Рассеяние энергии в муфтах переменной жесткости со змеевидной пружиной при крутильных колебаниях

Приведены результаты теоретического исследования конструкционного демпфирования колебаний в муфтах переменной жесткости со змеевидной пружиной, широко используемых в приводах изделий тяжелого машиностроения и станкостроения, подверженных вибрационным нагрузкам. При динамических расчетах приводов таких машин, необходимо знать диссипативные характеристики их узлов и деталей, в том числе и указанных муфт. Рассмотрен характерный для привода муфты со змеевидной пружиной случай крутильных гармонических колебаний, связанных с закручиванием соединяемых данной муфтой валов из-за дисбаланса присоединенных деталей. Исследованы и определены количественные характеристики рассеяния энергии крутильных колебаний в рассматриваемых муфтах с помощью известного метода оценки потерь энергии колебаний на трение при проскальзывании в сжатом контакте деталей. Разработана математическая модель демпфирования крутильных колебаний в муфте, позволяющая определить его количественные характеристики в виде рассеяния энергии колебаний за цикл и коэффициента поглощения в зависимости от параметров конструкции муфты и колебательного процесса. Предложенная модель реализована в виде интерактивной прикладной программы в компьютерной среде MATLAB.

Литература

[1] Ряховский О.А., Иванов С.С. Справочник по муфтам. Ленинград, Политехника, 1991. 385 с.

[2] Ряховский О.А. Разработка конструкций, исследования, расчеты и стандартизация муфт с неметаллическими упругими элементами. Дис. … д-ра техн. наук. Москва, МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1985. 302 с.

[3] Лысенко А.П., Ярцев Б.А. Композиционные упругие муфты. Труды Крыловского государственного научного центра, 2018, № 1, с. 13–28, doi: https://doi.org/10.24937/2542-2324-2018-1-383-13-28

[4] Ривин Е.И. Динамика привода станков. Москва, Машиностроение, 1966. 204 с.

[5] Решетов Д.Н. Детали машин. Москва, Машиностроение, 1989. 496 с.

[6] Decker K.H. Maschinenelemente. Funktion, Gestaltung und Berechnung. Carl Hanser, 2011. 775 p.

[7] Решетов Д.Н., Левина З.М., Каминская В.В. и др. Табличные расчеты деталей станков. Вып. 2. Расчеты цепных передач, червячных передач и муфт. Москва, Машгиз, 1953. 210 с.

[8] Палочкин С.В. Исследование и расчет демпфирования колебаний в контактах деталей машин. Дис. … канд. техн. наук. Москва, МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1983. 198 с.

[9] Мак В.И. Сравнительная оценка упругих муфт с пластинчатыми пружинами при соединении валов турбины и компрессора. Компрессорное и энергетическое машиностроение, 2006, № 4, с. 43–46.

[10] Filipowicz K. Determining of the static characteristics of a torsionally flexible metal coupling. Acta Montanistica Slovaca, 2007, vol. 12, no. 4, pp. 304–308.

[11] Колягин А.Ю., Палочкин С.В. Экспериментальные исследования демпфирования колебаний в крутильно-мотальном механизме. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2009, № S2, с. 91–95.

[12] Рудовский П.Н., Палочкин С.В., Колягин А.Ю. и др. Демпфирование колебаний в цилиндрическом теле намотки при изгибе оправки. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2010, № 5, с. 95–100.

[13] Лабай Н.Ю., Рудовский П.Н., Палочкин С.В. Расчет рассеяния энергии колебаний в цилиндрической текстильной паковке с параллельной намоткой нити. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2011, № 4, с. 61–65.

[14] Лабай Н.Ю., Палочкин С.В. Экспериментальные исследования демпфирования колебаний в приемно-намоточном механизме. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2013, № 2, с. 121–125.

[15] Палочкин С.В., Кошкин А.В. Экспериментальное определение коэффициентов поглощения тарельчатых пружин. Современные проблемы теории машин, 2017, № 5, с. 45–48.

[16] Палочкин С.В., Рудовский П.Н. Демпфирование колебаний тарельчатыми пружинами. Вестник машиностроения, 2018, № 8, с. 11–17.

[17] Палочкин С.В., Карнаухов М.А. Демпфирование крутильных колебаний в линейной муфте со змеевидной пружиной. Технологии и качество, 2019, № 2, с. 41–47.

[18] Палочкин С.В., Любченко М.А., Карнаухов М.А. Экспериментальное исследование рассеяния энергии крутильных колебаний в муфте со змеевидной пружиной. Современные проблемы теории машин, 2020, № 9, с. 37–41.

[19] Пановко Я.Г., ред. Конструкционное демпфирование в неподвижных соединениях. Рига, Изд-во АН Латв. ССР, 1960. 169 с.

[20] Фролов К.В., ред. Вибрации в технике. Т. 6. Защита от вибраций и ударов. Москва, Машиностроение, 1981. 456 с.

[21] SKF Couplings. SKF Group, 2018. URL: https://www.skf.com/binary/tcm:12-317965/SKF%20Couplings%20-%2015822_2%20EN_tcm_12-317965.pdf (дата обращения: 25.01.2019).