Магнитно-фрикционная муфта

Магнитно-фрикционная муфта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: ограничение величины передаваемого крутящего момента с компенсацией погрешностей установки соединяемых валов. Сущность изобретения: первая из полумуфт выполнена в виде диска из ферромагнитного материала, а вторая - с отверстиями, в которых расположены самоустанавливающиеся магнитопроеоды с возможностью фрикционного взаимодействия с диском. Источники постоянного магнитного поля выполнены индивидуальными для .каждого магнитопровода. На второй полумуфте выполнены углубления, а на первой - гнезда переменной глубины, в которых расположены шарики. В первой полумуфте установлены с возможностью продольного взаимодействия с шариками резьбовые элементы . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4849921/27 (22) 09,07.90 (46) 30.08.92, Бюл. М 32 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.И.Проскурйн, И;А,Берштейн и А.В.Симановский (56) Авторское свидетельство СССР

М 754598, кл. Н 02 К 49/10, 1978, Авторское свидетельство СССР

М 570741, кл. F 16 0 27/01. 1975.

: (54) МАГНИТНО-ФРИКЦИОННАЯ МУФТА (57) Использование: ограничение величины передаваемого крутящего момента с компенсацией погрешностей установки соедиИзобретение относится к машиностроению, а именно к предохранительным муфтам.

Известна магнитная торцовая муфта, состоящая иэ ведущей и ведомой полумуфт, разделенных герметичной немагнитной перегородкой. Каждая полумуфта содержит постоянные магниты и магнитопроводы, причем ведомая полумуфта и корпус содержат винтообраэные канавки и выступы, Недостатком этого устройства является наличие постоянного зазора между магнитными системами, что значительно снижает величину передаваемого крутящего момента, Кроме того, в указанной конструкции не обеспечивается требуемый зазор между магнитными системами и немагнитной перегородкой, так как отсутствуют элементы, позволяющие устанавливать и регулировать этот зазор. Таким образом, при наличии погрешностей изготовления, влияющих на взаиморасположение магнитных систем ведущвй и ведомой полумуфт. силы их магнит. Ы 1758303A1 (я)э F 1607/02 // F 16 0 27/01 няемых валов. Сущность изобретения: первая из полумуфт выполнена в виде диска иэ ферромагнитного материала; а вторая — с отверстиями, в которых расположены самоустанавливающиеся магнитопроводы с возможностью фрикционного взаимодействия с диском. Источники постоянного магнитного поля выполнены индивидуальными для каждого магнитопровода. На второй полумуфте выполнены углубления., а на первой— гнезда переменной глубины, в которых расположены шарики, B первой полумуфте устайовлены с возможностью продольного взаимодействия с шариками резьбовые элементы. 3 ил, (J) ного взаимодействия могут колебат ся в значительных пределах.

8 качестве прототипа выбрана магнитная сцепная муфта, состоящая из двух полумуфт, одна иэ которых выполнена в виде диска, а другая — в виде двух дисковых магнитопроводов, заключенного между ними 4 кольцевого магнита и пальцев, установлен- Q3 ных с возможностью осевого перемещения QQ на периферии полумуфты. При этом пальцы (Ъ являются якорями электромагнитного направляющего устройства in своими торцами взаимодействуют с первой полумуфтой.

Недостатком этого устройства является влияние погрешностей установки валов на точность срабатывания муфты, т,е. невозможность обеспечения разрыва кинематической цепи при превышении крутящего моментом допустимой величины. Недостатком также является необходимость подвода электрической энергии для работы электромагнитного направляющего устройства, что

1758303.3 4 усложняет конструкцию муфты и снижает ее ствующего ему упорного элемента, а другой надежность. жестко связан с соответствующим ему магЦелью изобретения является повыше- нитным блоком. ние эксплуатационнйх качеств путем ком- На фиг. 1 и 2 изображена магнитнопенсации погрешностей установки валов и 5 фрикционная муфта, взаимные разрезы; на разрыва кинематической цепи при превы- фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2. шении крутящим моментом допустимой ве- Магнитно-фрикционная муфта состоит личины, - " -: из двух полумуфт 1 и 2, установленных на

