P

K

M

II

sprzęgła

klasyfikacja sprzęgieł

sprzęgła

nierozłączne

rozłączne

sztywn

e

luźne

proste

przegubowe

niepodatn

e skrętnie

podatne

skrętnie

sterowane

zewnętrzni

e

sterowane

samoczynnie

włączan

e przy

ω

1

=ω

2

włączane

przy

ω

1

≠ω

2

siłą

bezwładności

momente

m

kierunkiem

proste

przegubow

e

nierozłączne – niepodatne skrętnie – sztywne

kołnierzow
e

łubkowe

nierozłączne – niepodatne skrętnie – luźne – proste

kłowe

zębate

przesuwne

nierozłączne – niepodatne skrętnie – luźne – przegubowe

0 . 7

0 . 8

0 . 9

1

1 . 1

1 . 2

1 . 3

1 . 4

1 . 5



2



1

0

4 5

9 0

1 3 5

1 8 0





 0
 15
 30
 45











2

1

2

1

2

sin

sin

1

cos







cardana

nierozłączne – niepodatne skrętnie – luźne – przegubowe

Rzeppa

nierozłączne – podatne skrętnie

nierozłączne – podatne skrętnie

0 . 1

1

1 0

0 . 2

0 . 5

2

5

 

0

0 . 0 1

0 . 1

1

1 0

1 0 0

0 . 0 2

0 . 0 5

0 . 2

0 . 5

2

5

2 0

5 0

K

d

  
 5
 1
  

0 2

in f

współczynni
k
nadwyżki
dynamiczne
j

prędkość wału
czynnego
częstość drgań
własnych

φ -

współczynn
ik
tłumienia

ZADANIE 1:

Sprzęgło podatne o schemacie podanym na rysunku zawiera z
jednakowych sprężyn płaskich. Oblicz sztywność skrętną sprzęgła
jeśli wszystkie sprężyny zamocowane są wg schematu A lub B.

A

B

rozłączne – sterowane zewnętrznie - włączane przy
ω

1

=ω

2

kłowe

zębate

rozłączne – sterowane zewnętrznie - włączane przy ω

1

≠

ω

2

tarczowe

stożkowe

wielopłytko
we

rozłączne – sterowane samoczynnie – sterowane
momentem

z kołkiem ścinanym

wieloząbkow
e

kulkowe

wielopłytkowe

rozłączne – sterowane samoczynnie – sterowane
kierunkiem

rolkowe

wieloząbkowe

rozłączne – sterowane samoczynnie – sterowane siłą
bezwładności

rozruch sprzęgła ciernego

ω

M

ω

1

ω

2

t

0

t

t

M

2

t

r

M

s

M

ω

t

t

t

r

M

s

M

2

ω

1

S

M

M

1

,

φ

1

,

ω

1

, I

1

M

2

,

φ

2

,

ω

2

, I

2

moment tarcia przenoszony przez sprzęgło

p

dl

dr

r

R

z

R

w

α

P

n

R

R

R

R

P

M

w

z

w

z

s

2

2

3

3

sin

3

2











ZADANIE 2:

Sprzęgło bezpieczeństwa kłowe oraz sprzęgło podatne o budowie i wymiarach
pokazanych na rysunku są obciążone momentem nominalnym wynikającym z
przenoszenia mocy N=15 kW przy obrotach n=750 obr/min. W trakcie pracy mogą
występować przeciążenia. Dla momentu maksymalnego M

smax

=k·M

snom

, gdzie k=1,25

ma

następować

blokowanie

sprzęgła

podatnego

i wyłączenie sprzęgła kłowego.

1. Sprawdzić wytrzymałość wpustów mocujących piastę do wału jeśli p

dopw

=40 MPa.

2. Sprawdzić wytrzymałość kłów jeśli p

dopk

=40 MPa.

3. Wyznaczyć siłę Q wywieraną na

prawą część sprzęgła kłowego
aby sprzęgło wyłączało się pod
działaniem

momentu

maksymalnego

M

smax

jeżeli

współczynnik tarcia na wpustach i
powierzchniach roboczych kłów
wynosi μ=0,1.

