Термоуправляемая фрикционная муфта Советский патент 1985 года по МПК F16D13/10 

I1 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах для отключения передач Известна фрикционная муфта, содер жащая два вала и охватывающую их фрикционную пружину с плоскими поверхностями трения. Управление муфтой осуществляется силовым электромагнитом, воздействующим на фрикционную пружину 1 . Недостатком данной муфты является механическая связь в управляющем эле менте, которая приводит к интенсивному износу поверхности скольжения, к относительной сложности муфты вследствие наличия в ней силового электромагнита и к низкой, надежности, из-за работы возвратной пружины электромагнита на вращающемся основании. Известна фрикционная муфта, в которой ведомая и ведущая части взаимодействуют одна с другой посредством управляющего элемента, выполненного в виде электрического проводника. Управление муфтой осуществляетс путем изменения длины проводника под действием электрического токаС2 Однако ее низкая надежность, слож ность конструкции определяется в свя зи с }1спользованием управляющего эл мента, его установкой, эксплуатацие и т.д. Известна термоуправляемая муфта, в которой ведомая и ведущая части взаимодействуют одна с другой посре ством управлякщего элемента, изменяющего свои свойства под действием подводного тепла -3.1. Недостатком известной муфты явля ется низкая надежность, так как теп ло, необходимое для управления муфтой, подводится из вне. Муфте свойственно низкое быстродействие, так как прежде чем нагреется управляющи элемент необходимо нагреть все детали сопрягаемые с ним. Управляющий элемент массивен, следовательно, требуется большое время для его нагревания. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фрикционная муфта, в которой ведущая и ведомая части взаимодействуют одна с другой посредством управляющего элемента, вьшолненного в виде концентричных и связанных др с другом упругих стаканообразных 4 колец. Управление муфтой осуществляется путем использования сил упругости 4 J. Недостатком данного устройства является наличие механической связи в управляющем элементе, что приводит к сложности конструкции и низкой надежности из-за вероятного выхода из строя управляющего элемента. Цепь изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что термоуправляемая фрикционная муфта, содержащая корпус, расположенные в нем ведущую, ведомую полумуфты в виде барабанов на концах валов и управляющее устройство с фрикционными накладками, причем управляющее устройство выполнено в виде двух концентрично связанных друг с другом кольцеобразных стаканов, внутренний из которых - упругий, снабжена нагревателем, расположенным внутри корпуса у внешнего стакана управляющего устройства, последний выполнен из материала с эффектом памяти формы, одни концы стаканов управляющего устройства жестко закреплены на барабане ведомой полумуфты, а на других незакрепленных,выполнены сквозные наклонные прорези, равномерно расположенные по окрз ности, причем прорези противоположно наклонены одна к другой их дпина превышает половину длины стаканов, лепестки между прорезями попарно соединены друг с другом, а фрикционные накладки ус-, тановлены на внутренних поверхностях лепестков внутреннего стакана с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверх1йэстью барабана ведущей полумуфты. На фиг, 1 изображена термоуправляемая фрикционная муфта, продольный разрезу на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Фрикционная муфта (фиг. 1) состоит из ведущего вала 1 и ведомого вала 2 с барабанами 3 соответственно на концах вапов. На барабане 4, ведомого вала 2 закреплено со стороны одного из своих торцов управляющее устройство, которое вьтолнено в виде двух тонкостенных стаканов 5 и 6, свободно установленных один внутри другого, без зазора по сопрягаемой цилиндрической поверхности. Внешний 31 стакан 5 выполнен из материала с эффектом памяти формы, например из титано-никелевого сплава, и имеет .сквозные наклонные прорези 7 на 2/33/4 своей длины со стороны свободного торца. Прорези равномерно распределены по окружности. Внутренний ста кан 6 выполнен из материала с. высокой упругостью, например пружинной стали ,и имеет равномерно распределенные по окружности сквозные наклонные прорези 8 на 2/3-3/4 своей длины со стороны свободного торца, но под отрицательным углом относительно про резей 7 в стакане 5 (т.