Сцепная пьезокерамическая муфта Советский патент 1989 года по МПК F16D27/10 

1

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в системе стабилизации антенного устройства.

Целью изобретения является полное исключение влияния подшипников на величину передаваемого момента сцепной пьезо- керамической муфтой.

На фиг. 1 показана сцепная пьезокера- мическая муфта; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема выбора осевой игры в подшипнике.

Сцепная пьезокерамическая муфта (фиг. 1), содержит ведуш.ий вал 1, ведомый вал 2, цилиндрический барабан 3, пьезо- керамические цилиндрические преобразователи 4, первую пару фрикционных дисков 5, вторую пару фрикционных дисков 6, ведомые диски 7, 8, ведущие диски 9, 10, полый цилиндр 11, штифты 12, подшипники 13, токосъемники 14. На ведомом валу 2 жестко закреплен цилиндрический барабан 3, в

сквозных отверстиях которого параллельно оси вала 2 размещены пьезокерамические цилиндрические преобразователи 4. На торцах цилиндрического барабана 3 с помощью штифтов 12 установлены с возможностью осевого перемещения ведомые фрикционные диски 7 и 8. На конце ведущего вала 1 жестко закреплен ведущий диск 9 первой фрикционной пары 5, который через полый цилиндр 11 жестко соединен с ведущим диском 10 второй фрикционной пары 6, образуя корпус муфты, в котором соосно с ведущим валом 1 смонтирован на подшипниках 13 ведомый вал 2 с цилиндрическим барабаном 3. Вне корпуса муфты на ведомом валу 2 установлены токосъемники 14, электрически соединенные с пьезокерами- ческими цилиндрическими преобразователями 4.

Сцепная пьезокерамическая муфта работает следующим образом.

О)

го

о

00 00

При подаче положительного постоянного напряжения на пьезокерамические преобразователи 4 последние расширяются в осевом направлении (направлении поляризации). При этом ведомые диски 7 и 8 скользят по штифтам 12 и сцепляются с веду- шими дисками 9 и 10 соответственно, одновременно замыкая обе пары фрикционных дисков 5 и 6, враш.ение передается с вала 1 на вал 2, муфта включена. При снятии напряжения пьезокерамические преобразователи 4 сжимаются до первоначальных раз- ,: меров, ведомые диски 7 и 8 расцепляются ; с ведущими дисками 9 и 10, одновременно

бодно переместится относительно внутреннего на величину дГ/2, не создавая осевого нагружения подшипника при условии

2S лГ/2, 5 где25 - осевая игра в подшипнике.

Из этого следует, что заведомое применение пары подшипников с суммарной осевой игрой, превышающей величину удлинения корпуса, позволяет полностью исключить их осевое нагружение со стороны ме10

ханизма управления.

Таким образом, изобретение полностью исключает влияние подшипников на величину передаваемого момента и позволяет приразмыкая пары фрикционных дисков 5 и 6, - практически любые радиальные ша- муфта выключена.рикоподшипники, не прибегая к точной регулировке при их установке.

Изобретение позволяет полностью исключить влияние подшипников на величину передаваемого момента, так как полностью исключается их осевое нагружение со стороны механизма управления.

Из конструкции видно, что нагрузка со сторонь механизма управления, прижимающего фрикционные диски в парах, воспринимает корпус муфты и, в частности, полый

20

Формула изобретения

Сцепная пьезокерамическая муфта, содержащая механизм управления, выполненный в виде соосно установленных цилиндрических пьезокерамических преобразователей с осевой поляризацией, смонтированцилиндр, жестко соединенный с обоими ве- ведущий и ведомый валы, под- дущими дисками. Под действием этой качения, одну пару взаимодействующих между собой фрикционных дисков, при этом ведущий диск закреплен на конце ведущего вала муфты, а ведомый диск, связанный с механизмом управления, установлен с возможностью осевого перемещения, отличающаяся тем, что, с целью исключения влияния подшипников на величину передаваемого крутящего момента.

