращается только ведущий вал; ведомый вал неподвижен. Во втором периоде ведомый вал получает раз-юн. Если угловые скорости ведущего и ведомого валов не сравняются в течение второго периода (сц< (вкл), то разгон ведомого вала продолжается в третьем периоде (сц!> вкл)-

Введем следующие обозначения: J -момент инерции ведомых частей машины, приведенный к муфте, в кгс-м-с; (Од - угловая скорость ведущего вала (двигателя) в 1/с; со - текущее значение угловой скорости ведомого вала в 1/с; /lip - работа трения в кгс-м, т. е. работа, соверншнная моментом трения Мгр за время feu на пути скольжения и полностью преобразованная в тепловую энер-ию; k - коэффициент пропорциональности между временем и крутящим моментом. Тогда

Мтах


Рис.

IV.9. Зависимость момента Мр от времени в процессе включения муфты

Л1,.р = ; k =

Допустим, что угловая скорость Шд ведущего вала и момент Мс в процессе сцепления остаются постоянными. Тогда работа трения

Ат-р - -

+ -5-МсШд

д ,

(IV.1)

Ajp = А! д -g- -f МщахМддоб--27

k (<вкл - tc)

+ шах - Лс) <доб + * (вкл - (с) <доб

2

(1V.2)



2Утд-/;(зкл-с) лоб--гтпг тгг ;-

2 (Af

(IV3) (IV.4)

Формула (IV. I) относится к случаю, когда время /сц меньше или равно времени вкл (рис. IV.9), формула (IV.2) соответствует случаю, когда /сц > вкл-В первом случае время сцепления определяется по формуле

2Уй)л

а во втором - по формуле

гвКлЛ I Мд \

Мтах J Мщах -Мс

(IV.5)

(IV.6)

Для определения времени сцепления сначала рассчитывают его по формуле (IV.5). Если полученная величина меньше или равна вкл. то ее следует принять за исти11)1ое значение сц, а величину Аур в этом случае находят по формуле (IV. 1). Если же полученная но формуле (IV.5) величина больше /вкл, то величину /ц следует пересчитать по формуле (IV.6), а величину Ajp - no формуле (IV.2).

Из приведенных формул следует, что для уменьшения величины Лтр и времени ten целесообразно по возможности уменьшать 4кл> э включение фрикционной муфты производить при уменьшенных нагрузке Мс и скорости сОд. Вместе с те.м чрезмерное уменьшение вкл может повлечь за собой уменьшение плавности включения и возрастание нагрузки на валы. Благоприятные условия включения муфты обеспечиваются при соблюдении условия .

(Almax-Me)a

(IV.7)

При этом полное сцепление муфты происходит во втором периоде (сц<С вкл). благодаря чему момент трения Мгр в конце сцепления и нагрузка на валы меньше, чем Мтах (рис. IV.9). Однако осуществление требования (IV.7) не всегда воч.чожно, поэтому приходится отступать в ту или другую сторону от расчетного значения <вкл, например из-за того, что обусловленные им работа трения А-гр и количество образующегося тепла будут слишком велики.

Если время включения муфты, определяемое по формуле (IV.6), мало по сравнению с временем сцепления сц. то работа трения может быть выражена следующей формулой:

. д М ах

Mmax - Мс

При использовании фрикционной муфты для привода тяжелых машин с больши.ми разгоняемыми массами (т. е. с большим моментом инерции J) возможно появление в приводе в процессе сцепления муфты больших динамических крутящих моментов, связанных с крутильными колебаниями системы. В этом случае для предохранения машины от значительных перегрузок необходимо соблюдение условия

где Т - период собственных колебаний системы.

В некоторых случаях допущения, сделанные при выводе формул (IV.1)- (IV.6), лишь приближенно описывают условия реального процесса сцепления.

Поэтому были предприняты попытки вывода болеа точных формул. А. А. Филимонов 184] предложил формулы; основанные на следующих допущениях:

1) момент трения, передаваемый муфтой, в процессе включения изменяется пропорционалыю времени, т. е. Мф = kt;

2) момент сил сопротивления на ведомом валу Мс = const;

3) крутящий момент ведущей системы в процессе сцепления нарастает пропорционально времени: Мв = ct.

При выключении муфты давление на контактных поверхностях сцепляющихся деталей муфты и момент трения падают до нуля. Если принять линейную зависимость между моментом М-р и временем, а величины Мс и сОд в процессе расцепления считать посто-

1р,КГС-М ,

янными, то величина Мтр определяется из следующего выражения:

Мтр - Мшах - feii.

Зависимость между моментом трения муфты и временем изобразится прямолинейным графиком ABC (рис. IV. 10). На графике обозначены: t(. - время в с, при котором момент Мтр достигает значения Мс,

Мтах - Мс

/с =

выкл - время полного выключения муфты в с, т. е. время, за которое момент Мр изменяется от Мтах ДО нуля; <2 - время торможения ведомого вала в с, отсчитываемое от начала выключения муфты,


Рис, IV. 10. Зависимость момента Мтр от сре-мени в процессе выключения муфты

а - выкл с -

Х4-ВЫКЛ.

В процессе выключения муфты и торможения ведомого вала следует различать три периода (рис. IV. 10).

