Article deals with the field of machinery, namely with the protecting of devices for mechanical driving systems. New construction of safety-overrunning clutch, operating on gearing principle, where safety and overrunning parts are mutually integrated, has been proposed and studied in the article. It has practical importance for building, based on modular principles, machines. As the result of the theoretic studies, the expressions to calculate the following specific clutch torques have been obtained: rating torque, torques of beginning and ending of operation. On the basis of the mentioned studies, the expressions to estimate the clutch main operation characteristics have been obtained -nominal torque exceeding coefficient, accuracy and sensitivity coefficients. These expressions are practically important for proposed clutch calculations. The analysis performed demonstrates that in order to increase the clutch load capacity, the grooves must be made with less inclination angles to clutch axis. Obtained results indicate the advisability of installing the clutch on low-speed shafts. It is shown that the clutch overload sensitivity could be increased by the reduction of the spring rigidity. The calculations performed also demonstrate that balls diameter reduction has a positive effect on the clutch operation parameters. Obtained expressions and numerical results are practically important for proposed clutch calculations. It is shown that in terms of the accuracy of operation, the studied coupling fully corresponds to the level of common and investigated designs of safety clutches.

No abstract

The structure of steering gear’s HATLAPA mechanism is analyzed. It is shown that presence of redundant constraints in it increases laboriousness of gear montage and respectively worsen maintainability. On the basis of provided analysis developed mechanism with reduced more than twice redundant constrainsts number.

Article deals with safety-overrunning clutches for mechanical transmissions. Modern design of safetyoverrunning clutch with grooves sides inclined to semi-coupling radius has been described and researched in the article. It has practical value for creation modular-type machines. On the basis of the theoretic studies, the expressions for obtaining the main specific operation parameters have been proposed: rating torque, beginning and ending operation torques. As the result of the studies, the equations for estimation the clutch main operation characteristics have been received -rating torque exceeding coefficient, coefficients of clutch accuracy and sensitivity. On account of modeling and comparison with clutch where grooves sides are parallel to the radius made a number of important conclusions. The analysis performed demonstrates that clutches with inclined to radius grooves sides in general have higher operation characteristics compared with clutches with parallel to radius grooves sides, particularly higher accuracy coefficient and lower rating torque exceeding coefficient. Obtained results make it possible to recommend for highly loaded large-mass systems clutches with low values of grooves to clutch axe and grooves sides to radius inclination angles, because it provides balls contact with plane sides grooves surfaces and through this allows to decrease contact stresses compared with clutches with grooves sides parallel to radius; allows to provide high load capacity with low rating torque exceeding in overload mode; in clutches with inclined to radius grooves sides friction impact manifests less in operation with high rotation frequency.

Вступ. Досконалість конструкції будь-якої машини залежить від здатнос- ті зберігати стабільність технічної характеристики протягом усього періоду експлуатації. Особливого значення це набуває для рульових машин, від збережу- ваності яких залежить, зокрема, безпека мореплавства. Мета роботи – аналіз перспектив удосконалення важільних механізмів рульових машин плунжерного типу з точки зору підвищення структурної досконалості та зниження наван- тажуваності деталей. Результати. Показано, що еволюція важільного механіз- му рульових машин плунжерного типу відбувалась у напрямі зниження кількості надлишкових зв’язків. Механізм машини Р-18 має q = 26 надлишкових зв’язків, механізм ГРМ YOOWON-MITSUBISHI YDFT-335-2 має q = 20, машини HATLAPA R4ST-1000 – q = 16. Підвищення структурної досконалості механізмів ГРМ від- бувалось шляхом зміни призначення, конструкції та згодом відмови від напрям- ної балки. У машині Р-18 основним її призначенням є розвантаження плунжера. На несівну спроможність балки значний вплив має величина зазору в її сполучен- ні з опорою плунжерів. За відсутності зазору напрямна сприймає 92,3% попере- чного навантаження. У разі його збільшення до 0,25 мм напрямна сприйматиме вже 56,2% поперечного навантаження, а в разі подальшого збільшення зазору до 0,50 мм сприймає тільки 20% поперечного навантаження. Інша конструкція ГРМ – YOOWON-MITSUBISHI YDFT-335-2 зберегла напрямну як елемент, що унеможливлює поворот плунжерів навколо власної осі, її жорсткість достат- ня для сприяняття максимум 7% поперечного навантаження. Машина HATLAPA R4ST-1000 зовсім не містить напрямної, тобто 100% поперечного навантажен- ня сприймають плунжери. Показано, що кількість надлишкових зв’язків у меха- нізмі чотириплунжерної рульової машини можна зменшити до 6, що означає досягнення за критерієм мінімізації їх кількості глобального екстремуму параме- трів. Висновки. За критеріями структурної досконалості та навантаженості плунжерів поперечною силою, застосований у всіх сучасних ГРМ плунжерного типу тангенсний механізм досяг екстремуму свого розвитку, тому перспектива підвищення технічного рівня рульових машин плунжерного типу знаходиться в площині застосування іншого типу механізму для перетворення поступального руху плунжерів в обертальний рух румпеля.