Электромагнитная переключающая муфта Советский патент 1991 года по МПК F16D27/01 

1гПт

аЮ

Изобретение относится к машиностроению, в частности для передачи вращения. Цель изобретения - увеличение передаваемого момента путем уменьшения перемаг- ничивания постоянного магнита. Между соосно расположенными ведущими полумуфтами 1 и 2 расположен якорь 15 электромагнита, установленный на ведомом валу с возможностью осевого перемещения. Ведущие полумуфты 1 и 2 содержат наружные втулки 3 и 4, внутренние втулки 5 и 6, установленные в зазоре между ними немагнитные втулки 7 и 8 и катушки 11 и 12 управления. На торцах втулок 5 и 6 установлены постоянные магниты. При включении катушек 11 и 12 управления якорь 15 притягивается к одной ведущей полумуфте, а при перемене полярности тока катушек 11 и 12 управления якорь притягивается к другой ведущей полумуфте. 4 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения.

Целью изобретения является увеличение передаваемого момента путем исключе- ния перемагничивания постоянного магнита в процессе включения катушек.

На фиг. 1 схематично показана предлагаемая электромагнитная переключающая муфта; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - магнитопровод муфты, продольное сечение; на фиг. 4 - развертка поверхности Б на фиг. 2.

В состав муфты входят ведущие полумуфты 1 и 2, содержащие наружные и внут- ренние магнитопроводящие втулки 3-6, скрепленные немагнитными втулками 7 и 8 и шестерни 9 и 10, встречно соединенные катушки 11 и 12 управления, установленные внутри неподвижных магнитопроводов 13 и 14, якорь 15, установленный между торцами ведущих полумуфт. На торцах внутренних втулок 5 и 6, обращенных к якорю, выполнены равномерно расположенные выступы 16 и 17, между которыми в прорезях размещё- ны постоянные магниты в виде секторов 18 м 19. Сектора-магниты 18 обращены полюсами одноименной полярности в сторону якоря 15, а сектора-магниты 19 обращены в сторону якоря также одноименными полю- сами, но противоположной полярности относительно магнитов 18.

Муфта работает следующим образом. При включении катушек 11 и 12 управления в определенной полярности магнит- ный поток Фу катушки 11 в зазоре crpi между торцами якоря 15 и выступов 16 будет направлен согласно потоку Фм постоянных магнитов 18 и 19, а в зазоре 7р2 между торцами якоря 15 и выступов 17 по- ток Фу катушки 12 будет направлен встречно потоку Фм магнитов 18 и 19 (фиг, 3 и 4). Соответственно в зазоре а Р1 суммарный магнитный поток и сила притяжения якоря будут нарастать, а в зазоре о ра - снижать- ся. В результате якорь 15 притянется к ведущей полумуфте 1.

Муфта срабатывает (одно рабочее положение).

Аналогичным образом муфта срабаты- вает во втором рабочем положении. Изменив полярность тока в катушках 11 и 12 управления, получим согласное направление потоков Фу и Фм в зазоре а р2 и встречное в зазоре 7р1.

Якорь 15 притянется к ведущей полумуфте 2. Муфта срабатывает.

Итак,благодаря выполнению на обращенных к якорю 15 торцовых поверхностях

внутренних втулок 5 и 6 ведущих полумуфт 1 и 2 равномерно расположенных прорезей и размещению в них выполненных в виде от дельных секторов 18 и 19 постоянных магнитов таким образом, что к каждой стороне якоря обращены одноименные полюса магнитов, противоположной полярности с одной стороны якоря относительно другой, в предлагаемой муфте обеспечено параллельное включение постоянных магнитов 18 и 19 в магнитопроводы 13 и 14 катушек 11 и 12 управления по схеме со сложением магнитных потоков. В результате обеспечено более полное использование энергии постоянных магнитов и значительно снижены потери ампервитков катушек управления на преодолевание внутреннего сопротивления постоянных магнитов для увеличения передаваемого момента. При этом большая расчетная доля потока магнитов 18 и 19 замыкается через якорь Столько в осевом направлении, что позволяет увеличить быстродействие муфты за счет уменьшения толщины, а значит и массы якоря.

Параллельная установка постоянных магнитов в магнитопроводы катушки управления позволяет более полно использовать энергию постоянных магнитов и ампервит- ки катушки управления для увеличения передаваемого момента.

Благодаря установке секторов-магнитов 18 и 19 в прорезях внутренних втулок 5 и 6 ведущих полумуфт 1 и 2 обеспечено дополнительное увеличение усилия притяжения якоря 15 к любой из двух ведущих полумуфт 1 и 2 и соответственно увеличение передаваемого момента.

Так,при включенных катушках 11 и 12 управления, когда рабочие воздушные зазоры о Р1 и о р2 равны (фиг. 3), усилия притяжения якоря 15 к наружным втулкам 3 и 4 ведущих полумуфт 1 и 2 в упомянутых зазорах равны. Но как только якорь 15 начнет перемещаться в сторону одной из ведущих полумуфт 1 или 27усилие притяжения его к наружной втулке этой полумуфты будет быстро увеличиваться по мере уменьшения воздушного зазора. Соответственно воздушный зазор между якорем и другой ведущей полумуфтой будет увеличиваться, а усилие притяжения якоря 15 к наружной втулке этой полумуфты будет снижаться. Разность между усилиями притяжения якоря с обоих его сторон к наружным втулкам ведущих полумуфт и составит дополнительное увеличение усилия притяжения его к той ведущей полумуфте, в сторону которой якорь начал перемещаться после включения катушек управления. Увеличение усилия

притяжений якоря 15 к ведущим полумуфтам 1 или 2 обеспечивает дополнительное увеличение передаваемого муфтой момента.

Формула изобретения Электромагнитная переключающая муфта, содержащая ведомую полумуфту в виде якоря электромагнита, установленного ча валу с возможностью осевого перемещения и две ведущие полумуфты, соосно расположенные по обе стороны от якоря, каждая из которых выполнена в виде кон- центрично расположенных наружной и внутренней магнито-проводящих втулок, немагнитной втулки, установленной на наА-А

16

15

3

0

ружной втулке и постоянного магнита, о т- личающаяся тем, что, с целью увеличения передаваемого момента путем исключения перемагничивания постоянного магнита в процессе включения катушек управления, на обращенных к якорю торцах каждой внутренней втулки выполнены равномерно расположенные по окружности секторные пазы, а постоянные магниты, выполненные в виде секторов, расположены в пазах внутренних втулок и обращены к якорю одноименными полюсами, при этом по- стоянные магниты разных полумуфт обращены к якорю разноименными пол юсами, а магнитные потоки катушек управления направлены навстречу друг к другу.

16

Фиг. Z

15

14

13

Фиг.4

15

19