Investigation of the load and service conditions influence conditions influence on the cardan coupling operational capacity

[З. Стаменић]

PDF/A (221 list)

Mашинство - Опште машинске конструкције / Mechanical engineering - General machine design

Генерално посматрано, сви машински системи се састоје од погонске и радне групе, односно погонске и радне машине. Спој ових машина се остварује посебним склоповима, машинским елементима – спојницама. Њихова основна функција је преношење оптерећења и кретања са погонске на радну машину. Познато је да су спојеви најчешће најслабија карика у сваком машинском систему. Сагласно великом скупу различитих радних и погонских машина, са различитим радним перформансама, развијен је велики број различитих спојница. Међутим, код транспортних средстава и других машина, услови рада налажу различите међусобне положаје погонске и радне машине. Име и појам посебне врста спојница везано је за пионире у конструкцији ових спојница, славног италијанског научника Ђеролама Кардана (Gerolamo Cardano, 1501-1576) и Роберта Хука (Robert Hooke, 1635-1703). Конструкциона решења ових спојница пролазила су кроз различите фазе развоја. Динамика развоја конструкционих решења ових спојница приказане је у посебном Поглављу 3 овe дисертације. Карданове спојнице (карданска вратила) су посебна врста механизама за преношење обртног момента, односно снаге, који спајају вратила чије се осе налазе просторно под извесним сталним или у току рада променљивим углом, дозвољавајући, при томе, у току времена релативно померање. Ово померање може бити угаоно и транслаторно. Главни показатељи радне способности карданових спојница је њихов радни век и степен поузданости. Највећи утицај на ове показатеље раднe способности има карактер расподеле линијског оптерећења код спрегнутих делова Карданове спојнице. У циљу расветљавања феномена расподеле линијског оптерећења и сагледавања степена компатибилности између геометријских карактеристика спрегнутих делова и расподела линијских оптерећења, у дисертацији су формирани аналинтички и нумерички модели под одговарајућим предпоставкама.

general, all mechanical systems consist of drive and driven groups, or driving and driven machines. The connection of these machines is achieved by special joints, machine elements - couplings. It is known that these joints are often the weakest link in any mechanical system. Pursuant to a large set of different drive and driven machines with different operating performance, a large number of different coupling types were developed. However, а working conditions of transport vehicles and other machinery require different mutual positions of the driving and operating machinery. The name and concept of one type of couplings is related to the pioneers in the design of these joints, the famous Italian scientist Gerolamo Cardano (1501-1576) and Robert Hooke (1635-1703). The designs of these couplings are passed through various stages of development. The innovative designs development dynamics of these couplings are shown in a separate chapter 3 of this study. Cardan joints (cardan shafts) have a large range of applications in mechanical engineering because of the capability of transferring the load and motion from one shaft to another with different joint angle allowing, thereby, over time relative movement. This movement can be angular and translational. The main indicators of functional ability of cardan coupling are their service life and reliability. The greatest influence on these indicators of functional ability has the character of the linear load distribution on cardan joints rolling parts. In order to shed some more light to the phenomena of linear load distribution and correlation between the geometric characteristics of rolling elements and the distribution of the linear load, analytical and numerical models under appropriate assumptions are established in this study. The obtained results shows, that with the standard (the existing) geometry of rolling parts, the engagement of points in root of Cardan cross jurnal in the load transfer is negligible due to very uneven linear load distribution. This unfavorable distribution of the linear load can be reduced with an appropriate combination of geometrical parameters of cardan cross rolling parts. Greater improvement of linear load distribution, ordering the appropriate shape reconstruction of cardan cross rolling parts.

Геометрија карданових спојница, карданов крст, расподела линијског оптерећења, аналитички и нумерички модел

Geometry of Cardan joints, cradan cross, linear load distribution, analytical and numerical model

621.8

Kardanska vratila

Tekst