Фрикционная электромагнитная муфта Советский патент 1987 года по МПК F16D27/04 

Изобретение относится к области точного машиностроения и приборостроения и может быть использовано для передачи вращения с ограничением передаваемого момента, например, в ленто- пробежных механизмах магнитофонов и устройств ввода и вывода информации ЭВМ.

Цель изобретения - повьшениё надежности и быстродействия, упрощение конструкции и улучшение массогабарит- ных показателей.

На фиг,1 изображена фрикционная электромагнитная муфта привода ведущего узла магнитофона, разрез; на фиг.2 - гиперболоидный торсион, общий вид; на фиг.З - разрез А-А на фиг. 2,

Фрикционная электромагнитная муфта содержит вал 1, часть которого 2 вьтолнена из магнитострикционного материала. Вал 1 пропущен через горловину гиперболоидного торсиона 3. Последний имеет два трубчатых основана вал 1 с натягом (благодаря прогибу упругих полосок торсиона). На бобине находится магнитная лента 8. Для вращения вала муфты служит элект 5 родвигатель 9 с тормозным блоком, со единенный с валом- муфты упругим элементом. Осевое усилие, действующее со стороны гиперболоидного торсиона 3 на. вал 1 , воспринимается упорным 10 подшипником 10.

Размеры элементов фрикционной электромагнитной муфты и взаимное расположение элементов выбраны так, что муфта представляет собой резо- 5 нансную акустическую систему с пучностью ультразвуковых колебаний в зоне горловины гиперболоидного торсиона .

Фрикционная электромагнитная муф- 20 та работает следующим образом.

На магнитной записи (или воспроизведении) на записьшающем устройстве, где размещена муфта, вал 1 затормаживают при помощи тормозного

НИИ 4 и 5 равного диаметра, соединен- блока (не показан) электродвигателя ных наклонно расположенными упругими 9« В обмотку возбуждения 7 подают

полосками.

Торсион 3 вьтолнен из упругого материала, например угхгеродной стали, имеет наибольшее сечение у оснований 4 и 5, а наименьшее сечение (горлови- иа гиперболоида) находится в середине.

Оси упругих полосок развернуты на определенный угол так, что огибающая упругих полосок при вращении вокруг . оси трубы образует гиперболоид. С увеличением диаметра трубы число полосок также увеличивают (в данном случае число полосок равно 12),

Диаметр горловины гиперболоидного торсиона выполняется меньше диаметра охватываемой или цилиндрической части вала 1 муфты.

электрический ток высокой частоты.

Магнитное поле обмотки 7 возбуждает ультразвуковые колебания участ ка 2 вала 1. Колебания вала 1, достигая зоны его контакта с гипербо- лоидным торсионом 3, приводят к вибрационному вращению торсиона 3 и связанной с ним бобины 6 (в направлении

35 против часовой стрелки при виде справа) . Вибрационное вращение торсиона происходит благодаря расположению полосок торсиона 3 под углом вследствие анизотропии сил трения между ними и

валом 1 . При этом скорость вращения можно регулировать амплитудной или частотной модуляцией питающего напряжения. Для остановки бобины 6 подачу электрического тока в обмотку 7 преТорсион 3 установлен в ступице бо- 45 кращают, при этом сила трения в месте

контакта вала. 1 с гиперболоидным тор сионом 3 приобретает сразу же первоначальное значение, т.е. происходит прекращение движения магнитной ленты

бины 6 таким образом, что основание 4 закреплено жестко, а основание 5 - по подвижной посадке.

Это обеспечивает анизотропию сил трения, необходимую для преобразова- 50 8. Ускоренная перемотка магнитной ния колебаний вала муфты в однонаправ- ленты осуществляется электродвигате

ленное вращение торсиона 3 и связанной с ним бобины 6. Магнитострикцион- ная часть 2 вала муфты охватывается обмоткой 7 возбуждения, питаемой толем 9.

