Научная статья на тему 'Распределение удельной нагрузки поверхностей трения предохранительных фрикционных муфт повышенной нагрузочной способности'

Распределение удельной нагрузки поверхностей трения предохранительных фрикционных муфт повышенной нагрузочной способности Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
63
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФРИКЦіЙНі МУФТИ / НАВАНТАЖУВАЛЬНА ЗДАТНіСТЬ / ГЕОМЕТРИЧНі ПАРАМЕТРИ / ФРИКЦИОННЫЕ МУФТЫ / НАГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ / ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ / FRICTION CLUTCH / CARRYING CAPACITY / GEOMETRICAL PARAMETERS

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Малащенко В. А., Иванус Н. В., Венцель Е. С., Щербак О. В.

Исследованы закономерности распределения удельной нагрузки поверхностей трения фрикционной муфты повышенной нагрузочной способности для различных машин, оборудованных двигателями внутреннего сгорания, и механических приводов для равномерного их износа, что увеличивает их долговечность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DISTRIBUTION OF THE SPECIFIC LOAD OF THE FRICTION SURFACE OF THE SAFETY FRICTION CLUTCH OF HIGH LOAD CAPACITY

The regularities of specific load distribution of the friction cluctch surfaces of increased load capacity for a variety of machines that are equipped with internal combustion engines and mechanical drives for their even wear are studied.

Текст научной работы на тему «Распределение удельной нагрузки поверхностей трения предохранительных фрикционных муфт повышенной нагрузочной способности»

УДК 621.825.(075.8)

РОЗПОД1ЛЕННЯ ПИТОМОГО НАВАНТАЖЕННЯ ПОВЕРХОНЬ ТЕРТЯ ЗАПОБ1ЖНИХ ФРИКЦ1ЙНИХ МУФТ ЩДВИЩЕН01 НАВАНТАЖУВАЛЬНО! ЗДАТНОСТ1

В.О. Малащенко, проф., д.т.н., Н.В. 1ванус, асп., Нацюнальний ушверситет «Льв1вська полгтехшка»; G.C. Венцель, проф., д.т.н., О.В. Щербак, доц., к.т.н., Хар^вський нацюнальний автомобшьно-дорожнш ушверситет

Анотац1я. Досл1джено 3aKOHOMipHOcmi розподтення питомого наеантаження поеерхонъ тер-тя фрикцтног муфти тдвищеног навантажувалъног 3damnocmi для р^зноматтних машин, що обладнуютъся деигунами внутр1шнього згорання, та механичных npueodie для pienoMipnozo ix спрацюеання, що збтъшуе ix довгов1чтстъ.

Ключов1 слова: фрикцтт муфти, наеантажуеалъна здатмстъ, геометричт параметри.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ ФРИКЦИОННЫХ МУФТ ПОВЫШЕННОЙ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ

В.А. Малащенко, проф., д.т.н., Н.В. Иванус, асп., Национальный университет «Львовская политехника», Е.С. Венцель, проф., д.т.н., О.В. Щербак, Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

Аннотация. Исследованы закономерности распределения удельной нагрузки поверхностей трения фрикционной муфты повышенной нагрузочной способности для различных машин, оборудованных двигателями внутреннего сгорания, и механических приводов для равномерного их износа, что увеличивает их долговечность.

Ключевые слова: фрикционные муфты, нагрузочная способность, геометрические параметры.

DISTRIBUTION OF THE SPECIFIC LOAD OF THE FRICTION SURFACE OF THE SAFETY FRICTION CLUTCH OF HIGH LOAD CAPACITY

V. Malashenko, Prof., D. Sc. (Eng.), N. Ivanus, P. G., National University «Lviv Polytechnic», Ye. VeMel, Prof., D. Sc. (Eng.), O. Scherbak, Assoc. Prof., Ph. D. (Eng.), Kharkiv National Automobile and Highway University

Abstract. The regularities of specific load distribution of the friction cluctch surfaces of increased load capacity for a variety of machines that are equipped with internal combustion engines and mechanical drives for their even wear are studied.

