HPIM5138

być również beczułkowane. co ułatwia włączanie i rozłączanie sprzęgła, jednak zmniejsza ich nośność. Luzy obwodowe należy dobierać o podwyższonych wartościach (np. klasa 10 dla kół zębatych prostych).

Kąt nachylenia bocznej roboczej powierzchni kła ao wpływa na siłę potrzebną do włączania i wyłączania sprzęgła. Siła ta zależy od siły tarcia między członami sprzęgła a elementami, które sterują nimi wzdłużnie na czopie wału

(1.138)

Składowa osiowa siły na kłach wynosi

(1.139)

gdzie: /j\ - współczynnik tarcia między członem sprzęgła a elementem sterującym, d - średnica czopa wału, d^_r - średnia średnica kłów, p - kąt tarcia dla materiału kłów. Znak -f obowiązuje przy włączaniu, znak - przy wyłączaniu sprzęgła (rys. 1.70).

kierunek włączania W

RYS. 1.70.

i-i

Siła potrzebna do włączenia sprzęgła

Rozkład sił na kłach sprzęgła

Siła potrzebna do rozłączenia sprzęgła wynosi .140) .141)

Im większy jest kąt eto, tym łatwiejsze wyłączanie sprzęgła. Warunkiem, aby sprzęgło samoczynnie się nie wyłączało jest warunek samohamowności, tzn.

(1.142)

gdzie fj = tgp - współczynnik tarcia między kłami.

Jeżeli założy się, że p ss p\, to

(1.143)

tg ao 5$ p [ 1 + —

Współczynnik tarcia przyjmuje się w granicach p = p\ = 0,15-7-0,20.

Kły sprawdza się wytrzymałościowo na naciski powierzchniowe oraz naprężenia od zginania u podstawy kła. Naciski powierzchniowe na roboczych powierzchniach kła wynoszą

mmm    11    ’i\ _v , , (1.144)

gdzie: r - liczba kłów, F - powierzchnia styku kłów (rzut roboczej powierzchni kła na płaszczyznę przechodzącą przez oś wału).

Naciski jednostkowe dla sprzęgieł włączonych w spoczynku nie powinny przekraczać /?,i_op = 90-7-120 MPa, a przy włączaniu w ruchu przy małych prędkościach obrotowych = 504-70 MPa, natomiast dla sprzęgieł włączanych przy dużych prędkościach obrotowych /?a_op = 35445 MPa.

Naprężenia normalne od zginania u podstawy kła oblicza się ze wzoru

(1.145)

2M„hk ,

gdzie: h - wysokość kła (rys. 1.70), W - wskaźnik wytrzymałości na zginanie kia u jego podstawy, z - liczba kłów, k = 243 - współczynnik uwzględniający nierównomierną pracę kłów.

Naprężenia dopuszczalne dla sprzęgieł wykonanych ze stali stopowych należy przyjmować w granicach k_g = 604-220 MPa.

Przy konstruowaniu sprzęgieł kłowych włączalnych należy zwrócić uwagę, że w celu zmniejszenia powierzchni pracujących kłów, człon przesuwny powinien znajdować się po stronie czynnej sprzęgła. Liczba kłów w sprzęgle zależy od przenoszonego momentu obrotowego oraz czasu włączenia sprzęgła. Przy tych samych gabarytach sprzęgła liczba kłów jest tym mniejsza, im większy jest moment obrotowy przenoszony przez sprzęgło.

Ciekawą konstrukcję sprzęgła wielozqbkowego sterowanego elektromagnetycznie przedstawiono na rys. 1.71. Sprzęgło to ma szereg ząbków naciętych promieniowo na czołach członów (rys. 1.71 a). Sprzęgła wieloząbkowe przenoszą duży moment obrotowy przy stosunkowo małych gabarytach, jednakże muszą być one bezwarunkowo włączane w czasie postoju albo przy bardzo małych prędkościach obrotowych. Rozłączanie sprzęgła może nastąpić w czasie ruchu obrotowego. W członie / (rys. 1.7Ib) znajduje się cewka elektromagnetyczna 3, zasilana ze źródła zewnętrznego prądem stałym przez pierścienie ślizgowe 6. Włączanie cewki powoduje przyciąganie zwory, którąjest człon 2 ze sprzęgłem zębatym 5. Przesuw członu 2 w ramach szczeliny powietrznej między cewką a zworą odbywa się na zębach 5. W ten sposób cała część członu 2 połączonego z maszyną jest nieprze-suwna osiowo. Po wyłączeniu zasilania cewki 3 sprężyny 4 przesuwają człon 2

81