4467021805

I Laboratorium z Podstaw Konstrukcji Maszyn

Ćw. 4. Określenie momentu i pracy tarcia w złącznych sprzęgłach ciernych.

1. Wprowadzenie do zagadnienia.

Sprzęgłem nazywamy zespół służący do łączenia wałów. Dzięki zastosowaniu sprzęgła można oddzielnie wykonywać silniki, zespoły napędowe i mechanizmy robocze, a następnie łączyć je w trakcie montażu.

W zależności od narzuconych wymagań odnośnie pracy istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych sprzęgieł. Poniżej przedstawiono ogólne warunki zastosowania poszczególnych typów sprzęgieł. Oczywiście niektóre sprzęgła można stosować zamiennie, a na wybór konkretnego rozwiązania mogą mieć wpływ takie czynniki, jak np.: warunki eksploatacyjne, gabaryty maszyny, koszt zastosowanego sprzęgła (co ma wpływ na cenę gotowego zespołu), konieczność rozłączania wałów w czasie pracy i wiele innych.

a)    sprzęgła sztywne - stosujemy w wypadku, gdy podczas montażu można dokładnie ustawić wały względem siebie i ustawienie to nie zmienia się podczas eksploatacji maszyny. Do tej grupy zaliczane są sprzęgła: tulejowe, łubkowe, tarczowe (nie mylić z tarczowymi ciernymi). W szczególnym wypadku sprzęgła sztywne mogą pracować jako sprzęgła bezpieczeństwa - po przekroczeniu określonego obciążenia element łączący sprzęgło z wałem zostaje zerwany.

b)    sprzęgła podatne - stosowane w celu umożliwienia sprężystych odkształceń skrętnych wałów. Stosuje się sprzęgła podatne z wkładkami gumowymi.

c)    sprzęgła przegubowe - stosuje się do łączenia wałów przecinających się pod kątem różnym od zera. Sprzęgło to może także kompensować zmiany kąta między osiami wałów (sprzęgło Cardana, sprzęgło przegubowe kulkowe, sprzęgło przegubowe kulowe synchroniczne),

d)    sprzęgła właczalne - stosowane w wypadku konieczności łączenia i rozłączania zespołów w trakcie ich pracy. Zadanie to mogą spełniać sprzęgła cierne tarczowe, cierne wielopłyt-kowe, sprzęgła kłowe itp.

e)    sprzęgła samonastawne - umożliwiają niewielkie zmiany względnego położenia osi wałów (zmiany takie są niejednokrotnie wynikiem wadliwego montażu). Można tu stosować sprzęgła sworzniowe, krzyżakowe, łańcuchowe, zębate i inne.

f)    sprzęgła cierne - są sprzęgłami włączanymi asynchronicznie, umożliwiającymi włączanie przy różnych prędkościach obrotowych wałów czynnego i biernego. Łączniki sprzęgła w stanie rozłączonym nie stykają się ze sobą. Włączenie sprzęgła polega na dociśnięciu łączników, wskutek czego powstają siły tarcia na powierzchniach styku. Siły te powodują obracanie się wału biernego aż do zrównania prędkości obrotowych wałów. W stanie włączonym przy zapewnieniu odpowiednio dużej siły docisku łączniki dzięki tarciu między nimi poruszają się wspólnie. W czasie włączania istnieje poślizg między łącznikami. Dzięki temu można zrealizować łagodny rozruch maszyny napędzanej o regulowanym przebiegu. Jest to ważna zaleta sprzęgieł ciernych, powodująca ich szerokie zastosowanie.

g)    sprzęgła odśrodkowe - posiadają luźne łączniki, które przy obrocie członu czynnego sprzęgła są dociskane wskutek bezwładności do części biernej. Stosowane są jako sprzęgła rozruchowe i mają wszelkie cechy sprzęgieł ciernych.

h)    sprzęgła jednokierunkowe - służą do przenoszenia momentu w jednym kierunku. Moment przenoszony jest, jeżeli prędkość kątowa wału czynnego jest większa niż wału biernego przy tym samym kierunku ruchu.

Jak zaznaczono wyżej, sprzęgła cierne znalazły szerokie zastosowanie w różnego rodzaju urządzeniach mechanicznych, a zwłaszcza w pojazdach mechanicznych. Sprzęgła te charakte-