Электромагнитная переключающая муфта Советский патент 1989 года по МПК F16D27/01 

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть приме-. нено, например, в составе электроприводов систем автоматического управления.

Целью изобретения является увеличение передаваемого момента и уменьшение времени срабатывания электромагнитной переключающей муфты.

На фиг.1 показана электромагнитная переключающая муфта, общий вид; на фиг.2 - схема магнитопровода / муфты.

В состав муфты входят ведущие полумуфты 1 и 2, содержащие барабаны 3 и 4 и шестерни 5 и 6 соответственно, катушки 7 и 8 управления, расположенные внутри кольцевых Mai- нитопроводов 9 и 10, между которыми на магнитоизоляционных дрокладках 11 установлено магнитрпроврдящее кольцо 12, а внутри последнего ду барабанами 3 и 4 размещен якорь 13, имеющий возможность осевого перемещения относительно ведомого вала 14, подпружиненный пружинами 15 и 16с втулками 17 и 18. Снаружи магнитопроводов 9 и 10 установлен

4i

а

о

О5

кольцевой аксиально намагниченный постоянный магнит 19. Рабочие воздушные зазоры Sp, и S pi между торцами магнитопроводов 9 и 10..и якорем 13 превышают торцовые зазоры 5, и 8 между последним и барабанами 3 и 4 на 0,05+0,1 мм.

Муфта работает следуниним образом.

При выключенных катушках 7 и 8 управления поток постоянного магнита 19 замыкается через рабочую ветвь с внутренними кольцами магнитопроводов 9 и 10, рабочие воздушные зазоры

S

Р

Sp и

якорь 13 и через нерабо-

чую ветвь с наружными коль цами магнитопроводов 9 и 10, магнитоизоляцион- ные прокладки 11 и магнитопроводящее кольцо 12. Соотношение долей потока магнита 19, замыкающихся через упомянутые ветви, определяется величинами зазоров S p, и Sprj, и толщинами прокладок 11. Увеличение толщины магнитоизоляционных прокладок 11 позволяет направить в рабочую ветвь большую часть потока магнита 19, но при этом увеличиваются потери магнитного потока катушек 7 и 8 управления в упомянутых прокладках.

При включении катушек 7 и 8 управления в определенной полярности магнитный поток их будет иметь в зазоре SB, согласное направление с - - зазоре 8

Р2

ПОТОКОМ магнита 19, а в встречное (фиг.2).

Суммарный магнитный поток в зазоре р, будет нарастать, а в зазоре 8рг - снижаться. Как только суммарный магнитный поток в зазоре Ор, достигнет величины, превьшзающей таковой в зазоре JO-L настолько, что

Jpi

усилие притяжения якоря к магнито- проводу 9 превысит отжимающее якорь усилие пружины 15, якорь 13 начнет перемещаться в сторону магнитопро- вода 9 и прижмется к барабану 3 полмуфты 1, так как зазор S p, больше зазора S| на 0,05+0,1 мм.

Муфта срабатывает (одно рабочее положение).

Срабатывание муфты во втором рабочем положении происходит аналогичным образом, для этого достаточно изменить полярность тока в катушках 7 и 8 управления на обратную.

Размещение постоянного магнита 19 снаружи магнитрпроводрв 5 и 10 обеспечивает благопри $тные услорид для увеличения его объема, а значит

10

15

20

30

у

50

, .

внутренней энергии его и передаваемого муфтой момента без заметного увеличения габаритов муфты.

При аксиальном намагничивании упомянутое размещение магнита 19 позволяет замкнуть магнитный поток его через якорь 13 только в аксиальном направлении. В результате толщина якоря 13 не зависит от величины потока постоянного магнита 19.

Установка между торцами магнитопроводов 9 и 10 с обеих сторон от магнитопроводящего кольца 12 магнитоизоляционных прокладок 11 позволяет направить расчетную часть потока постоянного магнита 19 в ветвь, с рабочими воздушными зазорами Sp, и Sр и якорем 13.

Таким образом, толщина якоря, а значит и его масса находятся в зависимости только от величины магнитного потока катушек 7 и 8 и управления, обеспечивающего срабатывание

25 муфты.

Срабатывание муфты в любом из двух рабочих положений начинает осуществляться с момента, когда электромагнитные силы в обоих воздушных зазорах S p, и S p становятся равными. Б предлагаемой муфте в момент начала достижения якоря, когда электромагнитные силы в зазорах Ор, и S p равны, через упомянутые зазоры замыкаются магнитные потоки равной величины. Это значит, что магнитный поток катушек управления, замыкающийся через якорь в радиальном направлении, в рассматриваемьй момент равен нулю.

Это позволяет уменьшить толщину якоря и его массу и благодаря этому уменьшить время срабатывания муфты, а также повысить устойчивость ее к механическим воздействиям.

Размещение постоянного магнита 19 снаружи магнитопроводов 9 и 10 позволяет упростить его конфигурацию и обеспечить большую относительную длину его, что позволяет изготавливать постоянный магнит из относительно недорогих магнитотвердых материалов и облегчить условия для намагничивания его.

Формула изобретения

Электромагнитная переключающая муфта, содержащая две ведущие полу35

40

муфты с шестернями, две встречно включенные катушки управления, размещенные с обеих сторон от магнито- проводящего кольца внутри неподвижных кольцевых магнитопроводов, между юрцами которых и между торцами ведущих полумуфт установлен якорь, подпружиненный с обеих сторон и имеющий возможность осевого перемещения относительно ведомого вала, и постоян0461

ный магнит, отличающаяся тем, что, с целью увеличения передаваемого момента и уменьшения време- - ни срабатывания муфты, кольцевой аксиально намагниченный постоянный магнит ее размещен снаружи магнито- проводов, а между торцами последних с обеих сторон от магнитопроводящего 10 кольца установлены магнитоизоляцион- ные прокладки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, в составе электроприводов систем автоматического управления. Цель изобретения - увеличение передаваемого момента и уменьшение времени срабатывания муфты. Устройство содержит две ведущие полумуфты с шестернями, две встречно включенные катушки управления, размещенные внутри кольцевых неподвижных магнитопроводов. Кольцевой аксиально намагниченный постоянный магнит размещен снаружи магнитопроводов, между ними на магнитоизо- ляционных прокладках установлено магнитопроводящее кольцо, замы- кающее магнитные цепи катушек управление . Между торцами магнитопроводов и ведущих полумуфт размещен якорь муфты. Размещение постоянного магнита снаружи магнитопроводов позволяет обеспечить увеличение его объема, а значит, внутреннюю энергию магнита и передаваемого муфтой момента. В муфте обеспечено замыкание магнитного потока постоянного магнита через якорь только в аксиальном направлении, что позволяет уменьшить толщину, а следовательно, и массу якоря и тем самым повысить быстродействие муфты. 2 ил. S (Л

19 8

1 13 И

15 17

19 8

16

Фи.г.1