Муфта с двумя фрикционными дисками (феродо)

[СВ]

Вы меня не слушаете?
Ферродо по ферродо - это колхоз.

Скорее, вы слушаете только самого себя.

...
(То, что одна из накладок должна быть стальным диском - это и не обсуждаем.)

Разговор пошёл - о нормальной (правильной) конструкции.
- - -

...
Работать же приходится хоть время от времени...
Или Вы полагаете что 12583 сообщений сами себя не напишут?
Пипец вообще...

Не пишите, никто же не заставляет*. Даже ответ писать (что "я и не собираюсь") не нужно, отсутствие ответа - это тоже ответ. Все поймут.
- - -
* - никто не пишет, кроме 2-х...4-х человек (включая и вас: Сообщения: 942; 50-е место из почти 20000). Все РАБОТАЮТ!

[алексst]

Базой будет:
 подшипниковая опора вала, далее вправо: большая звезда, муфта, малая звезда, устройство сжатия муфты, скорее всего регулируемое (в любом месте). Взаимоположение звёзд (и опоры) - именно такое.

Что сделаешь. Раз такая последовательность, то пусть будет такая. Только большую звезду, муфту и устройство сжатия муфты я объединил. Как-то они просятся друг к другу. Да, и количество плоскостей трения удваивается по сравнению с предыдущей конструкцией. Это позволит в два раза снизить потребное усилие пружины, давление между дисками и, соответственно, их износ.
Может быть так:



На вал последовательно надеты на шпонке муфта и маленькая звёздочка и затянуты гайкой.
Муфта представляет собой втулку с фланцем, на которую надета звёздочка, она же и диск трения. Следом надета поджимная втулка с фланцем (на шпонке). Она поджимается пружиной , которая через втулку поджата гайкой.
Муфта легко снимается и уносится к верстаку. Там она перебирается, регулируется и затем "одним куском" приносится и устанавливается на вал.

[Alekzander]

50-е место

Надо же не поленился - посчитал)))
В любом случае мне есть куда стремиться. Но это не точно.

[СВ]

Что сделаешь. Раз такая последовательность, то пусть будет такая.

Базой будет:
 подшипниковая опора вала, далее вправо: большая звезда, муфта, малая звезда, устройство сжатия муфты, скорее всего регулируемое (в любом месте). Взаимоположение звёзд (и опоры) - именно такое.

Прошу пардону, Александр:
взаиморасположение - это неизменное расстояние по оси, как на фото, на рис.. В прилагаемом чертеже - размеры 1 в 1.
И нужно "вписать" феродо.

[алексst]

Вот капризный!
Переделал как мог.



 Ради уменьшения габаритов нарисовал тарельчатую пружину. Они в таких муфтах широко применяются. Но, если Ваши габариты позволяют, то можно и цилиндрическую использовать.
Нажимной диск стоит на шлицах.
Под большой звёздочкой, на шлицах, стоит пластиковая втулка, чтобы та крутилась не по шлицам. Длина втулки меньше толщины звёздочки, чтобы нажимному диску было куда двигаться.
Всю эту "баклушу" на валу стоит закрепить шпонкой. Я не нарисовал её.
Получилось удобно. Гайку открутил. Всё одним куском снял и забрал. Новое поставил, гайку закрутил. Снятое выбросил, так как там "нерасходники" - только пружина и гайка. Всё остальное - расходники.
Маленькую звёздочку, естественно, изготавливать отдельно. Я рисовать это не стал.

В процессе появилось желание поставить внутрь отверстия, вместо вала, два подшипника, посадить это на ось и пусть крутится.

[алексst]

Утро вечера мудренее.
А если вот так.



Муфта представляет собой втулку с наружными шлицами и упорным фланчиком. Хотя, может быть, и шпонка вместо шлицов выдержит.
На эту втулку, на шлицы, свободно надеваются маленькая звёздочка, диск муфты, большая звёздочка с втулкой , нажимной диск, пружина и всё это стягивается гайкой. При сборке все будут вспоминать детскую пирамидку. Главное - не перепутать местами детали.

[СВ]

1. Всё хорошо, кроме одного - тарельчатой пружины:
- нереально проконтролировать усилие затяжки,
- по мере даже небольшого износа значительно упадёт усилие.
Цилиндрическую пружину можно контролировать просто "глазами", усилие падает слабо.
2. Шлицы с упором в буртик - не то, обычно делают на проход. (Не проблема - можно поставить стопорное кольцо. Однако нежелательно - под большой нагрузкой.)
3. Где феродо? На нажимных дисках, наверное? А сдвиг по мере износа? Значит - на левом нажимном диске?

[алексst]

1. Всё хорошо, кроме одного - тарельчатой пружины:
Цилиндрическую пружину можно контролировать просто "глазами", усилие падает слабо.