Это достигается тем, что магнитно- . двух полумуфтах 3 и 4 зубчатой муфты с фрикционная муфта, содержащая две полу- 10 дисками 5 и 6 для ограничения их осевых муфты, первая из которых выполнена в виде ":: перемещений, ферромагнитного диска с торцовой фрикци- Полумуфта 1 представляет собой ферроонной поверхностью, а вторая с равномер-,: магнитный диск с торцовой фрикционной но расположенными по окружности поверхностью, в отверстиях которого с запараллельными ее оси отверстиями, маг- 15 зором, допускающим их свободное переменитные блоки с индивидуальными источни- щение как в осевом, так и в радиальном ками магнитного поля и магнитопроводами, направлениях, установлены магнитные 6покоторые установлены в упомянутых "отвер- ки 7. Каждый магнитный блок представляет стиях с возможностью осевого перемеще- собой корпус 8 из неферромагнитного матения, причем магнитопроводы вйполнены с 20 риала (например, меди), в котором установфрикционйыми"поверхностями, взаимодей- лена неявнополюсная магнитная система, ствующими с торцевой фрикционной rioet.p- содержащая источник постоянного магнитхностью ферромагнитного диска, источник ного поля (магнит) 9 и два полюсных магнипостоянного магнитногополя, а такжеобра- топровода 10: с фрикционными зующие вийтовые пары промежуточные 25 поверхностями, залитыми зпоксйднымкомэлементы, снабжена отжимным узлом в ви- паундом 11, и связанная со второй полумуфде равномерйо размещенных йо окружно- той 2 промежуточными элементами, сти на второй полумуфте углублений с выполненными в. виде винтовой пары, периферийными поверхностями, образую- : Первые промежуточные элементы сощие которых расположены параллельно оси 30 стоят из пар болтов. причем первая группа этой полумуфты, выполненных на торцовой болтов 12 первых промежуточных элемен- . фрикциоиной поверхности ферромагнитно- тов взаимодействует со вторыми промежуго диска напротив углублений гнезд ере- точными элементами охватывающей болты менной глубины, а также шариков, каждый резьбой и имеют глухие резьбовые отвериз которых размещен в расположенных од- 35 стия 13, в которые завинчены болты 14, Для но напротив другогоуглублениях и гнездах, ограничения перемещенйя блока в осевом индивидуальными для каждого шарика направлении первые промежуточные эле . резьбовыми регулировочными элементами, менты выполнены с упором — внутренней которые связаны посредством винтовых поверхностью торцов головок Gonms 14, пар с второй полумуфтой и расположены 40 контактирующей с упорной поверхностью концентрично соответствующему шарику с упорных элементов 15, связанных со второй возможностью контакта с его обращенной в полумуфтой 2 упругими элементами 16. направлении от торцовой фрикцйонной по- Кроме того, на второй полумуфте 2 жесверхности ферромагнитного диска поверх- тко установлены (запрессованы) втулки 17, ностью, а также связанными со второй 45 имевщиесоднойсторонысквозныерезьбо- полумуфтой посредством упругих элемен- . вые отверстия, в которые ввинчены реэьбо-. тов упорными элементами с упорными по- выерегулйровочныеэлементы18,асдругой . верхностями, обращенными также i стороны — углубления 19 с перриферийными упомянутом направлении, При этом источ:-.. "поверхностями, образующие которые рас- . ник постоянного магнитного поля образо- 50. положенных параллельно оси этой полуван отдельными частями, каждая из муфты, в которые вложены шарики 20, которых выполнена за одной целое с инди -- эапрессовайные шайбой 21. видуальййми источниками магйитного поля . На первой полумуфте 1 напротив углубмагнитных блоков. Последние установлены: лений 19 выполнены гнезда 22 переменной с возможностью радйальногоперемещения 55 глубины. относительно их соответствующих Отвер- Предлагаемоеустройствоработаетслестий, а один из промежуточных элементов дующим образом. В процессе нормальной каждой винтовой пары связан с упорным работы(без перегрузок) механизма, на приэлементом и выполнен с упором, контакти- воде которого установлена предохранирующим с упорной поверхностью соответ- тельная муфта, магнитные блоки 7, 1758303 содержащие магниты 9 и полюсные магнитопроводы 10, залитые эпоксидным компаундом 11 в корпусе 8. притянуты к фрикционной поверхности ферромагнитного диска первой полумуфты 1 и взаимодействуют с ним фрйкционными . поверхностями магнитопроводов 10.

При этом магнитные блоки 7 связаны с диском второй полумуфты 2 посредством йромежуточных элементов, одна группа болтов

12 которых, взаимодействуя со вторыми промежуточными элементами резьбой, ограничивает перемещение блоков в направлении к первой полумуфте 1, а другая—

10 болты 14, вставленные в глухие резьбовые отверстия 13 и взаимодействующие с упорными элементами 15 и упругими элементами 16, огранйчивают перемещение блоков 7 в противоположном направлении.

20

Крутящий момент от первой полумуфты

1 к второй 2 передается силами трения, возникающими вследствие этого притяжения.

При этом шарики 20, вложенные в углубления 19 втулок 17 и удерживаемые шайбами

21, взаимодействуют с одной стороны с поверхностями гнезд 22 переменной глубины, а; с другой, — с резьбовыми регулировочными элементами 18 и не участвуют в передаче крутящего момента. Когда момент нагрузки

30 муфты превышает величину момента сил трения, создаваемого притяжением магнитных блоков 7 к первой полумуфте 1. окружные силы воспринимаются шариками 20.