4. Wyznaczyć sztywność każdej z

sześciu

sprężyn

sprzęgła

podatnego tak, aby skręcanie
sprzęgła rozpoczynało się przy
M

s0

=0.25·M

snom

oraz by dla M

smax

następowało blokowanie sprzęgła.
Podatność

sprzęgła

wynosi

dφ/dM

s

=0,02 deg/Nm.

ZADANIE 3:

Sprzęgło rozruchowe o budowie podanej na rysunku składa się z członu napędzanego
A, napędzającego B oraz n = 4 jednakowych elementów ruchomych C. Elementy te
połączone

są

z członem B za pomocą sprężyn o podatności k = 1·10

-6

m/N. Zakładając, że elementy

C wykonane są ze stali o gęstości ρ = 7,8·10

3

kg/m

3

i mają kształt jednorodnych

prostopadłościanów
o wymiarach a x b x c = 20 x 40 x 50 mm oblicz:

1. prędkość obrotową wału napędzanego ω

0

, przy którym sprzęgło się włączy (ω

2

 > 0);

2. moment M

s

przenoszony przez sprzęgło, gdy nie występują na nim poślizgi, zaś

prędkość obrotowa członu B wynosi ω

1

= 2·ω

0

;

3. maksymalną ilość ciepła jaka może się wydzielić w sprzęgle, jeśli masa

nagrzewających się elementów wynosi m = 10 kg, ciepło właściwe tych elementów
c = 0,6 kJ/kg/K, zaś przyrost temperatury nie może przekroczyć ΔT = 250 K;

4. maksymalny czas pracy sprzęgła jeśli człon napędzający B kręci się ze stałą

prędkością

ω

1

a człon napędzany A zostanie nagle zatrzymany, zaś przyrost temperatury nie może
przekroczyć wartości ΔT.

R

1

 = 119 mm;

R

2

 = 120 mm;

 = 0,4

(wsp.

tarcia
pomiędzy
członem A oraz
elementami C).
Tarcie
pomiędzy
członem B oraz
elementami C
zaniedbać.

ZADANIE 4:

Pokazane na rysunku sprzęgło wielopłytkowe przeznaczone jest do
przenoszenia mocy N=10 kW przy prędkości obrotowej wału n=600 obr/min.
Zredukowany moment bezwładności członu napędzającego I

1

=0.02 kg·m

2

;

zaś

członu

napędzanego

I

2

=0.5 kg·m

2

. Średnice płytek przyjąć odpowiednio D

w

=80 mm; D

z

=110 mm.

Obliczyć:

1. Maksymalny moment M

s

przenoszony przez sprzęgło.

2. Maksymalną siłę Q wywieraną na każdą dźwignię jeżeli liczba dźwigni

wynosi z=4, liczba płytek zewnętrznych wynosi n=3, zaś współczynnik

tarcia pomiędzy płytkami wynosi μ=0.07. Wymiary dźwigni: a = 20 mm; b

= 70 mm.

3. Maksymalne naciski na płytki p

n

.

4. Przyrost temperatury sprzęgła ΔT w czasie jednego włączenia jeżeli masa

nagrzewających się części wynosi m=1 kg, zaś ciepło właściwe c=0,55

kJ/kg/°C. Pominąć oddawanie ciepła do otoczenia.

D

w

D

z

Q

a

b

sprzęgła hydrokinetyczne

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

n 2 /n 1 [% ]

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

M

/M

m

ax

[

%

]







1 0 0

8 0

6 0

4 0

2 0

0

p o s liz g [% ]

• zmiana prędkości obrotowej
• jako sprzęgło rozruchowe
• jako sprzęgło podatne (łagodzi

przeciążenia)

• włączane/wyłączane asynchronicznie
• jako sprzęgło bezpieczeństwa

człon
napędzając
y

człon

napędzan

y

HAMULCE – hamulec taśmowy



e

s

s





2

1

τ

 









d

R

s

s











0

1

2