Расчет жесткости нелинейно упругой муфты со сжимаемыми металлическими вставками
Авторы: Букеткин Б.В., Ширшов А.А.
Опубликовано в выпуске: #3(135)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-3-2257
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
В приводах различных машинных агрегатов в качестве соединительного элемента широко применяют муфты, передающие энергию от одной части машины к другой. Среди них большую часть составляют муфты постоянного соединения, в том числе упругие с металлическими элементами, такими как цилиндрическими стержнями, цилиндрическими витыми пружинами, лентами, пакетами пружинных гильз и пакетами пластин. Важной характеристикой муфт является их крутильная жесткость. Приведены результаты исследования упругой нелинейной муфты с мягкой характеристикой. Упругими элементами служат пластины, испытывающие при сжатии продольный изгиб. Исследование проведено численно методом конечных элементов с использованием пакета прикладных программ ANSYS R17.0 Academic. На основе полученных данных предложены аналитические зависимости для определения крутильной жесткости муфты и расчета упругих элементов на прочность. Дано описание проведенных испытаний упругих элементов для оценки точности аналитических зависимостей, показавшие их пригодность для практических расчетов на прочность и жесткость.
Литература
[1] Ряховский О.А., Иванов С.С. Справочник по муфтам. Ленинград, Политехника, 1991, 384 с.
[2] Yamano I., Takemura K., Endo K., Maeno T. Method for controlling master-slave robots using switching and elastic elements. In: Proceedings 2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2002, vol. 2, pp. 1717–1722.
[3] Stroe I. Simple mechanical clutch with multiple functions. Tez. SYROM 2009, Springer, Dordrecht, 2010, pp. 433–443.
[4] Deshbhratar V.J., Kakde N.U. Design and structural analysis of single plate friction clutch. International Journal of Engineering research and Technology, 2013, vol. 2, no. 10, pp. 3726–3732.
[5] Kosior A. Investigation of damping of vibrations in a system with two‐disc inseparable clutch. In: PAMM: Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics. Berlin, WILEY-VCH Verlag, 2004, vol. 4, no. 1, pp. 97–98.
[6] Stroe I. Elastic and safety clutch with metallic roles and elastic rubber elements. In: New Trends in Mechanism Science. Springer, Dordrecht, 2010, pp. 285–292.
[7] Stroe I. Elastic and safety clutch with radial tapered roller and metallic elastic elements axially arranged. In: Annals of the Oradea University: Fascicle of Management and Technological Engineering, 2014, vol. 13, pp. 139–142.
[8] Зябликов В.М., Ширшов А.А. Расчет жесткости муфт с упругими элементами в виде стальных стержней круглого сечения. Справочник. Инженерный журнал с приложением, 2014, № 8, c. 26–30. DOI: 0.14489/hb.2014.08.pp.026-030
[9] Зябликов В.М., Ширшов А.А. Расчет жесткости муфт с пакетами плоских пружин. Справочник. Инженерный журнал с приложением, 2016, № 2, c. 13–19. DOI: 10.14489/hb.2016.02.pp.013-019
[10] Букеткин Б.В, Зябликов В.М., Ширшов А.А. Расчет жесткости упругих муфт с пакетами цилиндрических пружинных гильз. Инженерный журнал: наука и инновации, 2022, вып. 4. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2022-4-2168
[11] Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999, 592 с.
[12] Светлицкий В.А. Механика стержней. В 2-х ч. Ч. 1. Статика, Москва, Высшая школа, 1987, 320 с.
[13] ANSYS® Academic Research, Release 17.0. Help System. Mechanical ADPl Guide, ANSYS, Inc.
[14] ANSYS® Academic Research, Release 17.0, Help System, Mechanical ADPl Guide, ANSYS, Inc. ANSYS I. ANSYS® Academic Research. ANSYS CFX-Solver Modeling Guide, 2013, т. 15317, с. 448–451.