Храповая муфта свободного хода Советский патент 1989 года по МПК F16D41/07 

(21)4178051/25-27

(22)07.01.87

(46)23.04.89. Бюл. № 15

(75)Е.П.Абрамцев

(53)621.825.5(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 277466, кл. F 16 Б М/07, 1969.

(54)ХРАПОВАЯ МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА

(57)Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в автоматизированных устройствах передачи вращательного движения и в экспериментальной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей муфты. Муфта содержит концентрично установленные обойму 3 с профилированными зубьями на внутренней поверхности и вал 2 с элементом зацепления в

виде пальца 1, установленного в диаметральном отверстии вала, а также два магнита с электрическими измерительными обмотками 7 и 8, установленных в валу концентрично относительно пальца. Преобраэоватепь электрических сигналов в показатели частоты и углового положения соединен с обмотками. Палец выполнен из трех частей, причем средняя часть имеет магнитную проницаемость меньшую, чем крайние части. При относительном вращении вала 2 и обоймы 3 при обгоне палец 1 перемещается по оси магнитов, при этом средняя часть пальца изменяет магнитные потоки. Результатом этого являются переменные электрические сигналы в измерительных обмотках, которые преобразуются преобразователем в частоту относительного вращения. 3 ил.

е

f w

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в автоматизированных устройствах передачи вращательного движения и в экспериментальной технике. Цель изобретения- расширение функциональных возможностей муфты. Муфта содержит концентрично установленные обойму 3 с профилированными зубьями на внутренней поверхности и вал 2 с элементом зацепления в виде пальца 1, установленного в диаметральном отверстии вала, а также два магнита с электрическими измерительными обмотками 7 и 8, установленных в валу концентрично относительно пальца. Преобразователь электрических сигналов в показатели частоты и углового положения соединен с обмотками. Палец выполнен из трех частей, причем средняя часть имеет магнитную проницаемость меньшую, чем крайние части. При относительном вращении вала 2 и обоймы 3 при обгоне палец 1 перемещается по оси магнитов, при этом средняя часть пальца изменяет магнитные потоки. Результатом этого являются переменные электрические сигналы в измерительных обмотках, которые преобразуются преобразователем в частоту относительного вращения. 3 ил.

Ъ 8

ю«

Ј

со ел

Ј

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в автоматизированных устройствах передачи вращательного движения, в экспериментальной технике.

Цель изобретения - расширение фуциональных возможностей муфты путем измерения частоты вращения обоймы и вала друг относительно друга.

На фиг. 1 изображена муфта, поперечное сечение-, на фиг. 2 - муфта с постоянными магнитами, поперечное сечение; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Палец 1 муфты (фиг. 1) помещен Б диаметральное отверстие вала 2. По длине палец 1 больше диаметра вала 2. Торец пальца 1 входит в зацепление с зубьями обоймы 3, .которая вы- полнена в виде храповой зубчатки внутреннего зацепления с нечетным количеством зубьев таким образом, что диаметрально противоположно подъму каждого зуба располагается впадина (сбег). Подъем и впадина каждого зуба сопряжены плавным переходом . Муфта снабжена электромагнитным датчиком частоты вращения, включающим магнитопроводы 4 и 5, якорь (палец) 1, обмотки 6 возбуждения, измерительные обмотки 7 и 8, могут быть (магнитопроводы с обмотками возбуждения заменены на постоянные магниты 9 и 10), токосъемники 11 и 12 и преобразователь 13 электрических сигналов в показатель частоты вращения.

Высота полюсов магнитопроводов 4 и 5 принимается равной не более длины хода якоря 1, который имеет в средней части участок с меньшей магнитной проницаемостью. Высота этого участка, например, равна высоте одного из полюсов магнитопроводов 4 или 5 и расстоянию между этими магнитопроводами. Вал 2 и обойма 3 могут быть изготовлены из магнитного и немагнитного материалов (например, из пластмассы). В последнем случае чувствительность системы измерения частоты/ выше.

Храповая муфта свободного хода работает следующим образом.

При вращении вала 2 относительно обоймы 3 в направлении свободного хода палец 1 движется возвратно-поступательно в отверстии вала 2 и скользит своими горцами по зубьям

5

5

0

0

5

0

5

0

5

обоймы 3. Профиль зубьев не препятствует движению пальца 1 и вращению вала 2, так как палец не встречает сопротивления на плавных переходах зубьев. При вращении вала 2 в обратном направлении палец 1 упирается в уступ одного из зубьев обоймы 3 и движение от вала передается обойме.

Когда вал 2 вращается свободно, не передавая момента, палец 1 , являющийся якорем электромагнита, при своем возвратно-поступательном движении трижды за цикл замыкает и размыкает цери магнитных потоков, создаваемых обмоткой 6 возбуждения. В результате на выходе измерительных обмоток появляются импульсы напряжения с частотой, пропорциональной частоте вращения вала 2 относительно обоймы 3. Показывающий прибор преобразователя 13, например микровольтметр, регистрирует частоту вращения контролируемого вала относительно обоймы 3.

В муфте (фиг. 2) датчик конструктивно выполнен в виде двух пар сообразных постоянных магнитов 9-9 и 10-10, установленных по обе стороны ,якоря 1 и обращенных в каждой паре одноименными полюсами навстречу один другой. Измерительные обмотки

7и 8 размещены внутри С-образных магнитов 9-9 и 10-10 концентрично якорю 1 с гарантированным зазором и включены так же, как в муфте по фиг. 1.

Работа муфты происходит аналогично описанному выше.

При ходе якоря 1, например , вниз замыкается цепь магнитного потока, проходящего по магнитам 9-9 и размыкается -цепь магнитного потока, проходящего по магнитам 10-10. При этом в измерительных обмотках 7 и 8 индуктируется импульс ЭДС. При обратном ходе якоря 1 замыкается цепь магнитного потока, проходящего по магнитам 10-10, и размыкается цепь магнитного потока, проходящего по магнитам 9-9.

8измерительных обмотках 7 и 8 индуктируется импульс ЭДС обратной полярности и т.д.

t

Таким образом, на выходных зажимах измерительных обмоток независимо от схемы их соединения появляется переменная ЭДС, частота которой пропорциональна частоте вращения контролируемого вала 2 относительно обоймы 3.

При использовании муфты с постоянными магнитами отпадает необходимость в токосъемниках 12, что упрощает ее и повышает надежность.

Формула изобретения

Храповая муфта свободного хода, содержащая концентрично расположенные обойму с профилированными зубьями на внутренней поверхности и вал с диаметральным отверстием, в котором установлен элемент зацепления в виде пальца, контактирующего с поверхностью зубьев, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем

5

обеспечения измерения частоты вращения обоймы и вала друг относительно друга, она снабжена двумя магнитами с измерительными электрическими обмотками, установленными в диаметральном отверстии вала концентрично относительно пальца и симметрично относительно продольной оси вала, и преобразователем электрических сигналов в показатели частоты вращения или углового положения, соединенным с электрическими измерительными обмотками, палец выполнен составным из трех последовательно-расположенных частей, причем средняя часть выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей.

9