58

63.

Sprzęgło zapadkowe, schemat i budowa. Jak zmniejszyć kąt ruchu martwego

powstający przy zmianie stanu sprzęgła z jałowego na roboczy?

Sprzęgło zapadkowe jest jednym z rodzajów sprzęgieł jednokierunkowych.
1 wałek czynny, 2 koło zapadkowe, 3 koło zębate, 4 zapadka, 5, 7 sprężyny 6
przeciwzapadka

Kierunek siły P powinien
przechodzić przez oś zapadki.
Jeżeli



>



to może nastąpić

samoczynne wykleszczenie, jeżeli



< 0 niepotrzebnie wzrasta siła P.

Aby zmniejszyć luz martwy stosuje
się 2 zapadki.
Zalety: prosta konstrukcja, łatwe
wykonanie, pewność działania
Wady: sprzęganie tylko w

określonych położeniach, duży luz martwy przy przejściu z ruchu jałowego do ruchu
roboczego

niewielka wytrzymałość węzła koło zapadkowe

zapadka, hałaśliwość przy biegu jałowym.

64.

Jakie znasz sprzęgła cierne, tj. wykorzystujące tarcie w swoim działaniu. Wymień je,
omów ich zastosowanie. Narysuj schemat i omów budowę jednego z typów.

Sprzęgła cierne:



sprzęgło przeciążeniowe cierne (służy do ochrony elementów napędu lub urządzenia
napędziającego przed

uszkodzeniem w skutek zwiększenia momentu obciążenia ponad

dopuszczalną wartość);

59



sprzęgło jednokierunkowe cierne (służy do przenoszenia momentu z wałka czynnego na bierny
tylko w jednym kierunku).

Samoczynne rozłączenie sprzęgła następuje w skutek:

a). zmiany kierunku ruchu;

b). wałek bierny obraca się szybciej niż wałek czynny.

Schemat sprzęgła jednokierunkowego ciernego

typu “wolne koło”

1

– człon czynny;

2

– człon bierny;

3

– element sprzęgający;



sprzęgło jednokierunkowe cierne sprężynowe (przy obrocie we właściwym kierunku sprężyna
zaciska się powodując

sprzęgnięcie członu czynnego z członem biernym).



sprzęgło rozruchowe (służy do odzielenia członu czynnego od biernego podczas rozruchu
mechanizmu).

Sprzęgnięcie członu czynnego z biernym następuje dopiero po osiągnięciu przez człon czynny

ustalonej prędkości obrotowej. Sprzęgło to umożliwia rozłączenie członów, jeżeli prędkość obrotowa
mechanizmu spadnie poniżej pewnej prędkości, na którą sprzęgło zostało zaprojektowane.

1

– wałek

napędzający;

2

– listwa;

3

– kołek;

4

– wahnik;

5

– nakładka cierna;

6

– sprężyna;

7

– bęben napędzany.

Sprzężenie mechanizmu

nastąpi wtedy, gdy moment obciążenia
członu biernego (M) zostanie
zrównoważony przez moment tarcia
nakładek o bęben (M

t

)

M

t

>= M

65.

Jakie znasz sprzęgła jednokierunkowego działania? Narysuj schemat jednego z nich
omów budowę, działanie, zalety i wady.

60

Sprzęgła jednokierunkowe to sprzęgła, które przenoszą moment z członu czynnego na bierny tylko w
jednym kierunku.
Sprzęgła te ulegają samoczynnemu rozłączeniu, jeżeli zmieni się kierunek ruchu bądź wałek bierny
zacznie obracać się szybciej niż wałek czynny.

Wyróżniamy następujące sprzęgła jednokierunkowe:

-

sprzęgła jednokierunkowe cierne;

-

sprzęgła jednokierunkowe sprężynkowe;

-

sprzęgła jednokierunkowe zapadkowe;

-

sprzęgła jednokierunkowe kłowe.

Sprzęgło jednokierunkowe sprężynkowe:

W sprzęgle tym wykorzystywany jest efekt zmniejszania się wymiaru średnicy sprężyny

śrubowej obciążonej czynnym momentem skręcającym, przeciwnym do kierunku nawinięcia zwojów.
Tak więc obrótwałka czynnego powoduje poprzez powstający moment tarcia pbciążający sprężynę,
zmniejszenie jej średnicy I dodatkowy zacisk na wałku biernym. Umożliwia to sprzęgnięcie wałka
czynnego z biernym za pośrednictwem sprężyny. Zmiana kierunku obrotu wałka czynnego powoduje
rozluźnienie zwojów sprężyny i ustanie połączenia wałek czynny – wałek bierny.

Zalety:



proste wykonanie;



umożliwia połączenie niewspółosiowych wałków;



ogranicza drgania zespołu przeniesienia napędu.

Wady:



trudna do

uzyskania dokładna wartość wstępnego zacisku sprężyny na wałku;

66.

Narysuj sprzęgło cierne przeciążeniowe, omów jego budowę, określ moment który może
ono przenosić oraz podaj sposoby zwiększenia wartości tego momentu.

Służy do ochrony elementów napędu

lub urządzenia napędziającego przed

uszkodzeniem w skutek zwiększenia

momentu obciążenia ponad dopuszczalną
wartość.

Przedstawione na rysunku obok

sprzęgło przeciążeniowe cierne służy do

przenoszenia momentu napędowego z koła zębatego na wałek. Sprzęgło to posiada dwie
powierzchnie trące. Jedna z powierzchni trących jest zamocowana na stałe do wałka. Jeżeli moment
napędowy przekroczy pewną założoną wartość sprężyna sprzęgła ulegnie ściśnięciu I nastąpi
zerwanie połączenia czynna powierzchnia trąca – koło zębate. Sprzęgło przestanie przenosić moment
napędowy a koło zębate będzie luźno obracać się na wałku.