Key words: friction clutch, carrying capacity, geometrical parameters.

Вступ

У багатьох машинах i мехашзмах застосову-ються муфти, яю е вщповщальними склада-льними одиницями, бо вщ правильного ви-бору ix титв i параметр1в залежить р1вень та

характер завантаженосп деталей машин. Фрикцшш муфти, поряд ¿з багатьма шшими типами муфт, використовуються в р1зних галузях машинобудування, у тому числ1 в буд1вельних, землерийних машинах. Широкому застосуванню фрикцшних запоб1жних

муфт сприяли 1х функцюнальш можливост1, а саме: плавне включения ведучих I ведених частин привода, регулювання в широких д1а-пазоиах величиии тертя м1ж 1х фрикцшними поверхиями, значш величиии моменту, що передаються муфтою.

Анашз публжацш

РоЗробщ КОНСТруКЦШ та опису принципу ix функцюнування присвячеш роботи [1-6, 8-11], де запропоновано нов1 запоб1жш фри-кцшш муфти шдвищено! навантажувально! здатностг Залишков1 явища в багатодиско-вих фрикцшних муфтах пщ час вимикання розглянуто в роботах [7, 12]. Нов1 запоб1жш мехашзми металооброблювального облад-нання запропоновано в робот1 [13]. У статтях [15, 16] розроблено метод розрахунку фрик-цшно! запоб1жно! муфти шдвищено! точнос-т1 спрацьовування та розвинуто конструкцш однодискових муфт зчеплення. Загальний опис конструкцш та основш параметри муфт цього класу детально розкрито в пщручнику [14 та ¿и.] I стандартизовано[17, 18].

Мета 1 постановка завдання

На основ! результата вщомих дослщжень можна стверджувати, що особливе мкце в цих роботах розглядаються запоб1жш диско-в1 фрикцшш муфти, важливою вимогою до проектування яких е забезпечення мшмаль-них габарипв I маси, але з пщвищеною наван-тажувальною здатшстю.

Проектування запоб1жних дискових фрикцшних муфт може бути ефективним, а затрата на 1х доводку до експлуатацшних характеристик - мшмальними, якщо мати у своему розпорядженш анал1тичш залежност1 м1ж основними параметрами муфти, що дозво-ляють ¿з достатньою точшстю виконати ш-женерш розрахунки та розробити !х конструкций

Внаслщок сво1х функцюнальних можливос-тей запоб1жш фрикцшш муфти часто вико-ристовують як з'еднувальш елементи в р1з-номаштних машинах та мехашзмах, I тому !х габарити можуть мати виршальне значения. Це спонукало до вибору та пошуку рацюна-льного розв'язку задач! з дослщження мож-ливостей р1вном1рного розподшення питомо-го навантаження !х поверхонь тертя.

Дослщження фрнкцшно!' муфти

Об'ектом дослщжень у поставленому зав-данш е дискова фрикцшна муфта, наведена на рис. 1. Вона складаеться з швмуфти 1, що закршлюеться на юнщ вала двигуна, та мае шлщи, за допомогою яких закршлюються л1ва I права частини самовстановлюваного пром1жного диска 2. На внутршшх поверх-нях цього диска виконаш заглиблення круглого поперечного перер1зу. У цих отворах розмщеш пружш елементи 3. Друга швмуф-та складаеться з корпуса 4 I кришки 5, яю з'еднаш м1ж собою за допомогою нар1зки з установкою м1ж ними спещальних прокладок 6 для регулювання величиии попередньо! сили затягування пружин. Виступи пром1ж-ного диска входять у западини корпуса 4 I кришки 5 та, внаслщок виникнення на по-верхнях дотику сили тертя, передають заданий обертальний момент. Кшьюсть вистутв I кути 1х нахилу можуть бути довшьними. Цей показник пропонуеться обирати в кожному конкретному випадку залежно вщ величиии робочого обертального моменту. Од-наче це не розв'язуе задачу збшьшення дов-гов1чност1 муфт цього класу за рахунок р1в-ном1рного розподшення питомого навантаження м1ж парами тертя.

