SU517718A1

SU517718A1 - Coupling coupling with elastic dynamic connections

Info

Publication number: SU517718A1
Application number: SU2014546A
Authority: SU
Inventors: Григорий Дмитриевич Есин; Александр Вацлавович Хашковский; Георгий Илларионович Калягин; Виктор Александрович Щучкин
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1974-04-16
Filing date: 1974-04-16
Publication date: 1976-06-15

Description

1one

Изобретение относитс к области машиностроени и может быть применено дл соединени валопроводов силовых установок, снабженных двигател ми или рабочими оруди ми, у которых амплитуды возмущающих моментов завис т от скоростного и нагрузочного реж .имов работы (типа ДВС или порщневой компрессор).The invention relates to the field of mechanical engineering and can be applied to connect shaft lines of power plants equipped with engines or work tools, in which the amplitudes of disturbing moments depend on the speed and load conditions of operation (such as internal combustion engines or a piston compressor).

Известна соединительна муфта с упругими динамическими св з ми, содержаща ведущую и ведомую полумуфты, соединенные с помощью рычагов - масс, выполненных в виде пакетов пластин, щарнирно св занных между собой посредством установленных в их отверсти х пальцев. При этом палец шарнира, св зывающего между собой пакеты, снабжен упругим элементом, например пружиной, поджимающей пластины. Усилие, поджимающее пластины , измен етс в зависимости от изменени взаимного углового положени рычагов. Благодар этому обеспечиваетс след ща демпфирующа настройка муфты по отношению к возмущающим моментам, амплитуда которых пропорциональна нагрузочному режиму, т. е. передаваемому крут щему моменту.A known coupler with elastic dynamic connections, containing the master and the driven half couplings, connected by means of levers — masses, made in the form of packs of plates, hinged together by means of fingers mounted in their openings. In this case, the finger of the hinge interconnecting the bags is provided with an elastic element, for example a spring, of the clamping plate. The clamping force of the plates changes depending on the change in the mutual angular position of the levers. Due to this, the following damping tuning of the coupling with respect to disturbing moments is ensured, the amplitude of which is proportional to the load mode, i.e. the transmitted torque.

В крутильных системах кроме основного источника возмущающих моментов, возбуждающих резонансные колебани , которыми вл ютс периодические моменты от сил давлени газов в цилиндрах порщневых двигателей In torsional systems, in addition to the main source of disturbing moments, exciting resonant oscillations, which are periodic moments from the pressure forces of gases in the cylinders of piston engines.

(или воздуха в цилиндрах компрессоров), измен ющиес пропорционально нагрузочному режиму, возбуждающими вл ютс моменты от сил инерции масс двигател , движущихс возвратно-поступательно, амплитуда которых находитс в квадратичной зависимости от угловой скорости вращени коленчатого вала двигател или компрессора.(or air in the cylinders of compressors), varying in proportion to the load mode, are exciting moments from the inertia forces of the masses of the engine moving back and forth, the amplitude of which is in quadratic dependence on the angular velocity of rotation of the crankshaft of the engine or compressor.

Однако известна муфта не может осуществл ть саморегулировку демпфирующей способности при изменении скоростного режима работы.However, the known clutch cannot self-adjust the damping capacity when changing the speed mode.

В предлагаемой муфте дл обеспечени саморегулировани ее демпфирующей характеристики в зависимости от скоростного режима работы, каждый палец выполнен с двум коническими участками, симметрично расположенными на его концах и имеющими форму усеченных конусов, обращенных друг к другу малыми диаметрами и с углом наклона, не превышающим угла трени скольжени , причем отверсти в пластинах, в которых размещены пальцы, выполнены также коническими .In the proposed coupling, to ensure self-regulation of its damping characteristics depending on the speed mode of operation, each finger is made with two conical sections symmetrically located at its ends and having the form of truncated cones facing each other with small diameters and with a tilt angle not exceeding the friction angle the slides, with the holes in the plates in which the fingers are placed, are also conical.

На фиг. 1 представлены рычаги-массы описываемой муфты; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - расчетна схема описываемой .муфты.FIG. 1 shows the leverage of the described coupling; in fig. 2 is a section along A-A in FIG. one; in fig. 3 - design scheme of the described mufta.

