Пружинная переключающая муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D27/105 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено, например, в составе электроприводов систем автоматического управления, особенно .в составе электроприводов, отрабатывающих сигналы с большой частотой следования.

Известна пружинная переключающая муфта, содержащая два ведущих барабана, электромагнитное управляющее устройство с последовательно включенными катушками управления, а также две установленные с возможностью взаимодействия с боковыми поверхностями барабанов фрикционные винтовые пружины, закрепленные одними концами неподвижно на ведомом валу, а другими концами связанные с якорями управляющего устройства, при этом муфта снабжена кольцевым постоянным магнитом, магнитопровод управляющего устройства выполнен неразъемным в виде двух концентричных втулок, между которыми установлены катушки управления и расположенный между ними магнит, а якоря размещены между торцами втулок магнито- провода и шестернями ведущих барабанов, и внутри магнитопровода между якорями размещена установочная втулка с набором регулировочных шайб.

Известна другая пружинная переключающая муфта, содержащая два ведущих бараба- на с шестернями, ведомый вал. две установленные с возможностью взаимодей2

4

&

Ю

ствия с боковыми поверхностями барабанов фрикционные винтовые пружины, закрепленные одним концом на ведомом валу, электромагнитное управляющее устройство с неподвижным кольцевым магни- топроводом, с двумя установленными по его торцам с возможностью осевого пере- мещения%гносительно шестерен якорями и с последователШо включенными ка- тушка йуправления, между которыми установлен постоянный магнит, при этом муфта снабжена установленными на ведущих барабанах с возможностью осевого перемещения и соединенными со свободными концами фрикционных пружин втулками с фл-анцами, размещенными с возможностью взаимодействия с якорями, а части фрикционных пружин, прилежащие к их свободным концам, установлены с натягом по внутренней поверхности магнитопровода, якори соединены с шестернями с фиксацией от провороТа и расположены относительно фланцев втулок с зазорами, меньшими зазоров между ними и торцами магнитопровода Наиболее близкой по технической сущность к предложенной муфте является пружинная переключающая муфта. Она содержит две полумуфты, выполненные в виде снабженных торцевыми выступами ведущих барабанов с шестернями, электромагнитное управляющее устройство с двумя последовательно включенными катушками управления, установленными между неподвижными втулками магнитопровода, и якорями, установленными на выступах ведущих барабанов с возможностью взаимодействия со втулками, сцепленными со свободными концами фрикционных пружин, размещенных между ведущими и неподвижными барабанами, навитых с натягом на последние, закрепленных другими концами на ведомом валу, при этом опо- ры вращения ведущих барабанов выполнены на неподвижных барабанах и на втулке, крепящей фрикционные пружины на ведомом валу, а шестерни полумуфт закреплены на выступах ведущих барабанов.

Недостатком этой муфты является снабжение электромагнитного управляющего устройства ее двумя относительно массивными якорями, что обуславливается соответствующее увелич ё ние времени срабатывания ее Кроме того, муфта не имеет фиксации ведомого вала в нейтральном положении Упомянутые недостатки ухудшают эксплуатационные свойства этой муфты

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств за счет повышения быстродействия и обеспечения

фиксации положения ведомого вала Это позволяет расширить область применения муфты.

Это достигается тем, что в пружинной

переключающей муфте, содержащей два приводимых в противоположных направлениях вращения ведущих барабана, электромагнитный управляющий узел с двумя последовательно соединенными катушка0 ми, расположенными между образующими магнитопровод наружной и внутренней втулками,источник постоянного радиально направленного магнитного поля, расположенный между катушками и якорем,

5 расположенным с осевыми зазорами относительно магнитопровода, два неподвижных барабана, расположенных внутри ведущих барабанов, установленный кон- центрично последним ведомый вал, две

