Соединительная муфта с упругими динамическими связями

 

О П И С А H И Е ш 517718

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.74 (21) 2014546/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 20.10,76 (51) M. Кл 2 F 16D 3/60

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.825.7 (088.8) (72) Авторы изобретния Г. Д. Есин, А. В. Хашковский, Г. И. Калягин и В. А. Щучкин (71) Заявитель Челябинский политехнический институт имени Ленинского Комсомола (54) СОЕД И Н ИТЕЛ ЬНАЯ МУФТА

С УПРУГИМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ СВЯЗЯМИ

Изобретение 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, на пример 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 нагрузоч ному режиму, возбуждающими являются моменты от сил инерции масс двигателя, движущихся возвратно-поступательно, амплитуда которых находится в квадратичной зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя или компрессора.

Однако известная муфта не может осущест10 влять саморегулировку демпфирующей способности при изменении скоростного режима работы.

В предлагаемой муфте для обеспечения саморегулирования ее демпфирующей характе15 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 сое60 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: г (r cos а + 1 1 1 — гг sin pa) (1)

2 cos ("1/2) Н 1 cosа

1/ ) 1,P 1пга (5) или

15

Соединительная муфта с упругими динамическими связями, содержащая ведущую и ве50 домую полумуфты, соединенные с помощью рычагов-масс, выполненных в виде пакетов пластин, шарнирно связанных между собой посредством установленных в их отверстиях пальцев, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения саморегулирования ее демпфирующей характеристики в зависимости от скоростного режима работы, каждый палец выполнен с двумя коническими участками, симметрично расположенными на его концах

50 и имеющими форму усеченных конусов, обращенных друг к другу малыми диаметрами и с углом наклона, не превышающим угла трения скольжения, причем отверстия в пластинах, в которых размещены пальцы, выполнены

65 также коническими. (4) Здесь учтено, что

c os (y/2) V 1 — >,г гs 1 nга где m — неуравновешенная масса пакетов пластин 1, 2, приведенная к оси центрального пальца, и масса всего пальца;

co — угловая скорость вращения муфты;

r, (— радиус закрепления пакетов пластин на полумуфтах и длина всей связи; р — угол деформации связей;

2а — угол относительного поворота полумуфт (угол деформации муфты); ч= r/1

Под действием этого усилия на конических участках возникают силы (фиг. 3):

N = Т cos P — сила нормального давления;

S=T sing — сила скольжения, направленная вдоль образующей конуса;

Рр — — Л(.f — сила, препятствующая скольжению.

3а счет горизонтальной составляющей разности сил S и F,ð будет осуществляться взаимное поджатие пластин

Н:Н cos) (S — F,ð)cos)

= 7"соз > (٠— f) (2) Самоподжатие будет осуществляться при условии, что

) агс tgf, (3) где f — коэффициент трения скольжения, При выполнении условия (3) обеспечивается самоподжатие пластин связей с,силой, определяемой из выражения (2) с учетом (1): г

Н = cos ((tg 8 — f) P = rcos o+ lY1 — >, sin à

Выражение для момента трения в описываемой муфте можно представить в виде:

Л,р — Я„р

f (rpr COSа + КГp) р rR sin а 1 1 — ),г sl np а т1 К (r,r p cos а + Яг,) р — ",, +

2r (1 ),г 81пга) ("Л (сов((p) (), J, (p) Г где го, гp — радиусы пальцев, соединяющих пакеты с полумуфтами, и центрального пальца соответственно:

r ð (da г/()/13 (da d p)) 7т — число боковых поверхностей трения между пластинами;

25 Мр — средняя величина передаваемого муфтой момента; щ Щ sin n ° <ог

2 1i 1 — М sin à

Из 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 уси40 лий в связях, сил,поджатия пластин и демпфирующего момента Мт .

Формул а изобретения

517718

9иг. 2

dВ =2r Составитель И. Антипова

Техред А. Камышникова

Редактор С. Хейфиц

Корректор Т. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2181/1 Изд. № 1636 Тираж 1134 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4)5