Упругоцентробежная муфта Советский патент 1987 года по МПК F16D43/18 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть- использовано в быстроходных силовых установках для соединения валов при передаче крутящего момента с демпфированием возникающих при этом колебаний и динамических нагрузок, в частности в приводах с широким диапазоном частот вращения для повышения демпфирующих свойств в требуемом виброзащитном диапазоне частот.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных и демпфирующих свойств муфты в определенном диапазоне частот вращения.

На фиг.1 изображена упругоцентро- бежная муфта, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - муфта с грузами, размещенными снаружи, обпщй вид.

Упругоцентробежная муфта состоит из ведущей полумуфты, содержащей ступицу 1 с четырьмя, образующими крестовину, радиальными хвостовиками 2. На концах хвостовиков 2 жестко установлены пальцы-опоры 3, оси которых перпендикулярны плоскостям хвостовиков . Ведомая полумуфта вьтолнена в виде ступицы 4, переходящей в диск 5 с противоположными выступами 6, в которых вьтолнены Т-образные полости, В тангенциальных полках полостей расположены два сильфона 7, один сильфон 8 - в. радиальной полке. Сильфоны 7

fO

15

12950712

диально расположенных сильфонов 8 жестко закреплены грузы 15.

В зависимости от частоты вращения размещение грузов 15 в муфте возмож- 5 но в двух вариантах: при больших частотах вращения (фиг.1 и 2) ближе к центру вращения муфты, а при средних и малых - на наружной поверхности муфты (фиг.З),, Для упрощения технологии изготовления выступы 6 диска 5 могут быть выполнены разъемными по плоскости Б, перпендикулярной оси вращения муфты. Съемные части 16 выступов 6 крепятся к ним с помощью болтов 17 (фиг.1). Деформация сильфонов 7 ограничена стенками 18 .тангенциальных полок Т-образных полостей.

Муфта содержит электронный блок частотного управления демпфированием связанньй с датчиком 19 вибрации, установленным на ступице 1 ведущей полумуфты, и с магнитными катушками 10 дросселей. Электронный блок частотного управления демпфированием состоит из усилителя-ограничителя 20 сигнала, фильтра-усилителя 21, усилителя 22 мощности с регулировкой порога пропускания сигнала, попадающе- yj ГО на магнитную катушку 10 дросселя.

При этом фильтр-усилитель 21 пропускает сигнал от частотнозадающего устройства 23.

Муфта работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1

20

25

и 8 гидравлически связаны мевду собой 5 указанном направлении (фиг.1) паль- Т-образным трубопроводом 9 и заполне- цы-опоры 3 давят на пальцы-опоры 14, ны текучей средой, в качестве которой соединенные с растянутыми тангенци- принята магнитная жидкость..альными снльфонами 7 ведомой полу Q муфты. Магнитная жидкость из сжимаемого тангенциального сильфона 7 (на

Для уменьшения трения между гофрированными поверхностями сильфонов 7 и 8 и поверхностями полостей последние покрыты полимерным материалом

фиг.1 правого, в зависимости от направления вращения) выдавливается по трубопроводу 9 в радиальуо располоТ (например, шина-тефлон), В радиаль- , женный сильфон 8, в то же время проных полках полостей над сильфонами 8 установлены магнитные катушки 10 дросселей, электрически соединенные двухпроводной связью 11 с диском 5 в точке В и контактным кольцом 12, изоли50

тивоположный тангенциальньй сильфон 7 (на фиг.1 левый) упирается в стенку 18 Т-образной полости. При вращении с крутильными колебаниями в трубопроводе 9 получается циркуляция магнитной жидкости с такой же частотой, как и возмущающая сила крутильных колебаний. Проход магнитной жидкости через радиальньй отсек трубопровода 9 автоматически контролируется магнитными катушками 10 дросселей.

диэлектрическим

рованным от ступицы 4 материалом 13.

На наружных торцах тангенциально расположенных сильфонов 7 жестко закреплены пальцы-опоры 14 с сферическими концами для обеспечения точечного кон- |такта с пальцами-опорами 3 ведущей полумуфты при деформации сильфонов 7, На обращенных к оси муфты торцах рафиг.1 правого, в зависимости от направления вращения) выдавливается по трубопроводу 9 в радиальуо располо0

5

тивоположный тангенциальньй сильфон 7 (на фиг.1 левый) упирается в стенку 18 Т-образной полости. При вращении с крутильными колебаниями в трубопроводе 9 получается циркуляция магнитной жидкости с такой же частотой, как и возмущающая сила крутильных колебаний. Проход магнитной жидкости через радиальньй отсек трубопровода 9 автоматически контролируется магнитными катушками 10 дросселей.

