HPIM5135

RYS. 1.62. Siły działające w sprzęgle: a) plan sił. b) charakterystyka sprzęgła

Przy kątach skręcenia członów większych od <pi pracuje jedynie połowa sprężyn. Sztywność sprzęgła w tym przypadku wyniesie

(1.122)

02 = zc_sR~cosa

Przy bardzo dużym obciążeniu momentem obrotowym sprzęgła (niedozwolony obszar pracy) sprężyny zostają zblokowane i sprzęgło pracuje dalej jako sztywne (rys. 1.62b). Moment obrotowy przenoszony przez sprzęgło w okresie normalnej pracy oblicza się z zależności

(1.123)

M„ = :R(P<2 cos ct2 - Pii cos aj)

gdzie: P_s\ i Pa - siła w sprężynie / i 2 (rys. 1.62a), ct| i 02 - kąt między siłami w sprężynie osiowymi i stycznymi (obwodowymi).

Sprzęgła z charakterystyką nieliniową wkładkowe zwykłe i z bębnem hamulcowym zostały przedstawione na rys. 1.53. Czynnikiem decydującym o trwałości sprzęgła wkładkowego w warunkach obciążenia zarówno statycznego, jak i dynamicznego jest wytrzymałość jego wkładek. Przekroczenie dopuszczalnych nacisków jednostkowych na powierzchni wkładki, niezależnie od warunków pracy sprzęgła, powoduje gwałtowne zużycie się wkładek, co nieuchronnie prowadzi do zniszczenia sprzęgła. Średnie naciski powierzchniowe na powierzchni wkładki są funkcją względnego odkształcenia ścianki wkładki e

(1-124)

p = /(e)

Naciski jednostkowe wynoszą

1) dla wkładek baryłkowych (patrz rys. 1.54a)

P-

2Mo

Do-dolo

: Pdop

(I.l25a)

2) dla wkładek cylindrycznych (patrz rys. 1.54b)

(I.l25b)

^p-d^t, * ^p*»

gdzie: Dq — średnica podziałowa rozmieszczenia wkładek w członach, z - liczba wkładek, do - średnica sworznia we wkładce, Iq.Ii- długość czynna wkładki.

Wartość dopuszczalnych nacisków jednostkowych na wkładkach    zależy

od wymaganej trwałości wkładki w sprzęgle. Jeżeli założyć wytrzymałość trwałą wkładki, to wartości dopuszczalnych nacisków jednostkowych zależą od tego. czy obciążenie zewnętrzne sprzęgła składa się tylko z obciążenia stałego, czy również obecne jest dodatkowe obciążenie zmienne. W przypadku istnienia obciążenia stałego oraz składowej zmiennej obciążenia naciski dopuszczalne dla wkładek z gumy o 70°Sh należy przyjmować p^op — 1.4 MPa; natomiast w przypadku istnienia jedynie składowej zmiennej obciążenia pdcp = 2 MPa. Dla nacisków wynoszących ok. 2 MPa osiąga się trwałość praktyczną wkładki ok. 1000 h, co odpowiada 6 -10⁷ cyklom obciążenia. Przy ustalaniu powyższych wartości nacisków dopuszczalnych nie uwzględniono wpływu poosiowego przesuwania się wkładki w otworze, co występuje przy pracy sprzęgła w warunkach odchylenia kątowego osi łączonych wałów. W przypadku gdy odchylenie to wynosi a = O®3:0' 4- 0°40' dopuszczalne naciski p&₀p należy zmniejszyć o ok. 30%. Sprzęgła wkładkowe mają charakterystykę M = f(<p), którą można aproksymować do funkcji typu (1.101)

(1.126)

M = ao<p + po(p*

Współczynniki eto. Po w równaniu (1.126) są różne w przypadku obciążeń dynamicznych. jak i obciążeń statycznych. Uzyskuje się przez to dla sprzęgieł wkładkowych charakterystykę statyczną i dynamiczną. Badania wykazały [2], że przy obciążeniu dynamicznym guma o twardości 50-r80°Sh ma bardzo małe współczynniki tłumienia. Dlatego tłumienie przy obciążeniu dynamicznym korzystniej jest oceniać na podstawie współczynnika zwielokrotniającego amplitudę drgań Kj (patrz (1.98). rys. 1.45) przy przechodzeniu przez rezonans. Dla praktycznych przypadków, gdy ^ 0, uzyskano:

-    dla gumy o twardości 50-~70°Sh - %_ra(^ = 5.64-8,

-    dla gumy o twardości 80°Sh - A^_inax = 4,34-6,3.

Dla wkładek wykonanych z gumy o twardości 70°Sh, przy Mi > 0. otrzymano:

-    dla wkładek baryłkowych — 6.3.

-    dla wkładek cylindrycznych Kj^ = 7,3.

Charakterystyka statyczna sprzęgła wkładkowego wyraża zależność między momentem obrotowym a wzajemnym kątowym przemieszczeniem członów, gdy wielkości te zmieniają się bardzo wolno. Równanie (1.126) przybiera postać

(1.127)

= 910aoę>j+10680poW N-m

71