Рис. 1. Конструкщя запоб1жно! фрикцшно! муфти: а - перер1з загального вигляду; б - вид на внутршнш торець частини пром1жного диска

Беручи до уваги специфжу роботи запоб1ж-них фрикцшних муфт, у яких геометричш параметри безпосередньо залежать вщ сило-вих сшввщношень, розглянемо розподш на-вантажень у рад1альному напрямку фрикцш-них дисюв для конструкций наведено! на рис. 1. У цьому раз1 е можливють розглянути тшьки одну, а саме л1ву частину муфти.

Розроблена розрахункова схема наведена на рис. 2, на якш е сили, що дшть на л1ву час-тину пром1жного диска та кришку муфти. Пщставою для розрахунюв служить анал1з зусиль, що виникають на поверхнях дотику шсля затягування нар1з1 муфти до робочого стану. Якщо кути нахилу фрикцшних повер-хонь, звернених до та вщ ос1 муфти, викона-ти однаковими, то отримаемо силовий три-кутник для першого виступу, що мшмально вщцалений вщ ос1 муфти (рис. 1).

При цьому N1 = N - сили нормального тиску на фрикцшних поверхнях першого виступу, Q1 - сила пружин, що д1е на перший виступ паралельно до ос1 муфти. Така схема наван-таження приводить до того, що фрикцшш поверхш на р1зних р1внях завантажеш нер1в-ном1рно (рис. 2), адже = N , а площа ниж-ньо1 поверхш виступу менше плошд його верхньо! поверхш (на пщстав1 анал1зу рис. 2).

Отже, для р1вном1рного навантаження фрикцшних поверх онь у м1ру вщдалення !х вщ ос1 муфти необхщно змшювати величину плошд доторкання елеменпв тертя. Оскшьки змша кулв нахилу фрикцшних поверхонь приводить до змши сил пружних елеменпв, що дшть на вщповщш поверхш контакту для вс1х п вистутв, то вони при цьому залежать також вщ геометричних характеристик муфти. Для визначення плошд поверхш першого виступу розроблено розрахункову схему, на-ведену на рис. 3.

Верхня поверхня контакту утворюеться в результат! обертання лши С1Д1 навколо ос1 ОХ. На дшьнищ т поверхня контакту може бути визначена за формулою

4 = Л(+ П2/2(б)Нх,

(1)

де А1 - площа верхньо! поверхш контакту першого виступу; /2(х) - р1вняння прямо!, що утворюе верхню поверхню контакту; т -осьова довжина виступу.

Рис. 3. Розрахункова схема для визначення плошд поверхш для першого виступу

Рис. 2. Розрахункова схема для л1во! п1вмуфти 1з рис. 3 маемо залежносп

Для р1вном1рного навантаження нижньо! фрикцшно! поверхш першого виступу (звер-неного до ос1 муфти) необхщно зменшити N1 ! збшьшити N1. За незмшного кута а/1 I вико-нання умови а/1 > агСр / отримаемо силовий трикутник для першого виступу, якщо а/1 Ф а1.

У результат! зменшення N1 та збшьшення N1, шсля замкнення трикутника сил, для забез-печення силово! р1вноваги, збшьшилися сила Q1 та кут а1.

Н

/ 2 (х) = К1 х

/2/( х) = К1 = = Н4--Нз 2т

(2)

(3)

де Н3 \ Н4 - найменший та найб1льший д1аметри фрикцшно! поверхш, звернено! до ос1 муфти.

1з урахуванням (2), (3) р1вняння (1) набуде вигляду

S = 2л j (K,x + Íl^i + к,2dx = л • l2dcp2, (4)

Fp2 = N / = л • / [ p]—^(d + 26, + 0 _ Tp2 L Jsin a, 1 (10)

+2q, + 2u, + г,) ,

де - довжина контакту верхньо! частини

першого виступу; dcp2 - середнш д1аметр а допустиме питоме навантаження дор1внюе верхньо! частини першого виступу.

