Фрикционное устройство Советский патент 1992 года по МПК F16D43/22 F16D7/02 F16D7/10 F16D27/01 

(Л

С

Использование: ограничение величины передаваемого крутящего момента с разрывом кинематической цепи при перегрузке. Сущность изобретения: тела качения установлены с возможностью радиального перемещения относительно одного из несущих элементов и фрикционного взаимодействия с охватывающей цилиндрической поверхностью второго несущего элемента. Последний выполнен совместно с источником магнитного поля в виде кольцевого постоянного магнита осевой намагниченности. Тела качения размещены в плоскости, расположенной между полюсами источника магнитного поля 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращательного движения с ведущего вала на ведомый с одновременной защитой от перегрузок в механизмах, подверженных длительной и непрерывной работе при высоких оборотах

Известны различные магнитные муфты, предназначенные для передачи крутящего момента с ведущего вала на ведомый при обеспечении плавности вращения ведущего и ведомого валов и служащие для защиты от поломок при перегрузках. Муфты состоят из двух полумуфт, одна из которых соединена с ведущим валом, другая - с ведомым, соединенных между собой пальцами дисками.

Недостатком таких муфт являются недолговечность в работе особенно при непрерывных длительных ресурсах.

Известен амортизатор трансмиссии, который содержит ведомую муфту, крестовину направляющие, ориентированные ради- ально и равномерно расположенные по окружности, подвижно установленные ползуны с несущими роликами, смонтированными с возможностью вращения. Вращающийся ведомый элемент (ведомая полумуфта) охватывает ось, а ролики перекатываются по внутренней периферийной поверхности ведомого элемента. При вращении оси крутящий момент передается ведомому элементу через ролики.

Однако такое устройство не долговечно в работе, так как ведомый элемент всегда находится под предварительным поджати- ем роликов, которое способствует преждевременному разрушению обоймы полумуфты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электромагнитный тормоз трения (сцепления), содержащий в себе статор и ротор, выпола

КЭ

18 А

ценные частично из ферромагнитного материала. Статор и ротор являются соосными OEV.V; . ; :/гому с воздушным зазором между нимл Через статор и ротор проходит катуш- i-. дл. производства магнитного поля, Ста- TOD и ротор сделаны с гладкими направляющими (следами) и проточками по обли- попке в которых установлено по крайней rv.epe семь ферромагнитных элементов тормоза (сц мления), Они установлены так, что могут скользить по направляющим (следам) через относительно малое расположение внутри проточек в осевом направлении и в тоже время имеют малую степень свободы в направлении, перпендикулярном следу, Для получения тормозного эффекта пазы выполнены коническими, а тормозящие элементы являются призматическими прутьями прямоугольного или квадратного njnepv.4t-.oro сечения, Заточки которые получают элементы тормоза находятся так мубоко, что элементы тормоза усажены на соответствующие основания их заточек, они расположены дальше по отношению к следу, чем ферромагнитные части зубцов, отде- ляющих заточки.

Однако, учитывая сложность технологического исполнения механических и электрических конструктивных узлов тормоза и постоянный контакт (без разрыва особенно из высоких оборотах) тормозных элементов с несущими элементами кинематической цепи, электромагнитный тормоз имеет низкие эксплуатационные качества.

Цель изобретения - повышение эксплу- атационных качеств путем обеспечения полного разпыза кинематической цепи при проскальзывании.

Цель достигается за счет того, что первый несущий элемент выполнен из немаг- нитного материала, источник выполнен совместно с источником магнитного поля, а его указанная цилиндрическая поверхность выполнена охватывающей, причем проходящая через центр шарика поперечная пло- скость устройства расположена между полюсами источника магнитного поля.

HF. чертеже представлено фрикционное устройство, общий вид.

Фрикционное устройство состоит из кольцевого постоянного магнита 1, немагнитного несущего водила 2, в гнездах которого свободно (с периферийным зазором) размещены ферромагнитные шарики 3. Водило жестко соединено с ведомым валом 4.

Фрикционное устройство работает следующим образом.

Крутящий момент (вращательное движение) передается с постоянного магнита 1 через ферромагнитные шарики 3 на водило

и далее на ведомый вал 4. Вращение передается за счет сил трения и сил от взаимодействия магнитных полей шариков 3 и кольцевого постоянного магнита 1, При достижении предельной скорости фрикционного устройства шарики 3 утопляются в гнездах водила 2, под действием магнитных сил, возникающих от вращающегося магнитного поля и магнитных диполей-шариков. При этом происходит разрыв кинематической цепи в сочленении кольца и водила 2. В случае перегрузок на ведомом валу 4 магнитное поле от постоянного магнитного кольца 1 будет проскальзывать относительно магнитных диполей шариков 3, обеспечивая защитные свойства предлагаемого устройства.

Техническим преимуществом предлагаемого фрикционного устройства является передача вращательного движения с ведущего несущего элемента на ведомый за счет силы трения и силы взаимодействия магнитных полей шариков и кольца при вращении и полного разрыва кинематической цепи при относительном вращении несущих элементов при достижении критических оборотов.

Фрикционное устройство может быть использовано в транспортных средствах и механизмах, содержащих разнообразные муфты, служащие не только для передачи крутящих моментов с ведущих валов на ведомые, но и для защиты от поломок в случае их перегрузок. Устройство оригинальное, простое и обладает высокими эксплуатационными качествами.

Формула изобретения Фрикционное устройство содержащее два установленных с возможностью относительного вращения несущих элемента, по меньшей мере одно тело качения из ферромагнитного материала, которое связано с одним из несущих элементов с возможностью радиального относительно него перемещения и взаимодействия выполненной на втором несущем элементе цилиндрической поверхностью, в также связанный с одним из несущих элементов источник магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств путем обеспечения полного разрыва кинематической цепи при проскальзывании, первый несущий элемент выполнен из немагнитного материала, источник магнитного поля выполнен в виде кольцевого постоянного магнита осевой намагниченности, второй несущий элемент выполнен совместно с источником магнитного поля, а его указанная цилиндрическая поверхность

выполнена охватывающей, причем проходящая через тело качения поперечная плоскость устройства расположена между полюсами источника магнитного поля.