Импульсный вариатор Советский патент 1983 года по МПК F16H29/22 

Изобретение относится к машиностроению и мажет быть использовано в приводах рабочих машин с импульсным характером вршцения ведомых звеньев, а также в условиях изменения рабочей нагрузки.

Наиболее бшэким к предлагаемому по технической сущности, и достигаемому эффекту является импульсный вариаюр, содержащий корпус, коаксиально установленные в нем ведомый вал, привод колебательного движения, выполненный в виде закрепленной одним концом на корпусе биметаллической магнитострикционной спиральной пружины и обмоткк возбулодения, и механизм свободного хода в виде двух попумуфт.

В известном вариаторе механизм свободного хода вьшопнен в виде двух полумуфг, .ведущая из которых соединена с ведущим валом, а ведомая - с ведомым валом

Недостатком известного вариатора яв ляется сложность конструкции, обусловленная наличием двух валов и связанного с ними механизма свободного хода, привода колебательного движения в виде двух катушек возбуждения, вследствие чего / понижается надежность и увеличивается масса и габариты. вариатора.

Цепь изобретения - повышение надежности при одновременном улрсяцении конструкции.

Поставленная цель дсхлтзгается тем, что в импульсном вариаторе, содержащем корпус, коаксиально установленные в нем ведомый вал, привод колебательного движения, выполненный в виде закрепленной одним КОНЦСЖ1 на корпусе биметаллической магнитостршошонной спиральной пружины и обмотки возбуждения, и механизм свободного хода в виде двух попумуфт, полумуфты выполнены в виде соосных одна рругой и ведомому валу цилиндрических стержней, один из которых жестко ееязан с корпусом, другой - с ведомым валом, а спиральная пружина расположена на стержнях с возможностью проскальзывания по поверхности стеришя, связанного с ведомым .

Кроме того, ; часта поверзшостей обоих стержней, обращенные одна к другой, выполнены коническими.

На чертеже изображен импульсный варважор, продогоьный разрез.

Вариатор содержит корпус 1, установленные в нем ведомйй вал 2, привод колебательного движения, вьшопненный в виде биметаллической мапштострикдионной

спиральной пружины 3 и обмоткн 4 воэбуткдення, закрепленной внутри корпуса 1. Механизм свободного хода состоит из двух попумуфт, выполненных в виде цшшнщ)И5 ческих стержней 5 и 6, соосных одйа другой и ведомому валу 2, и размешен внутри обмотки 4 возбуждения.

Стержень 5 неподвижной попумуфты жестко связан с корпусом .1, стержень 0 6 подвижной попумуфты жестко связан с ведомым валом 2.

Спиральная пружина 3 одним концом 7 закреплена на корпусе 1, другой ее ког нец 8 свободно окватывает стержень 6 подвижной полумуфты.

Поверхности стержней 5 и 6, обращенные одни к другой, выполнены коштческими.

Вариатор работает следующим образом. 0 При питании обмотки 4 j возбуждения от сети переменного или пульсирующего постоянного тока внутри ее возникает магнитное поле, напряженность которого периодически меняется. .Вследствие того, 5 что пружина 3 выполнена из разнородных магнитострикционных материалов, при увеличении напряженности магнитного поля один из магнитострикционных материалов уменьшает свои линейные размеры, а другой увеличивает их, но поскольку они жестко соединены между собой, например, склеены, то конец 8 пружины начинает скручиваться в сторону металла, имеющего меньшую магнитострикционную постоянную, из5.меняя при этом радиальные размеры и увлекая за собой стержень 6 в сторону закручивания пружины 3.

При уменьшении напряженности магQ нитного поля пружина 3 принимает первоначальные размеры под действием собственных сил упругости и благодаря отсут. ствюо Б этом случае сил трения между поверхностью стержня 6 и внутренней по- верхностью пружины 3, между ними происходит проскальзывание, в результате которого стержень 6 остается неподвижным.

При перемене полярности напряжения питания сети цикл повторяется. Таким образом, частота колебаний стержня 6 равна удвоенной частоте питания сети. Для увеличения диапазона регулирования на соприкасаюшихся концах стержней 5 и 6 выполнены небольшие конические поверхности, дающие возможность увеличить угол закручивания пружины 3 по дтине контакта ее с цшппщрическими поверхностями стержней. 3 lO151 При увеличении момента сопротивления, приложенного к стержню 6, последний не будет получать вращение до тех пор, пока магнитострикционные силы скручивания пружинь . 3 не станут равными силам со- $ противления. Таким образом, угол поворота стержня 6 является функцией момента сопротнвления, причем с увеличением наггруаки УГОЛ поворота уменьшается и наоборот.10 Для увеличения диапазона самонастройКЕ частоты колебаний ведомого ваЛа 2 необходимо менять напряжение питания обмотки 4 возбуждения. При этом будет изменятъся напряженность магнитного по- is ля BHyTjJH нее и угол закручивания пружины 3. С рругой стороны, данный вариатор может служить предохранительным устройством типа муфты предельного мо674мента, так как в случае увеличения наг-. рузки на валу 2, последний останавливается, но действующие в пружине 3 матнитострикционные силы не вызывают оотаточной пластической деформации, что отличает эту пружину от биметаллической пружины, работающей от тепловых источников энергия. Для увеличения нагрузочной сяособнооти передачи пружину 3 можно вьшопнить с нелинейной характеристикой жесткости. Таким образом, выполнение попумуфт в виде цитшндрических стержней, соосных одна другой и ведомому валу, и спиральной пружины, охватывающей стержни с возможностью проскальзывания по поверхности подвижного стержня, упрощает конструкцию вариатора и повьпиает его надежность.

ИМПУЛЬСНЫЙ ВАРИАТОР, содержащий корпус, коаксиально установ левныё в нем ведомый вап, привод копебатепБного Движения, выполненный в ви-ЩМ1,та де закрепленной одним концом на корпусе биметаллической магнитострикционной , спиральной пружины и обмотки возбуж, дения, и механизм свободного, хода в виде двух полумуфг, отличающийс я тем, что, с цепью повышения надежности при одновременном упрощении конструкции, полумуфгы вьшопнены в виде соосных одна другой и ведомому валу цилиндрических стержней, один из которых жестко связан с корпусе, другой - с ведомым валом, а спиральная пружина расположена на стержнях с возможностью проскальзывания по поверхности стержня, связанного с ведсмым валом. 2. Вариатор по п. 1 о- т л и ч а ю ж и и с ятем, что части поверхностей ; ш обоих стержней, обращенные одна к другой, выполнены коническими. сд Од