Каждая магнитная катушка 10 соединена с электронным блоком частотного управления демпфированием, благо31

даря которому уничтожаются вибрации, возникающие в ;4омент вращения вала. Например, на частоте вращения от 150 до 300 Гц возникают наиболее вредные вибрации, которые необходимо погасить.

Принцип работы схемы электронного блока заключается в следующем. Механические колебания вала с помощью датчика 19 вибраций преобразуются в электрические. Затем, с помощью уси- лителя 20 сигнал усиливается до нужного напряжения, а с помощью фильтра усилителя 21 из полного спектра частоты вырезается ненужная частота (от 150 до 300 Гц). Далее ее вьшрям- ленный сигнал подается на усилитель 22 мощности - ключ управления выходными транзисторами, которые в зависимости от частоты запираются или открьшаются, управляя магнитной катушкой 10. Электронная база схемы собрана на микросхемах и транзисторах, имеющих двухполярное питание.

Благодаря изменению магнитного потока магнитной катущки 10 можно менять вязкость магнитной жидкости в радиальном отсеке трубопровода 9, где имеет место основная циркуляция жидкости (хотя частичное демпфирование получается и при раздвигании, сильфона 7), и тем самым можно поглощать крутильные колебания и динамические нагрузки в нужном диапазоне частот. Чем больше сила тока через магнитную катушку 10, тем больше увеличивается вязкость жидкости и возрастает жесткость муфты. Если HJHKHO увеличить податливость в каком-то определенном диапазоне частот, то необходимо подать синфазную переменную составляющую тока на магнитную катушку. Следовательно, вводя обрат950714

ную связь на фазе, можно иметь идеально демпфирующую муфту в определенном, требуемом диапазоне частот. При увеличении частоты вращения грузы 5 15 под воздействием центробежных сил и магнитной жидкости, находящейся в радиальном сильфоне 8, стремятся восстановить угол деформации муфты о( .

О Формула изобретения

Упругоцентробежная муфта, содержащая ведушую полумуфту в виде ступицы с радиальными хвостовиками и ведомую полумуфту в виде ступицы и

15 диска с выступами, в которых выполнены Т-образные полости, заполненные текучей средой, и герметизирующие оболочки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуа20 тационных и демпфирующих свойств муфты в определенном диапазоне частот вращения, она снабжена электронным блоком частотного управления демпфированием, дросселями в виде магнитных

5 катушек, грузами и установленным на ступице ведущей полумуфты датчиком вибрации, каждая герметизирующая оболочка выполнена в виде трех сильфо- нов, соединенных между собой, два из

0 которых расположены в тангенциальных полках Т-образной полости, а один - в радиальной полке, в качестве текучей среды используется магнитная жидкость, каждая магнитная катушка ус тановлена в каждой радиальной полке Т-образной полости над сильфоном, каждый груз закреплен на обращенном к оси муфты торце каждого радиально расположенного сильфона, при этом

0 вход электронного блока частотного управления демпфированием связан с датчиком вибрации, а выход - с дросселями.

h .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в быстроходных силовых установках для соединения валов при передаче крутящего момента с демпфированием возникающих при этом колебаний и динамических нагрузок. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных и демпфирующих свойств муфты в определенном диапазоне частот. Муфта состоит из ведущей полумуфты, содержащей ступицу 1 с радиальными хвостовиками, и ведомой полумуфты, содержащей ступицу 4 и диск 5 с выступами 6, в ко- торьк выполнены Т-образные полости с двумя соединенными между собой тангенциально расположенными сильфонами и одним радиально расположенным силь- фоном, заполненными магнитной жидкостью. На ступице 1 ведущей полумуфты установлен датчик 19 вибраций, связанный с входом электронного блока частотного управления демпфированием. Выход датчика связан с дросселями, магнитные катушки 10 которых установлены в радиальных полках Т-образных полостей над сильфонами. Благодаря изменению магнитного потока меняется вязкость магнитной жидкости и, следовательно, жесткость муфты. 3 ил. € (Л .: ю со СП «.2

Редактор А.Петров

Составитель Г.Абрамова

Техред И.Пспович Корректор М.Демчик

Заказ 600/39 Тираж 812Подписное

ВНдаПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, А