ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет пальцевых муфт с упругим диском из "Муфты с неметаллическими упругими элементами " Существует большое число разновидностей конструктивного исполнения пальцевых муфт с упругим диском [34, 35]. Их конструктивное отличие состоит в основном в форме самого упругого элемента муфты — диска и в способе передачи нагрузки с пальца полумуфт на упругий диск (непосредственно через палец или через армирующую втулку, см. рис. 1.3, а и б). [c.74] Слабым звеном этих муфт является упругий диск. Разрушение диска начинается, как правило, с появления трещин в зоне повышенной концентрации напряжений (на контурах отверстий под пальцы), которые со временем прорастают в магистральные трещины, приводящие к полному разрушению диска. Длительность процесса образования и развития трещин зависит от уровня максимальных и амплитудных напряжений, а также от температуры в наиболее напряженных участках диска. Следует отметить, что уровень напряжений определяется в основном величиной передаваемого муфтой вращающего момента, хотя определенный вклад в суммарную величину напряжений вносят центробежные силы, а также нагрузки, обусловленные компенсацией смещений валов. Эти смещения, кстати, вызывают напряжения циклического характера, способствующие разогреву диска и приводящие к образованию и развитию трещин в материале диска. [c.74] При работе муфты наблюдается также изнашивание диска в зоне его контакта с пальцами полумуфт. Этот вид разрушения диска характерен для случаев нагружения муфты циклически изменяющимся моментом, например при возникновении крутильных колебаний, при частых пусках и остановках, а также в случае работы муфты в условиях смещенных осей валов. [c.74] Опыт эксплуатации пальцевых муфт с упругим диском показывает, что отказ муфт по причине образования недопустимого износа наблюдается редко. Опасным зачастую оказывается не сам износ, а выделяющаяся в зоне контакта теплота за счет работы сил трения. Интенсивное тепловыделение приводит к дополнительному разогреву диска и к снижению его долговечности. [c.74] Вполне понятно, что при работе муфты процессы объемного и поверхностного разрушения диска протекают одновременно и оказывают друг на друга определенное влияние. Чтобы достаточно надежно предсказать поведение дисков в каких-то конкретных условиях эксплуатации, следует учитывать оба механизма накопления повреждений. Однако, как уже указывалось в гл. 3, создать физическую модель изделия, описывающую все многообразие реально протекающих процессов, включая и процессы в зоне трения, в настоящее время не представляется возможным. По-видимому, для инженерных расчетов вполне достаточно ограничиться физической моделью, отражающей лишь объемный характер разрушения. [c.74] Применительно к пальцевым муфтам с резиновым упругим диском возникает целая серия задач по исследованию их напряженно-деформированного состояния, вытекающих из рассмотрения нагруженности муфт в процессе их эксплуатации. Основными факторами, определяющими напряженно-деформированное (температурное) состояние упругих дисков, являются вращающий момент, передаваемый муфтой центробежные силы, обусловленные вращением муфты силы и моменты сил, обусловленные работой муфты в условиях смещенных осей валов. Каждый из этих факторов может внести заметный вклад в общее напряженное состояние упругого диска. [c.75] При создании математической модели рассчитываемого объекта, в том числе и диска, центральным является вопрос о возможности отнести рассматриваемую задачу к разряду линейных, т. е. к случаю, когда сумма (суперпозиция) любых частных решений данной задачи также является ее решением. В более узком смысле это означает возможность получения поля напряжений в диске путем наложения полей напряжений, полученных для каждого из силовых факторов в отдельности. Линейность задачи существенно упрощает ее решение, особенно для тех случаев, когда используются численные методы исследования сложных по структуре задач, требующих создания весьма громоздких вычислительных алгоритмов. [c.75] Вообще говоря, на стадии разработки математической модели предсказать, насколько сильно проявятся нелинейные эффекты, не представляется возможным. Поэтому приходится либо создавать как можно более полные математические модели, естественно, учитывая при этом существующие возможности вычислительных методов, либо находить разумный компромисс между возрастающей сложностью задачи и достижимой точностью результата. Собственно, в этом и состоит искусство создания математической модели. [c.75] Если говорить непосредственно о расчете дисков пальцевых муфт, то в данном случае мы имеем дело с задачей, в которой явно проявляются нелинейные эффекты и, следовательно, требуется создание математической модели, учитывающей весь комплекс эксплуатационных нагрузок, в том числе и действующих вне плоскости серединной поверхности диска. Но решить такую задачу в настоящее время практически невозможно требуется определенное упрощение задачи за счет уменьшения числа учитываемых силовых факторов или пренебрежения эффектами наложения. Соглашаясь в принципе с такой концепцией решения задачи, мы, тем не менее, должны отдавать себе отчет в том, что без предварительной оценки вклада каждого из силовых факторов в общую картину состояния изделия (напряженного, температурного, долговечности) создать оптимальную расчетную модель вряд ли возможно. В связи с этим, по-видимому, оправданным может оказаться такой подход к решению задачи, когда предварительно рассматривается действие каждого из силовых факторов в отдельности, а затем уже находится решение для комбинации наиболее существенных из них. [c.75] Вернуться к основной статье