Электромагнитная многодисковая муфта Советский патент 1993 года по МПК F16D27/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах металлорежущих станков и приводах других машин.

Известна электромагнитная многодисковая муфта, содержащая последовательно установленные на втулке магнитопро- водящий корпус с обмоткой возбуждения, пакет внутренних и наружных фрикционных дисков и якорь. Недостатком этой муфты является низкая долговечность и надежность работы, так как она не защищена от коробления дисков при изменяющихся условиях эксплуатации, например, при внезапном увеличении инерционных или статических нагрузок. Это объясняется неблагоприятной конфигурацией внутреннего диска.

Известна электромагнитная многодисковая муфта, где для предотвращения коробления дисков и как правило выхода из строя муфты, в наружных дисках выполнены радиальные прорези во внутреннем фрикционном кольце диска, а во внутренних дисках - в наружном кольце. Недостатком данного исполнения дисков является то, что эта мера не является эффективной защитой от коробления, поскольку внутреннее кольцо внутреннего диска остаётся достаточно широким и сплошным.

В качестве прототипа принята конструкция муфты, содержащей разрезные наружные и внутренние диски, установленные на втулке последовательно с магнитопрово- дящим корпусом и якорем. Катушка возбуждения установлена в магнитопроводящем корпусе. Недостатком данной муфты является низкая долговечность и надежность из- за коробления дисков (в основном внутренних и расположенных ближе дисков к полюсам) из-за энергии, выделяемой при Переходных режимах. Из-за большой скорости выделения энергии происходит неравномерный нагрев дисков как по толщине так и в радиальном направлении, в результате разных окружных скоростей скольжения наружных и внутренних колец дисков, разных условий охлаждения и конфигурации самих дисков. Все это ведет к росту температуры дисков. При превышении допустимой температуры для стальных дисков (380-400°С) наступает необратимое изменение геометрии диска - коробление.

Цель изобретения - повышение долговечности и надежности работы муфты, за счёт возможности механического отключения скольжения при перегреве.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитной многодисковой муфте, содержащей последовательно установлен0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ные на втулке магнитопроводящий корпус с обмоткой возбуждения, пакет внутренних и наружных фрикционных дисков и якорь, один из внутренних фрикционных дисков выполнен составным, состоящим из двух одинаковых по размерам дисков, выполненных из материалов с разными коэффициентами температурного расширения, жестко соединенных между собой по наружному периметру и установлен между корпусом и последующим наружным диском, или между якорем и последующим наружным диском, а диск с меньшим коэффициентом температурного расширения закреплен или на корпусе или на якоре.

На фиг.1 изображена предлагаемая муфта; на фиг.2 - составной диск муфты в нормальном состоянии; на фиг.З - этот же диск в деформированном состоянии, возникающем при нагрузках, вызывающих коробление диска.

Муфта содержит разъемный корпус 1 с катушкой возбуждения 2, пакет внутренних и наружных дисков 3, включающий составной диск А, якорь 5, которые установлены на втулке 6. Составной диск 4 состоит из 2-х одинаковых по геометрии дисков 7 и 8, из которых один может быть штатным, а второй выполнен из материала с Иным коэффициентом температурного расширения. Причем диск 8 предпочтительнее иметь с коэффициентом расширения большим, чем диск 7. По кромке наружного периметра, оба диска, 7 и 8, жестко соединены между собой посредством сварки, пайки, клепки и т.п. При этом составной (биметаллический) диск предпочтительнее располагать либо первым от полюсов, либо последним - у якоря, потому что одна половина этого диска неподвижно контактирует с массивной деталью-корпусом или якорем и хорошо охлаждается, а вторая находится в состоянии трения в переходных режимах с контрдиском. Поэтому диск 7 следует устанавливать с меньшим коэффициентом температурного расширения, а диск 8 - с большим.

Муфта работает следующим образом.

При включении муфты якорь 5 притягивается к корпусу 1, сжимая пакет дисков 3. В случае разности в частотах вращения ведущего и ведомого валов происходит разгон или торможение нагрузки и, следовательно, тепловыделения в пакете дисков. В зависимости от разности температур дисков 7 и 8 и разных коэффициентов их температурного расширения происходит неравное увеличение диаметров диска 7 и 8. Но поскольку диски 7 и 8 жестко соединены по наружному периметру, происходит выпучивание диска

8. Вследствие увеличившегося воздушного зазора в пакете дисков 3 падает сила притяжения якоря 5 и. соответственно, вращающий момент муфты. При этом время разгона нагрузки растягивается во времени, смазывающая пакет дисков жидкость успевает отвести тепло с поверхности дисков и перепад пиковых температур в радиальном направлении по фрикционным поверхностям снижается. Таким образом происходит автоматическая защита дисков от перегрева, поскодьку составной диск работает в пределах упругих деформаций. По окончании процессов разгона или торможения и выравнивания температур по всей фрикционной поверхности обоих дисков составной диск приходит в исходное плоское состояние.

Использование заявляемого изобретения обеспечит защиту дисков от их перегрева и коробления и соответственно выход муфты из строя, что повысит долговечность и надежностьееработы.

Формул а изобретения

1. Электромагнитная многодисковая муфта, содержащая последовательно установленные на втулке магнитопроводящий корпус с обмоткой возбуждения, пакет внутренних и наружных фрикционных дисков, якорь, о т ли чаю щ а я с я ,тем, что. с целью повышения долговечности и надежности работы муфты, один из внутренних фрикционных дисков выполнен составным, состоящим из двух одинаковых по размерам дисков, выполненных из материалов с разными коэффициентами TeMnepafypHoropacширения, жестко соединенных между собой по наружному периметру, и установлен между корпусом и последующим наружным диском или между якорем и последующим наружным диском.

2. Муфта по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что диск с меньшим коэффициентом температурного расширения закреплен или на корпусе, или на якоре.

Использование: в приводах металлорежущих станков и приводах других машин. Сущность изобретения: электромагнитная многодисковая муфта содержит магнито- проводящий корпус с обмоткой возбуждения, пакет внутренних и наружных фрикционных дисков, якорь. Для защиты фрикционных дисков от перегрева один из внутренних фрикционных дисков выполнен составным, состоящим из двух одинаковых дисков,.выполненных из материалов с разными коэффициентами температурного расширения. Эти диски жестко соединены между собой по наружному периметру. Составной внутренний фрикционный диск установлен или между корпусом и наружным фрикционным диском, или между якорем и наружным фрикционным диском. 1 з.п. ф- лы, 3 ил. 1 з (Л

Фие.1

Фиг. 3

Зазор