УПРАВЛЯЕМАЯ МУФТА Российский патент 1998 года по МПК F16D13/00 

Изобретение относится к классу фрикционных муфт и может быть использовано для соединения валов для передачи крутящего момента. Преимущественное использование - для передачи значительных моментов при соблюдении соосности и при нарушении соосности от воздействия изгибающих моментов.

Известна муфта управляемая, содержащая цилиндрические обоймы с фрикционными поверхностями на их обращенных друг к другу сторонах и средство ввода фрикционных поверхностей цилиндрических обойм в силовой контакт и вывода из него, выполненное в виде гибкой оболочки (Поляков В.С. и др. Справочник по муфтам.- М.- Л.: Машиностроение, 1979, с.186-187).

Недостатки описанной фрикционной муфты следующие: момент воспринимается непосредственно гибкой оболочкой, что приводит к ее быстрому износу и невозможности передачи значительных крутящих моментов при сложности конструктивной и технологической; фрикционные накладки на гибкой оболочке могут и затягиваться, и закусываться при силовом контакте, а сама гибкая оболочка теряет свои эластичные свойства в местах крепления накладок.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции, передача значительных крутящих моментов, бесконтактное управление муфтой.

Указанные задачи достигаются тем, что в муфте управляемой, содержащей цилиндрические обоймы с фрикционными поверхностями на обращенных друг к другу сторонах, средство ввода фрикционных поверхностей цилиндрических обойм в силовой контакт и вывода из него выполнено в виде теплового регулируемого излучателя, обращенного к одной из цилиндрических обойм, а коэффициенты линейного расширения материалов цилиндрических обойм отличны друг от друга.

Тепловой излучатель может быть выполнен в виде электрического сопротивления, соединенного с электрической цепью через реостат.

Тепловой излучатель обращен к внешней цилиндрической обойме.

На чертеже представлена конструктивная схема муфты управляемой.

Она содержит цилиндрические обоймы 1,2 с фрикционными поверхностями, которые закреплены на валах 3,4. Обоймы изготовлены из материалов с различным коэффициентом линейного расширения, например из стали и алюминия, причем обойма с большим коэффициентом линейного расширения обращена к тепловому регулируемому излучателю 5. Нагревательный элемент в виде спирали сопротивления 6 с поверхностью отражения 7 соединен посредством реостата 8 и выключателя 9 с электрической цепью.

Действует муфта управляемая следующим образом.

При включенном положении выключателя 9 муфта включена по характеру изготовления сопрягаемых поверхностей цилиндрических обойм 1,2. Между обоймами может быть осуществлена прессовая посадка. Для выключения муфты управляемой включается выключатель 9 и реостатом 8 поднимают напряжение на сопротивлении 6, тем самым увеличивая тепловой поток на обойму 1, которая изготовлена с большим коэффициентом линейного расширения. Обойма увеличивает cвой сопрягаемый диаметр и муфта отключается.

Возможно размещение теплового излучателя у торцевой поверхности обоймы 2. но тогда нужно, чтобы коэффициент линейного расширения был больше у обоймы 2 и включение будет осуществляться при включении излучателя 5. В принципе тепловой излучатель может быть и с отрицательной температурой, и он будет играть роль поглотителя излучения от обоймы, на которую он обращен. Таким поглотителем тепловой энергии может быть сжиженный газ, а использование такого способа управления муфтой может быть в криогенной технике, в труднодоступных местах для подвода энергопитания от сети. Подвод и отвод емкости со сжиженным газом должен осуществляться механически либо нужно размещать экран между обоймой и емкостью. Это эквивалентные технические решения.

На одной из поверхностей обойм 1,2 может быть помещена фрикционная пластина. Она позволит компенсировать несоосность валов 3,4 и снизить износ металлических поверхностей.

Муфта имеет преобладающие преимуществ для передачи значительных крутящих моментов, которые в принципе неограниченны, так как вал имеет меньший диаметр, чем обоймы, которые также изготовлены из металла, а это обеспечивает снижение нагрузок на обоймы. Само сопряжение способно в зависимости от посадки с натягом передавать любой по величине момент.

Время включения и выключения муфты будет зависеть только от толщин обойм и мощности излучателя, которые в свою очередь зависят от передаваемого момента. Можно получить постоянную величину включения (выключения) 2-3 с для среднего значения передаваемых моментов, которые используются в станочном парке.

Таким образом, достигаются все поставленные цели, а именно: упрощение конструкции при увеличении передаваемого момента и простоте управления.

Муфта управляемая применяется для соединения валов с целью передачи крутящего момента. Муфта состоит из цилиндрических обойм с фрикционными поверхностями. Обоймы изготовлены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения. Средство управления муфтой выполнено в виде теплового регулируемого излучателя. Нагревательный элемент в виде спирали сопротивления соединен посредством реостата и выключателя с электрической цепью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Управляемая муфта, содержащая цилиндрические обоймы с фрикционными поверхностями на их обращенных друг к другу сторонах и устройство ввода фрикционных поверхностей цилиндрических обойм в силовой контакт и вывода из него, отличающаяся тем, что устройство ввода фрикционных поверхностей цилиндрических обойм в силовой контакт и вывода из него выполнено в виде теплового регулируемого излучателя, обращенного к одной из цилиндрических обойм, а коэффициенты линейного расширения материалов цилиндрических обойм отличны друг от друга. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что тепловой излучатель выполнен в виде электрического сопротивления, соединенного с электрической цепью через реостат. 3. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что тепловой излучатель обращен к внешней цилиндрической обойме.