1. На основі аналізу науково-технічних і патентних джерел синтезним методом розроблено нові компонувальні схеми компенсуючих пристроїв та запропоновано їх класифікацію за типом робочих елементів. Встановлено, що для пружно-компенсуючої муфти оптимальна кількість спіралей комбінованого гвинтового елемента – 2...3. Кількість радіальних пар контакту пружина-кулька-паз запобіжно-компенсучої муфти – не менше 4 на одній півмуфті. 2. Вперше розроблено теоретичні аспекти методології розрахунку комбінованих гвинтових пружних елементів на основі чого встановлено, що діапазон зазору d між спіралями змінюється пропорційно до кута закручування муфти. При d0 = 0,005 м оптимальний кут закручування знаходиться в межах j = 40..43, для d0 = 0,01 м - j = 53..55 і для d0 = 0,015 м - j = 63..65. Встановлено, що при однакових параметрах навантаження і пружних характеристиках спіралей дане співвідношення справджується і для більших значень зазору. 3. Вперше теоретично обґрунтовано співвідношення конструктивно-силових параметрів радіально розміщених пар контакту пружина-кулька-паз від обертального моменту і величини неспіввісності на основі чого виявлено, що при куті зміщення a = 0...8 значення обертального моменту змінюється в межах 0...4,1%; при a = 0...15 зміна Т досягає 14,4%; при a = 25 до 42%. 4. Проведено теоретичне моделювання динамічних процесів у приводі з пружно-компенсуючими пристроями. Встановлено, що вплив демпфуючого моменту при відсутності тертя між спіралями пружно-компенсуючої муфти незначний, динамічний момент зменшується лише в 1,09...1,23 рази. Наявність амортизуючої пружини незначно впливає на величину моменту, що сприймає запобіжно-компенсуюча муфта оскільки збільшення величини моменту не перевищує 4...5,2% для діапазону кутової швидкості 10...30 рад/с. Наростання навантаження при наявності зміщення валів знаходиться в межах 4,8...8,3%. 5. Спроектовано та виготовлено функціонально здатні моделі пружно-компенсуючих муфт з комбінованим гвинтовим елементом та радіальними парами контакту пружина-кулька-паз. Розроблено та виготовлено універсальне стендове обладнання для дослідження багатофункціональних компенсуючих муфт в діапазоні неспіввісності валів Da max = 45; Dr max = 250 мм; Dо max = 350 мм, а також запропонована методика проведення випробувань. 6. Експериментальними дослідженнями встановлено, що для пружно-компенсуючої муфти похибка між результатами теоретичних та експериментальних досліджень складає 9,9...14,4%. При комбінаційній варіації неспіввісності Da 35, Dr 35 мм рекомендована лінійна довжина муфти Lс = 150...200 мм. Запропоноване конструктивне виконання пружного елемента підвищує навантажувальну здатність в 4,4...4,7 разів, порівняно з односпіральним пружним елементом, без погіршення компенсаційних властивостей муфти. 7. Експериментально встановлено, що для запобіжно-компенсуючої муфти похибка між експериментальними і теоретичними даними не перевищує 5,4...11,6%. При збільшені радіуса кульки rк на 1 мм кут зміщення збільшується в межах 21...30%, навантажувальна здатність зменшується на 40,8%. При збільшені глибини паза hп на 1 мм компенсуючі властивості муфти понижуються на 26...38%, навантажувальна здатність збільшується на 25..48%. Комбінаційний діапазон кутових та радіальних зміщень Da = 26; Dr = 12 мм. Оптимальне співвідношення між глибиною паза hп і радіусом кульки rк повинно складати hп/rк = 0,5...0,65. 8. Розвинуто прикладну теорію оптимізації конструктивних параметрів запобіжно-компенсуючих муфт за умовами технологічності щодо маси, габаритів та функціональної здатності, що дозволило скоротити матеріаломісткість дослідної моделі на 5...12%. Технічна новизна загальних розробок захищена 5-ма деклараційними патентами України на винаходи. Конструкції муфт впроваджені на ВАТ „ТеКЗ” і ТОВ „Універст ЛТД” (м. Тернопіль) з очікуваним сумарним річним економічним ефектом 106,82 грн. на один пристрій. |