Таким образом, достигается прецизионное пропорциональное регулиро- 55 вание скорости вращения выходного

ком высокой частоты. Бобина 6 вместе с укрепленным в ее ступице гиперболоидным торсионом 3 устанавливается

на вал 1 с натягом (благодаря прогибу упругих полосок торсиона). На бобине находится магнитная лента 8. Для вращения вала муфты служит элект- родвигатель 9 с тормозным блоком, соединенный с валом- муфты упругим элементом. Осевое усилие, действующее со стороны гиперболоидного торсиона 3 на. вал 1 , воспринимается упорным подшипником 10.

Размеры элементов фрикционной электромагнитной муфты и взаимное расположение элементов выбраны так, что муфта представляет собой резо- нансную акустическую систему с пучностью ультразвуковых колебаний в зоне горловины гиперболоидного торсиона .

Фрикционная электромагнитная муф- та работает следующим образом.

На магнитной записи (или воспроизведении) на записьшающем устройстве, где размещена муфта, вал 1 затормаживают при помощи тормозного

электрический ток высокой частоты.

Магнитное поле обмотки 7 возбуждает ультразвуковые колебания участка 2 вала 1. Колебания вала 1, достигая зоны его контакта с гипербо- лоидным торсионом 3, приводят к вибрационному вращению торсиона 3 и связанной с ним бобины 6 (в направлении

против часовой стрелки при виде справа) . Вибрационное вращение торсиона происходит благодаря расположению полосок торсиона 3 под углом вследствие анизотропии сил трения между ними и

валом 1 . При этом скорость вращения можно регулировать амплитудной или частотной модуляцией питающего напряжения. Для остановки бобины 6 подачу электрического тока в обмотку 7 преконтакта вала. 1 с гиперболоидным торсионом 3 приобретает сразу же первоначальное значение, т.е. происходит прекращение движения магнитной ленты

8. Ускоренная перемотка магнитной ленты осуществляется электродвигателем 9.

Таким образом, достигается прецизионное пропорциональное регулиро- 55 вание скорости вращения выходного

звена фрикционной муфты сцепления при одновременном упрощении ее конструкции.

Рекомендуемый оптимальный угол

наклона упругих полосок торсиона к оси муфты составляет 20-30 .

рощения конструкции и улучшения мас- согабаритных показателей, пружинное устройство вьтолнено в виде однопо- лостного гиперболоидного торсиона,СО- Формула изобретения 5 стоящего из двух трубчатых оснований

равного диаметра, соединенных между- собой упругими полосками, наклонно расположенными относительно муфты, причем торсион установлен на валу to муфты своей горловиной с натягом.

1. Фрикционная электромагнитная муфта, содержащая вал, часть которого выполнена из магнитострикционного материала, пружинное устройство и кольцевую обмотку возбуждения, размещенную концёнтрично магнитострик- ционной части вала, о тличаю- щ а я с я тем, что, с целью повыще- ния надежности и быстродействия, уп2.Муфта по П.1,о тлич аю- . щ а яс я тем, чтоугол наклона упругихполосок к осимуфты выбран от 5 20 до30°.

2.Муфта по П.1,о тлич аю- . щ а яс я тем, чтоугол наклона упругихполосок к осимуфты выбран от 5 20 до30°.

Фиг. 2

Фиг.З

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механических элементах радиоэлектронных устройств. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия муфты при снижении мас- согабаритных показателей и упрощение конструкции. Муфта содержит ведущий вал (В) 1, участок.2 которого охватывается обмоткой 7 возбуждения, В пропзоцен через горловину гипербо- лоидного торсиона 3, который служит для преобразования осевых колебаний В во вращательное движение выходного звена. Оптимальный угол наклона к оси муфты образующих торсион 3 полосок 20-30°. При магнитной записи В затормаживают, В обмотку 7 подают ток высокой частоты. Магнитное поле обмотки 7 возбуждает ультразвуковые колебания участка 2. Они приводят к вибрационному вращению торсиона 3 и бобины 6, Скорость вращения регулируют модуляцией питающего напряжения. 1 3.п. ф-лы, 3 ил. i (Л 27 7, . хучух k Ль ГМ ////////) СО о ел J 35 Z ФигЛ

Редактор А.Петров

Составитель И.Лукина

Техред И.Попович Корректор Е.Рошко

Заказ 1414/35Тираж 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4