Под1бно до (4) запишемо площу поверхш контакту нижньо! частини першого виступу

[ р] =

тр1

л^+ 26, + q,)

sin a, (11)

d, + d d 3 +

->2 - " ' ^"cp,' "cp, _ 2 ; dcP, = 2

S2 = Л • l1dcp, ; dcp, = ■

. (5)

Загальна площа поверхш контакту першого виступу

^ = ^ + = л(11Нср, + ¡2Нср2 ) • (6)

Загальна площа контакту «-го виступу

Sn = Snl + Sn2 = %(1ШНсрп1 + ¡п2Нсрп2 X (7)

де £п - загальна площа поверхш п контакту п-го виступу; ¡п\, ¡п2 - довжини похилих боко-вих лшш п-го виступу; Нсрп1, Нсрп - середш

д1аметри п-го виступу вщповщно нижньо! й верхньо! частин.

Тепер знайдемо залежнють купв нахилу похилих АВ, СД вщ геометричних характеристик муфти, дотримання яко! забезпечить р1в-ном1рне завантаження фрикцшних повер-хонь. Проведений розрахунок зручно почати з першого виступу.

Нехай задано а7! (рис. 3). Здебшьшого а7! ви-пдно брати в межах а7! = 12° ^ 15°. Вщповь дно до (5) для нижньо! частини першого виступу маемо вираз

Б2 = л-¡1(Н + 2Ь1 + q1) = %-^-т(Н + 2Ь1 + q1)•(8)

1

sln а

Для верхньо! частини першого виступу маемо

S, = л • l,(d + 26, + 2q, + 2u, + г,) =

л^ г, . , . . (9)

=-— (d + 26, + 2q, + 2u, + г,) .

sin a,

Переходячи до силового анал1зу, запишемо залежнють сили тертя на нижнш частиш поверхш першого виступу вщ ди сили N, у за-гальному вигляд1

Tp2

л^/—1— (d + 26, + 2q, + 2u, + г,) sin a,

Анал1тичний вираз (П) виражае сшввщно-шення м1ж силами тертя на першому вистуш та його геометричними характеристиками; при цьому bíh е умовою píbhoctí \р\ на bcíx фрикцшних поверхнях першого виступу.

Пюля спрощення (11) отримаемо

£

F■тp1—-1—(d + 26, + 2q, + 2u, + г) =

81п а

q,

(12)

= FTp2-^~7(d + 26, + q,). sin a,

За теоремою синус1в, згщно з рис. 3, маемо

N,

N

sln(90°-a1) sln(90°-a1)

N, =

N, cos a,

сos а

(13)

(14)

Враховуючи (14), р1вняння (12) набуде такого вигляду

—1—(d + 26, + 2q, + 2u, + г,) = sin a,

q,

(15)

81п а

Г (d + 26, + q,)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

С08 а

С08 а

а теля деякого спрощення виразу (15) отримаемо

г, (d + 26, + 2q, + 2u, + г,) = = q,(d + 26, + q, )tga, • ctga,,

або

Э8»1 =

а1 = агсЭр

г1(Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + г1) q1 (Н + 2Ь1 + 9q1) • сЭра^ г1(Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + г1)

(17)

q1(Н + 2Ь1 + q1) • сЭра^

Тепер запишемо необхщну умову р1вном1р-носл розподшення питомого навантаження на фрикцшних поверхнях для другого виступу, використовуючи приведену вище методику для першого виступу

2

sln а

(Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + 2Ь2 + 2q2 + 2и2 + г2) =

q2

сos а.