е. наклоны упомянутых прорезей противоположны одна другой). Косые лепестки 9 и 10, образованные прорезями 7 и 8 в стака нах 5 и 6, в своих концевых местах скреплены попарно, а на внутренней поверхности лепестков 10 внутреннего барабана 6 установлены фрикционные накладки 11. Между накладками 11 фрикциона и барабаном ведущего вала ,1 по окружности оставлен зазор 12 в 1-3 мм. Неподвижный корпус 13, внутри которого посредством подшипников 14 и 15 установлены барабаны 3 и 4, содержит нагреватель 16,вьтолненный например в виде нагревательной элект рической спирали или газопроводящей трубки. Термоуправляемая фрикционная муфта работает следующим образом. В исходном состоянии фрикционные накладки 11 не соприкасаются с барабаном 3 ведущего вала 1, п&этому кру тящий момент на ведомый вал 2 не передается. Для включения муфты в нагреватель 16 подается управляющий сигнал, например электрический ток или горячий газ. Нагреватель 16 нагревает тонкостенные стаканы 5 и 6. При Температуре около 80 С лепестки 9стакан 5 переходят во вторую запоминаемую форму, изгибая лепестки 10стакана 6 и прижимая фрикционные накладки 11 к ведущему валу 1 муфты При этом крутящий момент передается от ведущего вала 1 к ведомому валу 2. При выключении нагревательного элемента 16 лепестки 9 стакана 5 переходят в первую, исходную запоминае мую форму под действием сил упругости лепестков 10 стакана 6. Фрикционные накладки 11 удаляются от ведущего вала 1 и передача крутящего момента от ведущего вала 1 к ведомому 44 валу 2 прекращается. Муфта может работать в горячих средах (газе, жид- , кости), температура которых используется для управления муфтой. В этом случае необходимость в нагревательном элементе отпадает. Фрикционная муфта не имеет механической связи между нагревателем 16 и фрикционными накладками 11, что упрощает конструкцию муфты и повышает ее надежность. Нагревательное устройство может быть установлено внутри корпуса посредством керамического .каркаса типа кольцевой клетки. При вьшолнении нагревательного устройства в виде нагревательной электрической спирали напряжение к ней подводится электрическими проводниками, пропущенными через специальные отверстия в корпусе. Время срабатывания муфты определяется постоянной времени нагрева титано-никелевого стакана (консолей) и составляет 0,5-0,8 с. В целях ускорения остывания и уменьшения времени выключения муфты (-до 0,6-0,9 с) корпус выполняется из теплопроводного металла, например алюминиевого сплава и имеет вентиляционные отверстия, т.е. принудительный обдув. В целях техники безопасности корпус муфты может ограждаться удаленным защитным кожухом с развитыми вентиляционными отверстиями. Указанная норма выполнения управляющего устройства, подразумевающая соединение обоих валов за счет применения материала с эффектом памяти формы, не единственна. Предлагаемое изобретение подразумевает такую форму управляющего устройства, которая охватывая ведущий барабан, может в одном своем положении позволять свободное вращение последнего, а в другом - вращение, совместное с ним. Например, формой выполнения уп завляющего устройства может быть и охватыванщая ведущий барабан пружина, выполненная из пружинной стали. Использование изобратения позволяет упростить конструкцию, так как на 15-20% уменьшается копичество используемых деталей, повысить надежность, так как количество используемых деталей уменьшится и в конструкции муфты будут исключены механические связи.

ТЕРМОУПРАВПЯЕМАЯ -ФРИИдаОННАЯ МУФТА, содержащая корпус, расположенные в нем ведущую, ведомую полумуфты в виде барабанов на концах валов и управляющее устройство с фрикционными накладками, причем управляющее устройство выполнено в виде двух :концентрично связанных друг с другом кольцеобразных стаканов, внутренний из которых - упругий, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, она снабжена нагревателем, расположенным внутри корпуса у внешнего стакана управляющего устройства, последний выполнен из материала с эффектом памяти формы, одни концы стаканов управляющего устройства жестко закреплены на барабане ведомой полумуфты, а на других незакрепленных выполнены сквозные наклонные прорези, равномерно расположенные по окружности, причем прорези противоположно наклонены одна к другой,их длине пре(Л вьшает половину длины стаканов, леCZ пестки между прорезями попарно сое-, динены друг с другом, а фрикционные накладки установлены на внутренних s поверхностях лепестков внутреннего стакана с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверхностью со барабана ведущей полумуфты. ю сь 4aii