Примените цилиндрическую. Я не возражаю. Возражать будут только габариты, длина увеличится. Хотя, на мой взгляд, если очень нужно, то можно изменить конструкцию опоры вала. Оставить те же крепёжные места к раме, а корпус с подшипниками укоротить или сместить влево.

2. Шлицы с упором в буртик - не то, обычно делают на проход. (Не проблема - можно поставить стопорное кольцо. Однако нежелательно - под большой нагрузкой.)

Поставьте шпонку вместо шлицов. Такие большие габариты муфты - из-за того, что она работает без смазки. Крутящий момент там должен быть небольшой.

3. Где феродо? На нажимных дисках, наверное? А сдвиг по мере износа? Значит - на левом нажимном диске?

Почему "наверное"? Конечно на них. Причём на обоих. Если сделать только на одном, то получится одна пара трения феродо-сталь, вторая сталь-сталь. Разные коэффициенты трения. Кроме этого, для муфт, работающих без смазки, пара сталь-сталь не применяется. Тут можно только феродо-сталь, феродо-чугун или металлокерамика- сталь.

А сдвиг по мере износа?

А куда от сдвига денешься?
Можно, конечно, всё закрепить на своих местах и компенсировать износ, но это увеличит габариты. Не так просто предыдущий конструктор "изгалялся" с штифтами и "колхозил". Его габариты вынуждали.
Если всё делать "по правильному", то многое можно не сделать вообще. Предлагаю вариант компенсации износа.
В цепной передаче, при межосевом расстоянии в районе одного метра, допускается отклонение звёздочек от одной плоскости 2мм (в одну сторону). Если больше, то начинает цепь соскакивать (посмотрите на переключатель скоростей велосипеда).
Поэтому, при монтаже, располагаем большую звёздочку левее оси передачи на 2мм. По мере изнашивания накладок муфты, она будет смещаться вправо. И имеет она право сместиться на 4мм от первоначального положения (2мм от оси передачи, но в другую сторону). Таким образом, ничего не трогая, накладка феродо на правом диске имеет право износиться на 4мм, и передача ещё будет работать.

[СВ]

Почему "наверное"? Конечно на них. Причём на обоих. Если сделать только на одном, то получится одна пара трения феродо-сталь, вторая сталь-сталь. Разные коэффициенты трения. Кроме этого, для муфт, работающих без смазки, пара сталь-сталь не применяется. Тут можно только феродо-сталь, феродо-чугун или металлокерамика- сталь.

А вот любопытно, как будет вести себя именно такая муфта: слева феродо, справа сталь (например калёная и слегка смазанная)? Или даже: слева феродо, справа подшипник (можно им считать и подшипник скольжения, и даже каленая сталь по стали, слегка смазанная). Удовлетворит работоспособности узла?
- - -
А с пружиной СПРАВА - никаких мыслей, на уровне изобретения или хотя бы рацио?

[алексst]

А вот любопытно, как будет вести себя именно такая муфта: слева феродо, справа сталь (например калёная и слегка смазанная)?

Как обычно.
Две пары трения. Если они одинаковые, то даваемый каждой из них момент увеличиваем в два раза (умножить проще, чем складывать, меньше кнопок нажимать).
Две пары трения. Если они разные, то даваемые каждой из них моменты просто складываем и получаем результат. Если одна из них - подшипник, то создаваемый им момент считаем равным нулю.
Соответственно, если три, четыре, пять и т.д. пар трения. Просто суммируем.

А с пружиной СПРАВА - никаких мыслей, на уровне изобретения или хотя бы рацио?

Придёт что в голову - напишу.

Удовлетворит работоспособности узла?

Конечно удовлетворит, но при одном условии.
Вы должны знать нужный крутящий момент в цифрах.
Взять формулу для расчёта муфты,  подставить в неё коэффициент трения, размеры, давление пружины, количество плоскостей трения и т.д.
В результате вычислений у Вас должна получиться точно такая же цифра.
Если не получится , то меняйте размеры, давление, количество плоскостей и т.д. до достижения нужного результата.
В разультате удовлетворите работоспособность узла.

[алексst]

А вот такая пойдёт?




На втулке рисовать не стал, нарисовал прямо на валу.
На вал надеты последовательно, слева направо:
-большая звёздочка на шпонке
- маленькая звёздочка с барабаном (на внутренней поверхности барабана - пазы), свободно вращается на валу
- шайба дистанционная антифрикционная (может и не нужна)
- муфта из предыдущих версий. Вместо звёздочки установлен диск с выступами, которые входят в пазы барабана маленькой звёздочки
- стопорная шайба с болтом, чтобы это всё не свалилось с вала.