0 фрикционные пружины одинакового направления навивки, установленные с натягом на неподвижные барабаны и закрепленные одними концами на ведомом валу, фрикционные втулки, связанные в ок5 ружном направлении со вторыми концами фрикционных пружин, диски, расположенные с возможностью фрикционного взаимодействия с фрикционными втулками и установленные с возможностью осевого пе0 ремещенйя относительно соответствующих ведущих барабано в, связанный с якорем толкатель, расположенный между внутренней втулкой магнитопровода и ведущими барабанами с контактом в осевом направле5 нии с дисками, причем фрикционные втулки выполнены с фрикционными поверхностями, расположенными с зазорами в осевом направлении относительно соответствующих ответных фрикционных поверхностей,

0 величины которых меньше величин упомянутых зазоров между якорем и магнитопро- водом, внутренняя втулка и толкатель выполнены в виде двух частей, якорь расположен между указанными частями внутрен5 ней втулки и толкателя, упомянутые ответные фрикционные поверхности выполнены на соответствующих фрикционных втулкам ведущих барабанах, з диски расположены между соответствующими фрикци0 онными втулками и указанными частями толкателя, при этом якорь выполнен с цилиндрическими выступами. на которых рас- положены части толкателя, а диски подпружинены упругими элементами к со5 ответствующим частям толкателя

На фиг 1 изображен общий вид пружинной переключающей муфты1 на фиг 2 - разрез А- А на фиг 1

Устройство - пружинная переключающая муфта содержит два ведущих барабана

1и 2 с фрикционными втулками 3 и 4. электромагнитный управляющий узел с двумя последовательно включенными катушками управления 5 и 6, расположенными между образующими магнитопровод наружной втулкой 7 и внутренней втулкой, выполненной в виде двух частей 8 и 9, источник 10 постоянного радиально направленного магнитного поля, расположенный между катушками 5 и 6 и якорем 11, выполненным с цилиндрическими выступами 12 и 13, толкатель, выполненный в виде двух частей 14 и

15, размещенных между частями 8 и 9 внутренней втулки и ведущими барабанами 1 и

2При этом частм толкателя одними конца- ми размещены на въгступах 12 и 13 якоря, к другим концам их подпружинены упругими элементами 16 и 17 диски 18 и 19, расположенные с возможностью фрикционного йЗа- имодействия с фрикционными втулками 20 и 21, выполненными с фрикционными поверхностями, расположенными с зазорами относительно ответных фрикционных поверхностей, выполненных на втулках 3 и 4 два неподвижных барабана 22 и 23, распо- ложенных внутри ведущих барабанов 1 и 2, установленный концентрично последним ведомый вал 24 и две фрикционные пружины 25 и 26 одинакового направления навив- ки, установленные с нйтягом на неподвижные барабаны и закрепленные одними концами на ведомом eaTiy 24, вторыми концами связанные в окружном направлении с фрикционными втулками 20 и 21 Осевые зазоры 5pi и 6Р2 между якорем 11 и частями 8 и 9 внутренней втулки больше осевых зазоров б и Ьг между соответствующими фрикционными поверхностями втулок 3: 4 и 20, 21

Муфта работает следующим образом

При включении катушек управления 5 и 6 в определенной полярности магнитные потоки их и источника 10 постоянного магнитного поля в зазоре dpi будут иметь согласное налравление а в зазоре 5Р2 - встречное. Суммарный магнитный поток в зазоре 6Р1 будет нарастать а в зазоре др2 - падать. Якорь 11 притянется к торцу части 8 внутренней втулки магнитопровода и с помощью части 14 толкателя и диска 18 прижмет втулку 20 к торцу втулки 3 барабана 1, так как зазор 5Р1 превышает зазор 5i Пружина 25, сцепленная со втулкой 20, накрутится на барабан 1, жестко соединив его с ведомым валом 24

Муфта срабатывает (одно рабочее положение)

Аналогичным образом муфта срабатывает во втором рабочем понижении для этого достаточно изменить полярность тока на обратную в катушках управления 5 и б