В первом периоде Мтр > Мс и оба вала вращаются с одинаковой угловой скоростью СОд. Во втором периоде Мтр << Мс и скорость ведомого вала начинает отставать от скорости ведущего. При этом происходит взаимное проскальзывание сцепляющихся элементов муфты, работа трения преобразуется в тепло и происходит нагрев муфты. В зависимости от значе1Шй величин J, Мс и сОд полное т()рможе1ше (остановка) ведомого вала возможно как во втором, так и в третьем McpHO.-ie. В конце второго периода давление на рабочие элементы и момент трения Mip равны нулю. Третий период - время полного выключения муфты.

При сделанных допущениях имеют место следующие зависимости.

1. Если время торможения меньше времени выключения муфты, то работа торможения равна

1тр1

Сил

2/Шл

(1V.8) 151



2. Если время торможения равно времени выключения муфты, то

, с выкл

(1V.9)

В Третьем периоде работа трения равна нулю, так как Afp равен нулю. Тогда работа, выражаемая формулой (IV.8), является наибольшей возможной работой трения при выключении муфты.

Время тор.можения муфты определяется по одной из фор.мул:

/т - +

max -

2УсОл

t I /

V 2Мп,ах/

(IV. 10)

(IV.11)

Если время, рассчитанное по формуле (IV. 10), окажется меньше <выкл или равно ему, то его и следует принять за действительную величину i-r, а работу трения Ajp рассчитать по формулам (IV.8) или (IV.9). Если же полученное время окажется больше, чем выкл, то его следует пересчитать по формуле (IV.И), а работу Arpi рассчитать по формуле (IV.9).

4. ФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К материалам трущихся деталей фрикционных муфт предъявляются следующие требования:

1) высокий и стабильный коэ({)фициент трения;

2) высокая износостойкость, включая сопротивляемость заеданию;

3) теплостойкость, т. е. способ1юсть длительно выдерживать повышенные температуры, которые могут иметь место в муфтах в периоды включения и выключения, без больших деформаций, разрушения, обугливания, и потери нужных свойств;

4) нечувствительность к химическому воздействию смазочных масел;

5) высокая теплопроводность, обеспечивающая хороший отвод тепла от трущихся поверхностей;

6) достаточная прочность и способность хорошо прирабатываться;

7) хорошая обрабатываемость, малая стоимость и педефицитность.

Для масляных муфт часто используют закаленную сталь по закаленной стали, бронзу по стали или по чугуну и для малонагревающихся муфт текстолит по стали.

Закаленная сталь по закаленной стали обеспечивает большую компактность дисковых муфт, так как диски в этом случае можно изготовить достаточно тонкими. При этом необходима тщательная шлифовка дисков для муфт, работающих при больших скоростях. Только для неответственных муфт допускается применение нешлифованных дисков.

Чугун обладает относительно хорошими фрикционными свойствами и малой склонностью к заеданию трущихся поверхностей, но требует хорошей смазки. В муфтах, передающих малые нагрузки, допустимо применение чугунных дисков без смазки. При этом диски должны иметь твердость НВ не менее 210.

Текстолит (ГОСТ 5-72) применяется в дисковых масляных муфтах в паре со сталью. Он обладает удовлетворительными фрикционными свойствами. Недостатком текстолита является низкая теплостойкость, поэтому текстолит целесообразно применять в малонагревающихся муфтах (не выше 120° С).

Дерево (в паре со сталью и чугуном) используется редко, так как при больших скоростях скольжения и высокой температуре оно обугливается и его коэффициент трения падает.

Фрикционные материалы на асбестовой основе используются главным образом для сухих муфт. Применяют обкладки из асбестопроволочпой ткани, пропитанной бакелитом, асфальтом или резиной и спрессованные при высокой температуре, и обкладки нетканые, изготовленные прессованием коротких асбестовых волокон и мелких металлических стружек, обрывков тонкой латунной проволоки и т. п. Ленточные асбестовые обкладки изготовляются по ГОСТ 1198-69. Фрик-циошгые обкладки присоединяются к металлу при помощи приклеивания или приклепывания.


Рис. IV.11. Вальцованная лента

А. Ф. Базанов и А. А. Буланов [5] рекомендуют применять вальцованную ленту в виде сегментов, а не в виде сплошной полосы (рис. IV. 11), что улучшает удаление продуктов износа и теплоотвод и уменьшает износ в 1,5-2 раза.

Таблица IV.3

Коэффициенты трения фрикционных пар

Фрикционная пара

Условия смазки

Без смазки

Со смазкой маслом

С попаданием масла

Сталь по стали

0,18

0,05-0,08

и больше

> чугуну

0,15-0,18

0,12

бронзе

0,18

0,08

0,11

Бронза по чугуну или по бронзе

0,17

0,12

0,15

Чугун по чугуну

0,15

Сталь или чугун по асбестовой

0,25-0,45

0,08

обкладке

Порошковые металлические об-

0,35-0,55

пищки гю стали

Кожа по чугуну

0,12

0,28

Пласт.масса по стали

0,09-0,1

Сталь по фибре

0,12

0,17

текстолиту

0,12




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24  25  26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59



Установим охранное оборудование.
Тел. . Звоните!