SPRZĘGŁA

10. Wyjaśnić co oznacza pojęcie „sprzęgło podatne skrętnie z charakterystyką nieliniową”. Wyjaśnić co jest zaletą tych sprzęgieł.

Wkładka sprzęgła posiada bardzo wysoką podatność. Stosuje się ja z różnych gatunków tworzywa – najczęściej gumy.

Zalety sprzęgieł podatnych:

- tłumią drgania

- pochłaniają część energii drgań

- jeśli mają charakterystykę nieliniową to mają własność samoczynnego wyprowadzania się z rezonansu

11. Narysuj schemat sprzęgła krzyżakowego (Cardana). Opisz jego najważniejsza wadę i zaletę.

Sprzęgło przegubowe Cardana należy do specjalnej grupy sprzęgieł samonastawnych. Stosowane jest do łączenia wałów o kącie miedzy osiami dochodzącym 40°. Zasada

działania sprzęgła polega na zastosowaniu sztywnego krzyża K, ułożyskowanego w widełkach (widłach) W₁ i W₂, wzajemnie prostopadłych. Podstawowe schematy różnych rozwiązań sprzęgieł przegubowych przedstawia rysunek:

Podstawowa zaleta:

- umożliwiają łączenie wałów o dużych kątach miedzy osiami

Podstawowa wada:

- jeśli położenie wałów nie jest poosiowe to jeśli wał 1 obraca się ze stałą prędkością to wał 2 obraca się z prędkością zmienną

12. Narysuj szkic (najlepiej przekrój) wybranego sprzęgła podatnego.

13. Narysuj szkic (najlepiej przekrój) wybranego sprzęgła bezpieczeństwa.

75. Klasyfikacja i cel stosowania sprzęgieł.

Cel stosowania.

Sprzęgła są to urządzenia, które służą do łączenia wałów. Stosuje się je wówczas, gdy np.

a) ze względu na znaczną długość, nie możemy użyć wału z jednolitego materiału, lecz z kilku odcinków (np. długie wały transmisyjne); mamy wówczas do czynnika ze sprzęgłami stałymi (sztywnymi)

b) zachodzi potrzeba okresowego odłączenia pewnych części wału, aby nie przenosiły ruchu np. w obrabiarkach, samochodach itp.; mamy wówczas do czynienia ze sprzęgłami wyłączalnymi

c) wały nie są współosiowe, lecz równoległe lub pochylone o pewien kąt (np. wał pędny samochodowy ze sprzęgłem Cardana); mamy wówczas do czynienia ze sprzęgłami okuwanymi lub przegubowymi

Klasyfikacja

a) sprzęgła sztywne

- sprzęgła tulejowe

- sprzęgła łubkowe

- sprzęgła tarczowe

b) sprzęgła samonastawne

- sprzęgła kołowe

- sprzęgła krzyżowe

- sprzęgła przegubowe

- sprzęgła zębate

- sprzęgła przegubowe zdwojone

- sprzęgła podatne

77. Sprzęgła podatne, rodzaje charakterystyk, sztywność, współczynnik tłumienia - szkice

Jako sprzęgła podatne stosuje się przede wszystkim sprzęgła sprężyste. W sprzęgłach sprężystych między elementami łączącymi umieszczone zostają łączniki sprężyste Sprężyste ugięcia łącznika umożliwia pewną swobodę względnych odkształceń, w szczególności skrętnych

- sprzęgło tarczowe

tarcze łączone są ze sworzniami; sworznie połączone są z jedną tarczą sztywno, a z drugą za pośrednictwem krążków gumowych, skórzanych lub płóciennych

Sprzęgła podatne nierozłączne - sprzęgła kłowe mają one na swych tarczach występy (kły) zewnętrzne i wewnętrzne. Między kły wsunięte są skórzane klocki:

