МУФТА-ШКИВ Российский патент 2006 года по МПК F16D27/02 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в периодически включаемых кинематических цепях различных машин, в частности может устанавливаться на валах отбора мощности в двигателях автотракторной, судовой и т.п. техники.

Известно техническое решение, содержащее два соосно установленных шкива, один из которых находится в постоянном вращении, а другой включается периодически, по мере необходимости. (См. С.Н. Кожевников и др. Элементы механизмов. Оборонгиз, 1956 г. стр 357, фиг.1094.)

В известном техническом решении периодическое включение шкива и передача вращения осуществляется поджатием неподвижного (ведомого) шкива к постоянно вращающемуся (ведущему) шкиву. Недостатком этого устройства является то, что оно не является дистанционно управляемым.

Указанного недостатка лишена электромагнитная муфта шкив, содержащая центральную ось, корпус с кольцевой расточкой, установленный на этой оси с возможностью вращения, магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля, размещенный в кольцевой расточке корпуса, якорь, закрепленный на центральной оси посредством плоской пружины, и кинематический элемент, выполненный на периферии корпуса.

(См. проспект фирмы FAR EAST CLUTCH CO., LTD. Япония, 1972 г., стр.2, рис.6В).

В этом устройстве при подаче напряжения питания на катушку возбуждения якорь притягивается к корпусу и вращение от центральной оси, кинематически связанной с ведущим валом (на рис.6В не показан) передается за счет фрикционного контакта корпусу со шкивом и далее через ременную передачу исполнительному механизму. При снятии напряжения плоская пружина оттягивает якорь от корпуса и кинематическая цепь разрывается. Данное устройство является дистанционно управляемым и легко встраивается в автоматизированные устройства, но при этом обладает существенным недостатком, сужающим возможности его применения, а именно: в этом устройстве магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля закрепляется на неподвижной корпусной детали механизма, а это не всегда возможно, например, в часто встречающемся случае передачи вращения в кинематических цепях с соосным расположением звеньев (шкивов, шестерен, звездочек). Кроме того, в ряде случаев при значительной глубине рабочих ручьев кинематического элемента (в данном случае шкива ременной передачи) возможны потери магнитного потока, а следовательно, снижение передаваемого момента.

Это устройство является ближайшим по технической сущности заявленнму техническому решению и принято за прототип.

Целью изобретения является расширение возможности использования муфты-шкива и повышение передаваемого момента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем центральную ось, корпус с кольцевой расточкой, установленный на центральной оси с возможностью вращения, магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля, размещенный в кольцевой расточке корпуса, якорь, жестко закрепленный на центральной оси посредством плоской кольцевой пружины, и кинематический элемент, выполненный на периферии корпуса, магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля установлен соосно с корпусом на центральной оси с возможностью вращения относительно оси и корпуса. С целью повышения передаваемого момента за счет уменьшения потерь магнитного потока кинематический элемент на периферии корпуса выполнен из немагнитного или маломагнитного материала.

Установка магнитопровода с катушкой возбуждения магнитного поля на одной оси с корпусом с возможностью вращения относительно оси и корпуса позволяет выполнить устройство в виде моноблока и закреплять его непосредственно на том кинематическом звене, от которого осуществляется отбор мощности, т.е. обеспечивается возможность встройки устройства в любом месте кинематической цепи, что в конечном итоге расширяет область его применения. Выполнение кинематического элемента из немагнитного или маломагнитного материала снижает рассеиваемый магнитный поток, за счет чего увеличивается сила сцепления якоря с корпусом и, следовательно, передаваемый момент.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано устройство в разрезе.

Предлагаемая муфта-шкив содержит центральную ось 1, корпус 2 с кольцевой расточкой, установленный на центральной оси на подшипнике 3, магнитопровод 4 с катушкой возбуждения магнитного поля 5, смонтированный соосно с корпусом на центральной оси с возможностью вращения относительно оси и корпуса на подшипнике 6, кинематический элемент 7, выполненный на периферии корпуса 2, плоскую пружину 8, якорь 9, жестко связанный с пружиной заклепками 10 и установленный с гарантированным зазором δ относительно корпуса 2. Пружина 8 закреплена на центральной оси 1 винтами 11. Штифт 12, винт 13 и шайба 14 предназначены для фиксации подшипников 3 и 6 в осевом направлении. Все устройство крепится на ведущем кинематическом звене 15.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии напряжения питания на катушке возбуждения 5 между торцами корпуса 2 и якоря 9 имеется гарантированный зазор δ, образованный при монтаже. При этом центральная ось, пружина 8 и якорь 9 благодаря жестким связям между ними могут вращаться вместе с ведущим кинематическим звеном 15. Корпус 2 с кинематическим элементом 7 и магнитопровод 4 с катушкой 5 остаются неподвижными (трение качения в пошипниках 3 и 6 пренебрежимо мало и компенсируется инерционными массами элементов последующей кинематической цепи). При подаче напряжения питания на катушку 5 якорь 9 за счет сил магнитного поля притягивается к корпусу 2, выбирая зазор δ и деформируя плоскую пружину 8. Корпус 2 с кинематическим элементом 7 за счет фрикционного контакта с торцем якоря 9 приводится во вращение, магнитопровод 4 с катушкой 5 при этом остается неподвижным. При снятии напряжения питания с катушки 5 пружина 8 возвращает якорь 9 в исходное положение и кинематическая цепь размыкается.

Источники информации

1. С.Н. Кожевников и др. Элементы механизмов. Оборонгиз, 1956 г, стр.357, фиг.1094.

2. Проспект фирмы FAR EAST CLUTCH CO., LTD, Япония, 1972 г., стр.2, рис.6В - прототип.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в периодически включаемых кинематических цепях различных машин, в частности может устанавливаться на валах отбора мощности в двигателях автотракторной, судовой и т.п. техники. Муфта-шкив содержит центральную ось, корпус с кольцевой расточкой, установленный на центральной оси с возможностью вращения, магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля, размещенный в кольцевой расточке якоря и смонтированный с возможностью вращения относительно него, якорь, жестко закрепленный на центральной оси посредством плоской кольцевой пружины, и кинематический элемент, выполненный на периферии корпуса. Магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля установлен соосно с корпусом на центральной оси с возможностью вращения относительно оси и корпуса. Кинематический элемент на корпусе выполнен из немагнитного или маломагнитного материала. Технический результат заключается в расширении области использования и увеличении передаваемого момента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Муфта-шкив, содержащая центральную ось, корпус с кольцевой расточкой, установленный на центральной оси с возможностью вращения, магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля, размещенный в кольцевой расточке корпуса и смонтированный с возможностью вращения относительно него, якорь, жестко закрепленный на центральной оси посредством плоской кольцевой пружины, и кинематический элемент, выполненный на периферии корпуса, отличающаяся тем, что магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля установлен соосно с корпусом на центральной оси с возможностью вращения относительно оси и корпуса.2. Муфта-шкив по п.1, отличающаяся тем, что кинематический элемент на периферии корпуса выполнен из немагнитного или маломагнитного материала.