- сЭра2 (Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + 2г1 + 2Ь2 + q2). (18)

Помножимо л1ву \ праву частини виразу (18) на sln а2 \ отримаемо

г2 (Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + 2г1 + 2Ь2 + 2q2 + +2и2 + г) = q2(Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + 2г1 +

+2Ь2 + q2)t8 а2СЭ8а2. (19)

або

Эра2 = [ г2(Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + 2 г1 + +2Ь2 + 2q2 + 2и2 + г2)]/[Ь2(Н + 2Ь1 + (20) +2q1 + 2и1 + 2г1 + 2Ь2 + q2)сt8а2 ]

та

а2 = агсЭрг2{(Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + 2 г1 + +2Ь2 + 2q2 + 2и2 + г2) / [Ь2 (Н + 2Ь1 + (21) +2q1 + 2и1 + 2г1 + 2Ь2 + q2 )сЭра2 ]} .

На пщстав1 анал1зу залежностей купв нахилу поверхонь тертя (17) \ (21) можна стверджу-вати, що шдекси бшя змшних можуть дати узагальнений вираз для визначення ап для п-го виступу

^ п п \

( гп (Н + 2^ Ь + 2£ ql +

1=1 1=1

а„ = агсЭр

+2^ и + 2^ г1 + Гп ))/

1=1 1=1

К (Н + 2^ Ь + 2^ $ +

1=1 1=1

пп

+2! и1 + 2! г + qn )сЭрап]

V 1=1

1=1

(22)

Для подальшого анал1зу необхщно установи-ти залежнють м1ж Q1 [ Q2 зусиллями стиску пружин для першого та другого вистушв (рис. 4, 5). Силовий трикутник для другого виступу (рис. 5) будуемо под1бно до рис. 4. Слщ наголосити на такому: якщо знайти залежнють м1ж Q1 [ Q2, то можна визначити також залежнють м1ж Qn та Qn-1 (для и-го та п-1 вистутв).

а

<3п

Рис. 4. Силовий трикутник для першого виступу: а - при а/1 = а1; б - при а/1 ф а1

Рис. 5. Силовий трикутник для другого виступу при а/2 ф а2; а/2 < а2

На початку ¿з (10) обчилюемо нормальш си-ли на поверхш тертя

г

N = к[р]—1— (Н + 2Ь1 + 2q1 + 2и1 + г1); (23)

бтп а

N =к[ р (Н + 2Ь1 + 2q1 +

sln а9

+2и1 + 2ГХ + 2Ь2 + q2).

На шдстав1 останшх р1внянь (23) та (24) мо-жна записати

[ Р] = -

N

Z, f d + 2b, + 2q,

sin a,

+2u, + Z, N 2

(25)

f d + 2b, + 2q, + 2u,

q2

sin a2 ^ +2z, + 2b2 + q2 А за теоремою синус1в (рис. 4) маемо Q,cos a, ;

N, = -

N2

sin(a, + a, )

Q2

sin(90° -a2) sin(a2 +a2) 1з (27) маемо

N = Q2 cos a2

(26) (27)

sin(a2 + a2)

(28)

Вирази (27) та (28) шдставимо в (25) i отримаемо

— = q2(d + 2b, + 2q, + 2м, + 2 z, + Q,

+ 2b2 + q2)(i + tga2ctga2) / [ z, (d + +2b, + 2q, + 2u, + z,) • (, + tga/ctga)] . (29) Q = q2(d + 2b, + 2q, + 2u, + 2 z, + +2b2 + q2)(, + tga2ctga2) / [ z, (d + +2b, + 2q, + 2u, + z,) • (, + tga/ctga)]

Проанал1зувавши вираз (29), знайдемо зале-жшсть м1ж Qn та Q„-,

N N N

qn (d + b + qt + u +

i=, i=, i=,

Q +2Z z + qn)(i+tganctga¡n)

n

i=,

Qn-,

NN

-. (30)

Zn-,(d + 2£ b + 2^ qi + 2^ U +

i=, i =,

+zn-i)(i+^П-^^П-,:»

Теиер розрахуемо загальну силу тертя, що вииикае иа фрикцшних поверхнях N-ro виступу. Для цього спочатку визначимо загальну силу тертя на фрикцшних поверхнях першого виступу. 1з (,4) маемо

, _ N2 cos a2

N =

cos a

(3,)

1з урахуванням (26) р1вняння (3,) набувае вигляду

N =-

Q, cos a, sin(a, + a, )

(32)

Загальна сила тертя, що виникае на фрикцш-них поверхнях першого виступу

FP = N + N =

Q, f cos a, cos a,.