Specjalnym rodzajem sprzęgieł podatnych są sprzęgła zębate Na końcu wałów umieszczone są pierścienie z uzębieniem zewnętrznym Zęby te mają kształt łukowy i współpracują z

uzębieniem wewnętrznym umieszczonym w tulejach obejmujących wał. Takie wykonanie sprzęgła umożliwia przesunięcie względne wzdłużne oraz zmianę kąta pochylenia

osi wałów

Współczynnik tłumienia

78. Sprzęgła przegubowe - Cardana, szkice.

Do stałego łączenia wałów o osiach nie pokrywających się służą sprzęgła przegubowe (Cardana). Końce wałów zaopatrzone są w widełki, osadzone w sposób umożliwiający ich obrót na krzyżu K. Wały mogą ze sobą tworzyć kąt δ, który osiąga wartość do 30^o. wadą tych sprzęgieł jest niejednostajność prędkości kątowej ω₂ wały biernego. To niekorzystne zjawisko można usunąć przez zastosowanie dwóch sprzęgieł z wałkiem pośrednim, który powinien tworzyć jednakowych kąty z obu wałami.

79. Sprzęgła cierne, czas włączenia - szkice.

Sprzęgła cierne tarczowe - składa się z dwóch tarcz umieszczonych na końcach wałów i połączonych śrubami. Kołnierze mogą być odkute z wału, przyspawane do końca wału lub osadzone na nich skurczowo.

Najczęściej tarcze wykonane są oddzielnie i osadzone na wałach za pomocą klinów, wpustów, wieloklinów na stożek lub skurczowo. Dla środkowania tarcz stosuje się wytoczenia na płaszczyznach czołowych tarcz.

Sprzęgło tarczowe konstruujemy przy założeniu, że mement skręcający jest przenoszony tarcie między płaszczyznami czołowymi tarcz. Dla uzyskania koniecznej siły tarcia należy zaciskać tarczę śrubami z odpowiednią siła P_w.

Siła tarcia wynosi: T = P ⋅ µ

i powinna być równa sile wynikającej z momentu obrotowego

P_w ⋅ µ = P_z ⋅ µ =

stąd siła przypadająca na jedną śrubę

µ = 0,1 ÷ 0,2 - współczynnik tarcia

Czas włączania.

Moment rozruchu

M_r = M_t - M_o

wał napędzany osiągnie moment po czasie:

M_t - pełny moment tarcia, który utrzymuje się w ruchu

M_o - moment oporu wału napędowego

ω - prędkość kątowa

80. Sprzęgła hydrokinetyczne i elektromagnetyczne - szkice.

Sprzęgło elektromagnetyczne - włączane jest za pomocą elektromagnesu. Uzwojenia elektromagnesu (1) umieszczone sa w staliwnej tarczy (2), osadzonej zwykle na wale pędzącym. Tracza ta jest zaklinowana na wale. Prąd dopływa do uzwojenia za pośrednictwem izolowanych pierścieni (3). Druga tarcza (4) umieszczona jest przesuwnie na tulei (5) zaklinowanej na wale. Włączenie prądu powoduje przyciąganie tarczy przesuwnej i sprzęgnięcie wałów przez tarcie na powierzchniach pierścieni (6). Odsunięcie tarczy po włączeniu prądu następuje za pomocą sprężyn (7).

Sprzęgło hydrokinetyczne - stosowane do napędu pomp. Po stronie czynnej umieszczona jest pompo (1), po stronie biernej - turbina (2). Osłony (3) i (4) są złączone śrubami z tarczą czynną. Obejmuje ona część stałą nieruchomą (5), która może być łożyskiem wału biernego. W części tej umieszczony jest przewód (6). Przestrzeń między osłonami oraz wnętrza kanałów pompy i turbiny wypełnione są płynem. Przewód (6) i kanał (7) łączą przestrzeń między osłonami z kanałów pompy i turbiny. Przy obrocie wału czynnego pompa przepompowuje płyn na stronę bierną. Przepływ płynu powoduje obrót turbiny, a zatem i wału biernego. W sprzęgle tym występuje poślizg, czyli opóźnieni się wału biernego w stosunku do wału czynnego. Poślizg możemy regulować zmieniając ciśnienie płynu wypełniającego sprzęgło.