В описываемой муфте две полумуфты соединены упругими динамическими св з ми - рычагами-массами, выполненными в виде пакетов пластин 1 и 2, шарнирно соединенных между собой и с полумуфтами. Центральный палец каждого шарнира, соедин ющего пакеты , состоит из оси 3, втулки 4. Втулка крепитс на оси стопорным кольцом 5. Ось и втулка в сборе образуют палец, имеющий участки, симметрично расположенные на его концах и имеющие форму усеченных конусов. Конусы обращены друг к другу своими малыми диаметрами. Угол наклона образующих этих конусов к их оси не превыщает угла трени скольжени . Ответные отверсти в пластинах выполнены также коническими. Под действием раст гивающих усилий Т (ф.иг. 3) в пакетах пластин по вл етс составл юща Н, прижимающа пластины пакетов и увеличивающа момент трени на их поверхности . Усили Т дл описываемой муфты определ ютс выражением: 2 (г cos а + / - А Sin%) V /йш2 COS (т/2) где т-неуравновещенна масса пакетов пластин 1, 2, приведенна к оси центрального пальца, и масса всего пальца; со - углова скоростьВращени муфты; г, I - радиус закреплени пакетов пластин на полумуфтах и длина всей св зи; 7-угол деформации св зей; 2а - угол относительного поворота полумуфт (угол деформации муфты); v r// Под действием этого усили на конических участках возникают силы (фиг. 3): Л Гсо5р - сила нормального да:влени ; 5 Г sin j3 - сила скольжени , направленна вдоль образующей конуса; .f - сила, преп тствующа скольжению . За счет горизонтальной составл ющей разности сил 5 и fip будет осуществл тьс взаимное поджатие пластин H Hcos (S - f jp)cosp Tcos()(2) Самоподжатие будет осуществл тьс при условии, что .tgf,(3) где / - коэффициент трени скольжени . При выполнении услови (3) обеспечиваетс Самоподжатие пластин св зей с 1силой, определ емой из выражени (2) с учетом (1): H cosHigf.-f)2 / - X sina Здесь учтено, что cos (т/2) У - 1 rcos а. + lYl - 6 Выражение дл момента трени в описываемой муфте можно .представить в виде: л,лл / (ГоГо cos а + о) где го Го - радиусы пальцев, соедин ющих пакеты с полумуфтами, и центрального пальца соответственно: ( )l(d H-dl} ZT - число боковых поверхностей трени между пластинами; МКР - средн величина передаваемого муфтой момента; sin а ш2, тИко ,. Р 21/1 -лаз Jna Из выражений (1, 4) следует, что изменение скоростного режима работы сопровождаетс изменением усили нат жени св зей и усили поджати Н пластины, что приводит к квадратичной зависимости (6) демпфирующей способности муфты от угловой скорости вращени системы. Также увеличение вращающего момента приводит к увеличению угла деформации муфты, а следовательно, и усиЛИЙ в св з х, сил поджати пластин и демпфирующего момента МтрФормула изобретени Соединительна муфта с упругими динамическими св з ми, содержаща ведущую и ведомую полумуфты, соединенные с помощью рычагов-масс, выполненных в виде пакетов пластин, щарнирно св занных между собой посредством установленных в их отверсти х пальцев, отличающа с тем, что, с целью обеспечени саморегулировани ее емпфирующей характеристики в зависимости от скоростного режима работы, каждый палец ыполнен с двум коническими участками, симметрично расположенными на его концах имеющими форму усеченных конусов, обраенных друг к другу малыми диаметрами и с глом наклона, не превышающим угла трени кольжени , причем отверсти в пластинах, которых размещены пальцы, выполнены акже коническими.In the coupling described, the two coupling halves are connected by elastic dynamic connections — levers-masses, made in the form of packages of plates 1 and 2, pivotally connected to each other and to the coupling half. The central finger of each hinge connecting the packages consists of axis 3, sleeve 4. The sleeve is attached to the axis by a retaining ring 5. The axis and the sleeve assembly form a finger, having portions symmetrically located at its ends and having the shape of truncated cones. The cones face each other with their small diameters. The angle of inclination of the cones forming these to their axis does not exceed the friction friction angle. The mating holes in the plates are also conical. Under the action of tensile forces T (ph. 3), the component H appears in the packs of plates, pressing the plates of the packs and increasing the moment of friction on their surface. The intensities T for the coupling described are defined by the expression: 2 (g cos a + / - A Sin%) V / ih2 COS (t / 2) where t is the unbalanced mass of the packages of plates 1, 2, reduced to the axis of the central pin, and the mass finger; co is the rotational speed of the coupling; g, I is the fixing plate package radius on the half couplings and the length of the entire communication; 7 is the bond strain angle; 2a is the relative rotation angle of the coupling halves (deformation angle of the coupling); v r // Under the action of this force, forces appear on the conic sections (Fig. 3): L Gso5r is the force of a normal yes: phenomena; 5 Г sin j3 is the slip force directed along the generatrix of the cone; .f - anti-slip force. Due to the horizontal component of the force difference 5 and fip, the plates H Hcos (S - fjp) cosp Tcos () (2) will be mutually pressed. Self-compression will be carried out under the condition that .tgf, (3) where / is the coefficient of friction slip. When condition (3) is fulfilled, self-compression of the communication plates with 1 force determined from the expression (2) taking into account (1) is provided: H cosHigf.-f) 2 / - X sina Here it is taken into account that cos (t / 2) Y - 1 rcos + lYl - 6 The expression for the moment of friction in the described coupling can be represented as: l, ll / (GoGo cos a + o) where Go is the radii of the fingers connecting the packages with the coupling halves and the central finger, respectively: () l ( d H-dl} ZT is the number of side surfaces of friction between the plates; μR is the average value of the moment transmitted by the clutch; sin а ш2, ТИко,. Р 21/1 -laz Jna From expressions (1, 4) it follows that the change in speed mode is accompanied by a change in the tension of the bonds and the effort to tighten the H plate, which leads to a quadratic dependence (6) of the damping The ability of the coupling to the angular velocity of rotation of the system. Also, an increase in the torque causes an increase in the deformation angle of the coupling, and consequently, the force in the connections, the pressing forces of the plates, and the damping moment. Formula of the invention The coupling coupling with elastic dynamic connections, containing the leading and driven half couplings connected by means of levers-masses, made in the form of packs of plates, hingedly connected to each other by means of fingers installed in their openings, characterized in that In order to control its amplifying characteristics depending on the speed mode, each finger is made with two conical sections symmetrically arranged at its ends in the form of truncated cones, shaped to each other with small diameters and with a gloom of inclination not exceeding the angle of friction of the ring, and the holes in the plates Which fingers are placed are also conic.

2т2t

ц9v2 .2c9v2 .2

,,

NN

iAiA

////

Риг.бRig.b