-/-(, +-1).

sin(a, + a,) cos a,

(33)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Загальна сила тертя, що виникае на фрикцшних поверхнях и-го виступу

= Qnf cosan (, + cosa^. (34)

sin(an +an » cos an

1з урахуванням геометричних параметр1в фрикцшних дисюв, формули (33) та (34) мо-жна записати i по-шшому, враховуючи (9) та (,0)

Fp =TTf [ + 2b, + q,) +

sin a

+%f [ p]—,— (d + 2b, + 2q, + 2u, + sin a,

+z,) = тт/ [ p ] (-^(d + 2b, + q,) +

(35)

sin a

+—J—(d + 2b, + 2q, + 2u, + z,));

sin a

Fp л =¥ [ p] ~qa~f(d + 2b, + 2q, + sin a2

+2u, + 2z, + 2b2 + q2) +

z

+%f [p] . 2 (d + 2b, + 2q, + 2u, +

sin a

2

+2 z, + 2b2 + 2q2 + 2u2 + z2) = = */ [ p] (-^(d + 2b, + 2q, +

sin a

2

+2u, + 2z, + 2b, + q2) +

z

+——(d + 2b, + 2q, + 2u, + 2z, + sin a2

+2b2 + 2q2 + 2u2 + z2));

(36)

i=,

Fтpn = —/[р]-^ Н + 2^Ь

8ш а„

+

1=1

+2Е q^ + 2Е и1 + 2Е г+9п

1=1 1=1 1=1

+

/

8ш а

(37)

_ N N

(Н + 2^ Ь, + 2^ q1 +

п 1=1 1=1

N N

+2£ и + 2^ г + гп)).

Тод1 обертальний момент, що передаеться похилою поверхнею С1Д1, е очевидным ¿з рис. 2 та 3 1 запишеться у загальному вигляд1 так

а другим виступом - за формулою —Р/

Т

трЛ^С^

3

(14Н^ + 14Н7Н8 +

(41)

+14Н8 + 13Н5 + 13Н5Н6 + 13Н6), та п-м виступом

Т

VЛпРпСпРп

—ру

3

(1п Н + 1п ,НпНп+, +

V п—1 п п—1 п п+1

(42)

+1п—Н+1 + 1пНп+2 + 1пНп+2Нп+3 + 1пНп2+3)-

Обертальний момент, що передаеться вс1ею муфтою, яка складаеться ¿з двох пром1жних дисюв з и-виступами кожний, описуеться так

ТТрс1Д = 2кр/Ю"/2(+ /2/2(х) ^Н23 +

+

(Н4—^ 1Нх = —р

+

Н,

2т I •'о

2 ^ Н + (Н4 — Н3)

/о" ( К

+

2 2т

КРА (Н2

х+

х I Нх =

(38)

6

+ Н3Н4 + Н4),

ТтР 2(ТтрЛ1 В1С1А + ТтРЛ 2 B2C2D2 +

... + Т

трЛАСА

)=

—р/

( N

Е12п—

4п—3

+

N

V 1=1

N

+

^12я—1Н4п—3Н4п—2 + ^12я—

+

1=1

N

4п—3"4и—2 ^ /_У2я—1ы4я—2 1=1

N ^

Н2 2ис* 4п

1 1=1 I

N

+Е 12пН42п—1 +Е 12пН4п—1Н4п +Е 12пН4

а також под1бно дютанемо

= —РЛ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Т

тр^А

6

(Н1 + + Н2).