61

Maksymalna wartość momentu jaki może być przeniesiony przez to sprzęgło wynosi:

M = 0,5*F*



*D

s

gdzie:
F

– siła docisku sprężyny;

D

s

– średnia średnica powierzchni ciernych;



współczynnik tarcia na powierzchniach ciernych.

Maksymalny moment przenoszony przez sprzęgło można zwiększyć przez:

-

zastosowanie tarczy stożkowych;

-

zastosowanie sprzęgła wielopłytkowego;

-

zwiększenie średnicy D

s

sprzęgła (tylko w ograniczonym zakresie;

-

zwiększenie siły docisku (F) tarcz sprzęgła (również jedynie w ograniczonym zakresie –

przekroczenie dopuszczalnych nacisków).

67.

Narysuj sprzęgło typu „wolne koło”, omów jego budowę, zasadę działania, zalety i wady.
Porównaj to sprzęgło ze sprzęgłem zapadkowym.

Schemat sprzęgła jednokierunkowego ciernego

typu “wolne koło”

1

– człon czynny;

2

– człon bierny;

3

– element sprzęgający;

Rolki pośredniczące współpracując równocześnie z powierzchnią walca oraz krzywki

pozwalają na uzyskanie odpowiedniego kąta zajkinowania I przeniesienia napędu z członu czynnego
na człon bierny.

Zalety sprzęgła typu “wolne koło”:



sprzęga w dowolnym położeniu kątowym wałków;



prosta konstrukcja;



mały kątowy luz martwy;



małe opory ruchu jałowego;

Wady:

-

ograniczona prędkość kątowa;

-potrzeba precyzyjne wykonanie;
-

nie nadają się do sprzęgania członów o dużym momencie bezwładności.

Sprzęgło jednokierunkowe zapadkowe:

62

1 -

wałek czynny;

2

– koło zapadkowe;

3

– koło zębate;

4

– zapadka;

5,6

– sprężyny dociskające;

7

– przeciwzapadka.

Zalety:
-

prosta konstrukcja, łatwe wykonanie;

-

pewność działania;

Wady:



sprzęganie tylko w określonych położeniach;



duży luz martwy przy przejściu z biegu jałowego na bieg roboczy;



hałaśliwe przy biegu jałowym;



niewielka wytrzymałość wężła koło zębate – zapadka.

68.

Jakie znasz sprzęgła które służą do dokładnego przenoszenia ruchu kątowego z
jednego wałka na drugi? Narysuj schematy i porównaj ze sobą sprzęgła palcowe,
mieszkowe, Oldhama, Cardana. Kiedy stosowane jest każde z nich, które pozwalają na
przeniesienie ruchu przy niewielkim przekoszeniu osi wałków?

Sprzęgła służące do dokładnego przenoszenia ruchu kątowego to:



sprzęgło Oldhama

Umożliwia sprzęganie wałków o małej niewspółosiowości, zapewniając teoretycznie stałe

przełożenie.
Sprzęgła te stosowane są w przyrządach precyzyjnych bądź w przekładniach mierniczych. Sprzęgło to
umożliwia również łączenie wałków o małym przekoszeniu. Maksymalny moment przenoszony przez
to sprzęgło wynosi około 0,72 N*m.



sprzęgło Cardana

Stałe przełożenie może być uzyskane przez

zastosowanie podwójnego sprzęgła Cardana.

Sprzęgła te nie wymagają smarowania, są bezluzowe
do pewnej określonej ilości obrotów oraz posiadają
ma

łą masę.

Sprzęgła te wykorzystywane są do mechanizmów
nastawczych.

63

sprzęgło mieszkowe

Sprzęgła te:



zapewniają dużą sztywnośc skrętną;



zapewniają dużą sprawność jinematyczną;



dobrze kompensują odchyłki osiowe, promieniowe I

kątowe położenia wałków;



są bezluzowe o dużej sprawności.



sprzęgło palcowe

Sprzęgło tego typu umiżliwia łączenie

wałków o dużej mimośrodowości. Jedną z walet
sprzęgła palcowego jest zmienne w granicach
obrotu przełożenie oraz kątowy luz martwy między
kołkiem a wycięciem w tarczy. Kątowy luz martwy
można ograniczyć stosując specjalne wałeczki I
sprężyny dociskowe.

69.

Naszkicuj sprzęgło kłowe, omów budowę i zasadę działania. Podaj zależność na moment
jaki przenosi to sprzęgło w funkcji jego parametrów konstrukcyjnych. Uzasadnij, że
sprzęgło to może być jednocześnie przeciążeniowe i jednokierunkowe?

Maksymalny moment

jaki może przenieść to sprzęgło
wynosi:





kąt pochylenia zęba

Sprzęgło to może być jednocześnie przeciążeniowe oraz jednokierunkowe ponieważ do

pewnej wartości momentu przenoszonego przez sprzęgło sprężyna zapewni odpowiedni docisk obu
tarcz sprzęgła I jego poprawne działanie a po przekroczeniu wartości maksymalnej momentu nastąpi
rozłączenie tarcz sprzęgłowych. W przypadku obrotu w przeciwnym kierunku zjawisko takie nie
wystąpi I sprzęglenie sprzęgła będzie występowało cały czas.

70.

Mechanizmy śrubowe toczne. Schemat konstrukcji, zasada działania,
zastosowania, zalety i wady.