При выключенных катушках управления упругие элементы 16 и 17 отжимают диски

18и 19 от втулок 20 и 21 освобождая их от сцепления со втулками 3 и 4 При этом пружины 25 и 26, навитые с натягом на неподвижные барабаны 22 и 23, фиксируют относительно последних ведомый вал 24

Электромагнитный управляющий узел муфты снабжен одним относительно небольшим по объему и массе якорем 11, а переключение муфты осуществляется перемещением его совместно с одной из частей 14 или 15 толкателя и с одним диском 18 или

19объем и масса которых также относительно невелики, так как эти детали служат только для передачи относительно небольших усилий В результате снижено время срабатывания муфты при одновременном упрощении управляющего узла ее

Повышение быстродействия и обеспечение фиксации нейтрального положения ведомого вала 24 улучшили эксплуатационные качества пружйТГной переключающей муфты и благодаря этому расширили область применения ее

Формула изобретения Пружинная переключающая муфта, содержащая два приводимых в противоположных направлениях вращения ведущих барабана электромагнитный управляющий узел с двумя последовательно соединенными катушками, расположенными между образующими магнитопровод наружной и внутренней втулками, источник постоянного радиально направленного магнитного поля, расположенный между катушками, и .якорем расположенным с осевыми зазорами относительно магнитопровода два неподвижных барабана, расположенных внутри ведущих барабанов, установленный концентрично последним ведомый вал, две фрикционные пружины одинакового направления навивки установленные с натягом на неподвижные барабаны и закрепленные одними концами на ведомом валу фрикционные втулки связанные в окружном направлении с вторыми концами фрикционных пружин, диски расположенные с возможностью фрикционного взаимо действия с фрикционными втулками и установленные с возможностью осевого перемещения относительно соответствующих ведущих барабанов, связанный с якорем толкатель расположенный между внутренней втулкой магнитопровода и ведущими барабанами с контактом в осевом направлении с дисками, причем фрикционные втулки выполнены с фрикционными поверхностями, расположенными с зазорами в осевом направлении относительно соответствующих ответных фрикционных поверхностей, которые меньше упомянутых зазоров между якорем и мэгнитопроводом, отличающая- с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем повышения быстродействия и обеспечения фиксации положения ведомого вала, внутренняя втулка и толкатель выполнены в виде двух частей, якорь расположен между указанными

0

частями внутренней втулки и толкателя, упомянутые ответные фрикционные поверхности выполнены на соответствующих фрикционным втулкам ведущих барабанах, а диски расположены между соответствующими фрикционными втулками и указанными частями толкателями, при этом якорь выполнен с цилиндрическими выступами, на которых расположены части толкателя, а диски подпружинены упругими элементами к соответствующим частям толкателя.

Использование; электромагнитное управление передачей крутящего момента от двух источников на один Всэл с обеспечением возможности фиксированного положения последнего. Сущность изобретения: внутри двух ведущих барабанов расположены неподвижные барабаны и концентричный вал. На неподвижных барабанах с натягом установлены фрикционные пружины, одни концы которых закреплены на ведомом валу, а другие связаны с фрикционными втулками. Последовательно соединенные катушки расположены между образующими магнитопровод наружной и внутренней втулками. Между внутренней втулкой и ведущими барабанами установлен толкатель, контактирующий с дисками, которые расположены между фрикционными втулками и толкателем. Фрикционные втулки установлены с возможностью фрикционного взаимодействия торцовыми фрикционными поверхностями с соответствующими фрикционными поверхностями ведущих барабанов. Толкатель и внутренняя втулка выполнены в виде двух частей Якорь установлен между частями внутренней втулки и выполнен с выступами, на которых расположены части толкателя. Зазоры между частями внутренней втулки и якорем больше зазора между фрикционными поверхностями. 2 ил. сл С

16 18

19 17.