Дисков в муфте можете набирать несколько.
Если скажете, что на барабане неудобно делать пазы в упор, то скажу, что у Вас "в прошлой жизни" не было мотоцикла.
А-А-А! Если, после сборки, на барабан надеть цилиндрический кожух с дном (кастрюлю), закрепить его на барабане болтами, то эта вся "фиговина" ищё и в чистоте работать будет! Пририсовывать кожух уже не буду.

[СВ]

Восхищён вашим вниманием, Алесандр! Таких людей почти нет на форуме (а противоположных, скажем так, просто завались).
- - -
Если вдруг что-то НОВОЕ осенит - не стесняйтесь...
(А Ява-634 у меня до сих пор, ждёт-грустит под "попоной".)

[алексst]

ЯВА - это несбывшаяся мечта всей прошлой жизни.

Ну, ладно.
Можно муфту слегка улучшить.
- На прошлой картинке маленькая звёздочка вращается на валу и, соответственно его изнашивает. Этого износа можно избежать. Просто на большой звёздочке удлинить ступицу и расположить на ней маленькую звёздочку. Пусть изнашивает. Всё равно это расходник, заодно и вал цел.
- На валу сделать не две шпонки, а одну длинную. Это облегчит сборку муфты.
- Ну, и куда же без "кастрюли".

[СВ]

А если упростить?

[СВ]

- На прошлой картинке маленькая звёздочка вращается на валу и, соответственно его изнашивает. Этого износа можно избежать.

Всё верно! Конструкция должна отвечать условиям работы.
В данном случае (в реальной конструкции) все вращающиеся на валу детали имеют бронзовые втулки и вал ни капельки не износился. Более того, какая-то втулка была стальной и всё равно износа нет.
- - -
Кстати, есть такое более надёжное крепление на валу под большую осевую нагрузку.

[алексst]

А если упростить?

А почему бы и не упростить.
Давайте посмотрим. Я на картинке нарисовал циферки (зелёным), дальше текст соответствует им.



1.Это крепление защиты от пыли. Если защита от пыли не нужна, то, естественно это надо удалить. Не возражаю.
2. Я полагаю, что это стало одной деталью. Но количество поверхностей трения сократилось в два раза (осталась одна), по сравнению с исходником. Если для Ваших условий этого достаточно, то так можно сделать. Не возражаю.
Но, судя по первому Вашему сообщению , Вам одной поверхности (в этих габаритах) недостаточно (не просто так там феродо по феродо).
3. В предлагаемой конструкции звёздочки были разгружены от осевого усилия. На них были только усилия от цепной передачи. В результате модернизации по п.2 мы получаем на них (на торцах 3) осевое усилие, равное усилию на дисках муфты. Таким образом торец звёздочек 3 начинает работать как дополнительная поверхность трения. Но у дисков муфты одна площадь, а на торце 3 звёздочек площадь немного меньше. В результате пойдёт износ торца 3 звёздочек и маленькая звёздочка будет смещаться влево (под действием пружины). Не возражаю.

В общем, с чем боролись, на то и напоролись.
Я считаю, что в конструкцию муфты из Вашего первого сообщения такие изменения вносить не надо. Та конструкция лучше, хоть и обладает некоторыми недостатками (но у чего их нет). По крайней мере звёздочки гарантированно не смещаются в сторону по мере износа.

[СВ]

 Я, говоря про упрощение, не имел в виду применить к моей конструкции. Просто варианты ... (А в точке "3" прекрасно сработает, к примеру, фторопластовая шайба. Мы же не детально прорабатываем на этих картинках: реальная конструкция по этой схеме будет изрядно отличаться.))
Усилие, развиваемое ИХНЕЙ несильной пружиной, и без точного расчёта видно ЗАНИЖЕННЫМ по отношению у такой большой площади феродо: если второе феродо - действительно самопал, то этот самопальщик даже и близко не собирался что-то рассчитывать-просчитывать: поставить ИМЕЮЩИЙСЯ второй феродо оказалось проще, чем рассчитать и заказать новую пружину и сопутствующие детали (типичная ситуация - нужно сделать ЗДЕСЬ и СЕЙЧАС!).
Ежели это заводская конструкция (что даже скорее), то видим здесь либо изобретателя, либо ... наоборот.
- - -

Я считаю, что в конструкцию муфты из Вашего первого сообщения такие изменения вносить не надо. Та конструкция лучше, хоть и обладает некоторыми недостатками (но у чего их нет). По крайней мере звёздочки гарантированно не смещаются в сторону по мере износа.

Более того, мне и не разрешат менять (решение принимают ОНИ (консерваторы в квадрате: БОЯТСЯ что бы то ни было менять), а не я).
Тема была скорее академической работой. Большое спасибо за участие!