грузки полый цилиндр получает удлинение uF:

т

E.F

где N- усилие прижатия фрикционных дисков в одной паре;

Е- высота полого цилиндра без фланцев;

Е- модуль Юнга материала полого цилиндра;

F- площадь поперечного сечения полого цилиндра без фланцев. При этом внешние кольца подшипников, связанные с ведущими фрикционными дисками, перемещаются в направлении дей35

она снабжена второй парой взаимодействующих между собой фрикционных дисков с

возможностью осевого перемещения ведомого диска, связанного с механизмом управления, -цилиндрическим барабаном, жестко закрепленным на ведомом валу, пьезо- керамическими преобразователями, разствия механизма управления относительно 40 меи енными параллельно оси вала в сквоз- своих внутренних колец на величину дЕ/2 ных отверстиях , цилиндрического барабана,

на торцах которого установлены ведомые диски обеих фрикционных пар, ведущий диск первой фрикционной пары жестко соекаждое, что может привести к осевому на- гружению подщипников. Поэтому каждый подшипник следует устанавливать со смещением своего внещнего кольца относи- .г динен с ведущим диском второй фрикционтелыю внутреннего на половину величины своей осевой игры 2S навстречу действию механизма управления (фиг. 3). Таким образом, при удлинении полого цилиндра на величину д& 2 со стороны каждой фрикционной пары внещнее кольцо подщипника своной пары через полый цилиндр, образуя корпус муфты, в котором на подшипниках смонтирован ведомый вал, на ведо.мом валу установлены токосъемники, электрически соединенные с пьезокерамическими преобразо- вателя.ми.

бодно переместится относительно внутреннего на величину дГ/2, не создавая осевого нагружения подшипника при условии

2S лГ/2, где25 - осевая игра в подшипнике.

Из этого следует, что заведомое применение пары подшипников с суммарной осевой игрой, превышающей величину удлинения корпуса, позволяет полностью исключить их осевое нагружение со стороны ме

ханизма управления.

Таким образом, изобретение полностью исключает влияние подшипников на величину передаваемого момента и позволяет практически любые радиальные ша- рикоподшипники, не прибегая к точной ре20

Формула изобретения

Сцепная пьезокерамическая муфта, содержащая механизм управления, выполненный в виде соосно установленных цилиндрических пьезокерамических преобразователей с осевой поляризацией, смонтирован ведущий и ведомый валы, под- „„„„ качения, одну пару взаимодей35

она снабжена второй парой взаимодействующих между собой фрикционных дисков с

возможностью осевого перемещения ведомого диска, связанного с механизмом управления, -цилиндрическим барабаном, жестко закрепленным на ведомом валу, пьезо- керамическими преобразователями, разной пары через полый цилиндр, образуя корпус муфты, в котором на подшипниках смонтирован ведомый вал, на ведо.мом валу установлены токосъемники, электрически соединенные с пьезокерамическими преобразо- вателя.ми.

Изобретение относится к машиностроению, в частности предна значено для использования в системе стабилизации антенного устройства. Цель изобретения - полное исключение влияния подшипников на величину передаваемого момента сцепной пьезо- керамической муфтой. Муфта содержит механизм управления, который выполнен в виде пьезокерамических преобразователей с осевой поляризацией. Пьезокерамические преобразователи размещены в цилиндрическом барабане, жестко закрепленном на ведомом валу муфты. На торцах цилиндрического барабана установлены ведомые фрикционные диски. При подаче подбжи- тельного постоянного напряжения на пьезо- керамические преобразователи последние расширяются в осевом направлении. Ведомые диски скользят по штифтам и сцепляются с ведущими дисками. Вращение от ведущего вала к ведомому валу передается за счет замкнутых обеих пар фрикционных дисков. Конструкция устройства позволяет полностью исключить влияние подшипников на величину передаваемого момента, так как полностью исключается их осевое нагруже- ние со стороны механизма управления. 3 ил. о

//

-Х

12

г.2

3

Фи-.З