При этом усилия, действующие на шарики

20 со стороны поверхностей гнезд переменной глубины стремятся сместить их вдоль оси муфты в направлении от первой полумуфты к второй.

Это осевое усилие воспринимается резьбовыми регулировочными элементами

18 и через втулки 17 передается второй полумуфте 2. Первая полумуфта 1 также воспринимает осевые усилия, равные rio величине и противоположные по направле40

- взаимное осевое перемещение, ограниченное дисками 5 и 6, и одновременно взаимное проскальзывание полумуфт, что приводит к прекращению передачи крутящего момента, При этом сохраняется контакт соответствующих элементов зубчатых нию действующим на шарики 20. Осевые 45 усилия стремятся сместить полумуфты одну относительно другой. Однако при этом им противодейстуют силы притяжения магнитных блоков 7 к фрикционной поверхности ферромагнитного диска первой полумуфты, 50

Когда величина осевых усилий превысит величину сил магнитного притяжения, происходит срабатывание муфты, т.е. нарушается контакт между полумуфтами. возникает их полумуфт 3 и 4. В случае снижения значения момента нагрузки до допускаемой величины под действием сил магнитного притяжения блоков 7 к поверхности диска первой полумуфты 1 муфта приходит в исходное положение, Таким образом при срабатывании муфты реализуется сила отрыва поверхностей магнитных блоков 7 от фрикционной поверхности ферромагнитного диска первой полумуфты 1, значительно превышающая силу их сдвига друг относительно друга.

Устранение погрешностей установки валов и сборки осуществляется следующим образом, Путем перемещения резьбовых регулировочных элементов 18, контактирующих с обращенной в направлении от торцовой" фрикцион ной поверхности первой полумуфты 1 поверхностью шариков 20, последние перемещаются в углублениях 19 до упора в поверхности гнезд переменной глубины.

Кроме того, изменение положения болтов

12 первых промежуточных элементов относительно вторых промежуточных элементов . позволяет перемещать блоки 7 в осевом направленйи. Сочетание указанных операций позволяет регулировать зазор между полумуфтами 1 и 2 и устранять возможную непараллельность поверхностей дисков, обращенных друг к другу; т,е, устанавливать постоянную величину зазора между дискаДля исключения осевых перемещений блоков 7 в процессе работы муфты служат болты 14 первого промежуточного элемента, При этом упоры первых промежуточных элементов взаимодействуют с упорными поверхностями упорных элементов 15 и упругими элементами 16; снижая динамические нагрузки на промежуточные элементы.

Формула изобретения

Магнитно-фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, одна из которых выполнена в виде ферромагнитного диска с торцовой фрикционной поверхностью, а вторая с равномерно расположенными по окружности параллельными ее оси отверстиями, магнитные блоки с индивидуальныMI4 Hcl î÷Hèêàìè магнитного поля и магнитопроводами, которые установлены в уйомянутых отверстиях с возможностью

ocee0ro перемещения; причем магнитопроводы выполнены с фрикционными поверхностями, взаимодействующими с торцовой фрикционной поверхностью ферромагнитного диска, источник постоянного магнитного поля, а также образующие винтовые пары промежуточные элементы, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения

1758303 эксплуатационных качеств путем компенсации погрешностей установки валов и разрыва кинематической цепи при превышении крутящим моментом допустимой величины, она снабжена отжимным узлом в виде равномерно размещенных по окружности на второй полумуфте углублений с периферийными поверхностями, образующие которых расположены параллельно оси этой полумуфты, выполненных на торцовой фрикционной поверхности ферромагнитного диска напротив углублений гнезд переменной глубины, а также шариков, каждый из которых размещен в расположенных одно напротив другого углублениях и гнездах, индивидуальными для каждого шарика резьбовыми регулировочными элементами, которые связаны посредством винтовых пар со второй полумуфтой и расположены концентрично соответствующему шарику с возможностью контакта с его обращенной в направлении от торцовой фрикционной пОверхности ферромагнитного диска поверхностью, а также связанными со второй полумуфтой по5 средством упругих элементов упорными элементами с упорными поверхностями, обращеннымй также в упомянутом направлении, при этом источник постоянного магнитного поля образован отдельными ча10 стями, каждая из которых выполнена за одно целое с индивидуальными источниками магнитного поля магнитных блоков, последние установлены с возможностью радиального перемещения относительно им

15 соответствующих отверстий, один из промежуточных элемейтов каждой винтовой пары связан с упорным элементом и выполнен с упором. контактирующим с его упорной поверхностью, а другой жестко связан с соот20 ветствующим ему магнитным блоком.

1758303 фиг, 3

Составитель А.Симановский

Редактор Л.Народная Техред M.Mîðãåíòàë Корректор МЛукач

Заказ 2984 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101