Термоуправляемая муфта сцепления В.Н.Волкова Советский патент 1983 года по МПК F16D43/25 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения и разъединения валов в металлорежущих станках сельскохозяйственных машинах и транпортных средствах.

Известна термоуправляемая муфта сцепления, содержащая установленные на соответствующих валах ведущую полумуфту с диском трения и ведомую полумуфту с подпружиненным к последнему нажимным диском, а также механизм включения, выполненный в виде электрического проводника, зигзагообразно, охватывающего опоры из электроизоляционного материала , закрепленные на наружных поверхностях стягиваемых им нажимно.- го диска и ведомо полумуфты, на которой смонтировано устройство для подвода к проводнику электрического тока ГО

Известная муфта имеет незначи тельные компенсирующие возможности и низкую нагрузочную способность.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в термоуправляемой муфте сцепления, содержащей соосно ррсПоложенные ведущукэ и ведомую полумуфты, связанные посредством упругого звена, смонтированного на ведущей полумуфте, а также установленный на ведущей полумуфте термоуправляемый узел включения, соединенный с упругим звеном, термоуправляющий узел включения выполнен в виде блок постоянных магнитов, смонтированного на ведущей полумуфте с возможностью относительного вращения, термочувствительных П-образных элементов из материала, обладающего эффектом памяти формы, равномерно расположенных по -окружности внутри блока магнитов и соединенных между собой электропроводниками, каждый П-образный элемент закреплен одним концом на ведущей полумуфте, а другим связан с упругим звеном.

На фиг. 1 схематично представлен муфта, разрез А-А на фиг. 1 5-В на фиг. 1 В-В на фиг. 1 ный элемент.

Муфта содержит соосно расположенные ведущую полумуфту 1 и ведомую полумуфту 2, связанные посредством упругого звена 3, выполненного в виде секторов, равномерно расположенны на конце Ц и соединенных наружным упругим концом 5. При этом на упругом звене установлен блок 6 постоянных магнитов. Кольцо упругого звена 3 закреплено на втулке 7, установленной с возможностью осевого перемещения на направляющей 8, закрепленной на ведущем валу 9, соеди.ненном с ведущей полумуфтой 1 шпонкой 10. На направляющей 8 между втулкой 7 и ведущим валом 9 установлены через прокладку 11 термочувствительные элементы, выполненные из материала, обладающего свойством памяти формы, например нитинола, в виде П-образных элементов 12, равномерно закрепленных по окружности кольца 13, в свою очередь закрепленного и электроизолированного на ведущей полумуфте 1.

На других концах элементов 12 выполнены пазы 1, через которые пальцами 15 выполненными из электроизоляционного материала, они крепятся к втулке 7, а следовательно, упругому звену 3. Узел включения установлен на ведущей полумуфте 1 и выполнен в виде блока 16 постоянных магнитов, охватывающих П-образные элементы 12 и взаимодействующих с последними через окна 17, выполненными в корпусе ведущей полумуфты 1, при этом свободные концы П-образных элементов 12 соединены между собой электропроводниками 18 и покрыты электроизоляционным материалом. Корпус 19 блока 16 постоянных магнитов имеет кольцевые проточки, которыми, через резиновые шарики 20, установленные в сепараторе 21, связан с кольцевыми проточками, выполненными в корпусе ведущей полумуфты 1, при этом корпус 19 установлен в игольчатом подшипнике 22, а сепаратор 21 жестко закреплен в крышке 23, крепящейся к корпусу 24 игольчатого подшипника 22.