(39)

Тепер обертальний момент, що передаеться першим виступом, мшмально вщдаленим вщ ос1 муфти, визначаеться за формулою

Т

трЛ1В1С1 Д1

= 2(ТтрЛ1В1 + ТтрСр1 ) =

= 2

—р/2(Н3 + Н3Н 4 + Н42) + —р1-6 3

(40)

х(Н12 + Н1Н2 + Н2) = —Р— (12Н3 + 12Н3Н4 + 12Н2 + +11Н12 + 11Н1Н2 + 11Н2),

Пружини розраховують за зусиллям, що припадае на кожну з них. Для цього викорис-товують запропоноваш анаттичш вирази та класичну схему !х розрахунку.

Для апробацп запропоновано! методики роз-рахунюв проведено кшьюсний анал1з диско-во1 запоб1жно! фрикцшно! муфти ¿з прямоль ншним профшем контакту для передач! но-мшального моменту Тнош = 140 Н.м.; в = 1,4; д1аметр вала Н = 40 мм.

Результаты кшьюсного анал1зу та послщов-шсть його виконання зведено до табл. 1.

Таблиця 1 Послщовтсть I результаты юльюсного анал1зу

1=1

1=1

3

2

3

1

х

Назва параметра Позначення параметра Одиниця вим1рювання Результат

Максимальный обертальний момент Т ± тах Н.м. 196

Коефщент тертя / 0,15

Допустиме питоме навантаження [Р] МПа 0,3

Кут нахилу проф1лю першого виступу а/1 град 12

Величини, яш обрано конструктивно: Ь1 мм 8

- довжина основи впадин першого виступу (рис. 2) 91 мм 7

Заюнчення табл. 1

Назва параметра Позначення параметра Одиниця вим1рювання Результат

- довжина проекцп боково! фрикцшно! поверхш, зверне-но1 в1д oci муфти першого виступу (рис. 2) u1, мм 4

- довжина проекцп боково! фрикцшно! поверхш, зверне-но! до oci муфти першого виступу (рис. 2.2) Z1 мм 12

Кут нахилу зовшшнього проф1лю першого виступу а1 град 27

Висновки

Теоретично доведено можливють ефективно-го застосування нових запоб1жних фрикцш-них муфт шдвищено! навантажувально! зда-тност1 для запоб1гання перевантаженням у мехашчних приводах р1зномаштних машин.

Запропоноваш аналггичш вирази мають ¿стот-не значения для визначення геометричних, силових тощо параметр1в розроблених фрик-цшних муфт ¿з використанням клинового ефекту на поверхнях тертя.

Проведеним кшьюсним анал1зом повшстю шдтверджено адекватнють отриманих аналь тичних вираз1в, яю можуть бути корисними для покращення ефективносп роботи р1зно-маштних техшчних засоб1в.

Лггература

1. A.c. 615293 СССР, МКИ F16D 13/64. Дис-

ковая фрикционная муфта / С.Г. Калинин, В. А. Малащенко, П.Я. Петренко (СССР). - №2431001/25-27; заявлено 20.12.76; опубл. 15.07.78, Бюл. №26,

1978. - 3 с.

2. A.c. 653448 СССР, МКИ F16D 13/64. Дис-

ковая фрикционная муфта/ С.Г. Калинин, В. А. Малащенко, П.Я. Петренко (СССР). - №2533334/25-27; заявлено 17.10.77; опубл. 25.03.79, Бюл. №11,

1979. - 2 с.

3. A.c. 1214952 СССР, МКИ F16D 13/64. Ди-

сковая фрикционная муфта / С.Г. Калинин, В. А. Малащенко, П.Я.Петренко (СССР). - №3837660/25-27; заявлено 19.11.84; опубл. 28.02.86, Бюл. №8,1986. - 2 с.

4. A.c. 1610114 СССР, МКИ F16D 13/64. Ди-

сковая фрикционная муфта / С.Г. Калинин, В.А. Малащенко, П.Я. Петренко, П.В. Карнаух (СССР). - №4651070/31-

27; заявлено 02.01.89; опубл. 30.11.90, Бюл. №44,1990. - 3 с.