Ведомая полумуфта 2 через шпонку 25 крепится на ведомом валу 26. На торцовой поверхности ведомой полумуфты 2 выполнены секторные пазы 27 угол oL которых больше угла секторов упругого звена 3. При этом на торцовой поверхности установлены магниты 28. Муфта работает следующим образом. При работе электродвигателя вращается ведущий вал 9,при этом вращается закрепленная в нем направляющая 8 с установленным на ней термочувствительными элементами 12, втулкой 7 и закрепленное на втулке 7 упругое звено 3. Вращение от ведущего вала 9 через шпонку 10 передается корпусу ведущей полумуфты 1. Корпус ведущей полумуфты 1 через резиновые шарики 20, установленные в сепараторе 21, п редает вращение в обратном направлении относительно вращения ведущего вала 9 корпусу 19 блока 16 постоянных магнитов. Таким образом, термо чувствительные элементы и блок 16 лостоянных магнитов вращаются во вза имно противоположных направлениях. П-образные элементы 12 пересекают од нородное магнитное поле, в результате чего в термочувствительных элемен тах в соединяющих свободные концы П-образных элементов 12, проводах 18 согласно закону индукции Фарадея протекает переменный ток, а также вихревые токио Эти токи нагреют элементы 12 и нежестко закрепленные кон цы П-образных элементов 12 выпрямляются, так как именно из выпрямленного положения свободные концы были в нагретом положении пластически деформированы и затем без снятия нагрузки охлаждены. Выпрямляясь, нежестко закрепленные концы П-образных элементов 12 толкают втулку 7, на которой закреплено упругое звено 3. Упругое звено 3, на котором закреплены постоянные магниты 6, перемещаясь в осевом направлении, входит во взаимодействи с торцовой поверхностью ведомой полу муфты 2, сначала за счет взаимодействия постоянных магнитов 6 и 25, а затем и фрикционного взаимодействия торцовой поверхности ведомой полумуф ты 2 и упругого звена 3. За счет эти сил взаимодействия между ведущей полумуфтой 1 и ведомой полумуфтой 2 на ведомый вал 26 через шпонку 20 передается часть крутящего мрмёнта. При дальнейшем выпрямлении концов П-образных элементов 12, упругое звено 3, скользя по -торцовой поверхности ведомой полумуфты 2 попадают в секторные пазы 27 ведомой полумуфты 2. За счет предварительной передачи части крутящего момента и упругой деформации упругого звена 3 при зацеплении с секторными пазами 27 ведомой полумуфты 2 осуществляется плавное включение муфты. Для того, чтобы предотвратить чрезмерный нагрев термочувствительных элементов, так как при этом увеличивается время остывания до необходимой температуры, втулка 7 и направляющая 8 выполнены из пенистых порошковых сталей и пропитаны охлаждающим агентом, который при заданной температуре испаряется и обеспечивает кратковременное, интенсивное и равномерное охлаждение. При затормаживании ведомой полумуфты уменьшается количество оборотов совершаемых ведомым, валом 2б и, следовательно, уменьшается относительное вращение П-образных элементов 12 и постоянных магнитов 16. В результате этого уменьшаются токи и они будут остывать. При остывании на свободные концы П-образных элементов 12 вернутся в деформированное состояние и выведут из зацепления с секторными пазами 27 ведомой полумуфты 2 упругое звено 3. Благодаря выполнению термочувствительного звена из материала, обладающего свойством памяти формы, его взаимосвязи с упругим звеном, установленным с возможностью осевого перемещения и расположению относительно ведущей полумуфты, а также непосредственному выполнению на муфте нагревательного устройства, термоуправляемая муфта сцепления приобрела упругокомпенсирующие свойства и расширилась возможность использования этих свойств в автономных системах.

Фиг. г

Термоуправляемая муфта сцепления , содержащая соосно расположенные ведущую и ведомую полумуфты, свячЭанные посредством упругого звена, смонтированного на ведущей полумуфте, а также установленный на ведуи.1ей полумуфте термоуправляемый узел включения, соединенный с упругим звеном, отлйчающаяс я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, термоуправляемый узел включения выполнен в виде блока постоянных магнитов, смонтированного на ведущей полумуфте с возможностью относительного вращения, термочувствительных П-образных элементов из материала, обладающего эффектом памяти формы, равномерно расположенных по окружности внутри блока магнитов и соединенных между собой электропроводниками, каждый П-образный элемент закреплен одним концом на ведущей о S полумуфте, а другим связан с упругим звеном.

8

2f

f3

фигЛ

i

M-/J

«fUl.

иг.5