5. А.с.1693290 СССР, МКИ F16D 13/64. Дис-

ковая фрикционная муфта / С.Г. Калинин, В. А. Малащенко, П.Я. Петренко, П.В. Карнаух (СССР). - №4667643/27; заявлено 30.01.89; опубл. 23.11.91, Бюл. №43, 1991. - 2 с.

6. А.с.1781479 СССР, МКИ F16D 13/64. Дис-

ковая фрикционная муфта/ С.Г. Калинин, В.А. Малащенко, П.В. Карнаух (СССР). - №4949999/27; заявлено 27.06.91; опубл. 15.12.92, Бюл. №46, 1992. - 4 с.

7. Венцель С.С. Анал1з навантажувально! зда-

тност1 запоб1жних фшцшних муфт при-вод1в шдйомно-транспортних машин/ С.С. Венцель, ВО. Малащенко, В.В Фе-дик // Вестник ХНАДУ: сб. науч. тр. -2014. - Вып. 65-66. - С. 21-28.

8. Декларацшний патент на винахщ UA

53242A, МПК Дискова фрикцшна муфта / В.О. Малащенко, A.B. Пшчук; (Укра!на), заявник та патентовласник

B.О. Малащенко, A.B. Пшчук. -№ 2000130511/28. - Бюл. №1-2003.

9. Пат. RU 2003877 Российская Федерация,

МКИ F16D 13/64. Дисковая фрикционная муфта / Калинин С.Г., Карнаух П.В., Малащенко В.А.; заявитель и патентообладатель Калинин С.Г., Карнаух П.В., Малащенко В.А. - №5019469/27; заявл. 26.12.91; опубл. 30.11.93, Бюл. №43-44. - 4 с.

10. Пат. RU 2107849, Российская Федерация,

МКИ F16D 13/6. Дисковая фрикционная муфта / Карнаух П.В.; заявитель и патентообладатель Карнаух П.В. -№ 93001438/28; заявл. 11.01.93; опубл. 27.03.98. - 5 с.

11. Карнаух П.В. Предохранительная диско-

вая фрикционная муфта/ П.В. Карнаух// Машиностроитель. - 1992. - № 6. -

C.21-22.

12. Малащенко В.А. Залишков1 явища в бага-

тодискових фрикцшних муфтах шд час вимикання / В.А. Малащенко, В.В. Рябов // Машинознавство. - 1999. - №7. -С. 51-54.

13. Нагорняк С.Г. Предохранительные меха-

низмы металлообрабатывающего оборудования./ С.Г. Нагорняк, И.В. Луцив - К.: Техника. - 1992. - 72 с.

14. Ряховский А. О. Справочник по муфтам /

O.A. Ряховский, С.С. Иванов; под общ. ред. O.A. Ряховского. - Л.: Политехника, 1991. - 384 с.

15. Скойбеда А.Т. К методу расчета фрикци-

онной предохранительной муфти повышенной точности срабатывания А.Т. Скойбеда, В.А. Николаев // Известия АН БССР. Сер. физ.-техн. -Минск. Рукопись деп. в ВИНИТИ. -1988. - №1547-В88. - 13 с.

16. Щеренков Г.М. Развитие конструкций

одно дисковых муфт сцепления / Г.М. Щеренков, В.А. Галягин. - 1983.

- М.: ЦНЙИТЭИ. Електросельхозмаш.

- 42 с.

17. Муфти мехашчш. Термши та визначення.

ДСТУ 2278-93. [Чинний вщ 1995-0101]. - К. : Державний ком1тет стандар-тизацп метрологи та сертифшацп Украши, 1997. - 48 с. - (Нацюнальш стандарти Украши).

18. Муфти запоб1жш фрикцшш. Параметри,

конструкщя i розм1ри: ДСТУ 3174-95. -[Чинний вщ 1997-01-08]. - К. : Державний ком1тет стандартизацп метрологи та сертифшацп Украши, 1997. -58 с. - (Нацюнальш стандарти Украши).

Рецензент: М.А. Подригало, професор, д.т.н., ХНАДУ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.