УПРУГАЯ МУФТА Советский патент 1970 года по МПК F16D5/00 

Изобретение предназначено для передачи вращательного движения в импульсных системах.

Известна упругая муфта по авт. св. №221427 переменной жесткости с плавным регулированием жесткости и первоначального натяга. Муфта предназначена для оптимизации переходных процессов в системе шаговый двигатель - нагрузка, особенно при подключении к шаговым двигателям (ШД) нагрузок, обладаюших значительной инерционностью.

Однако такая муфта предполагает ручную установку натяга Мо и жесткости ао. Подбор оптимальных значений осуществляют опытным путем, для чего приходится два-три раза останавливать двигатель и определять новое значение MO, после чего вновь включают двигатель и наблюдают характер движения ведомого узла. Это повторяют до тех пор, пока жесткость муфты не придет в соответствие с динамическими параметрами системы и переходной процесс не станет оптимальным.

В предлагаемой упругой муфте указанные выше недостатки устранены за счет того, что она снабжена устройством, обеспечивающим самонастройку муфты на оптимальный режим, автоматом изменения натяжения пружин, выполненным в виде инерционного кольца, связанного с помощью храпового механизма с

ведомой полумуфтой и с помощью тел качения с поворотным опорным диском.

На фиг. 1 показана предлагаемая муфта, общий вид и разрез по А-А; фиксирующие

отверстия и беговая дорожка на неподвижном диске, узел Е и вид по стрелке Ж; на фиг. 2 показано сцепление гибкой шестерни с подвижным опорным диском, разрез )по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В волнового редуктора с генератором-датчиком, разрез по В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - датчик автоколебаний, разрез по Г-Г на фиг. 1 и вид Д; на фиг. 5 - канавки, обеспечивающие упор через два оборота; на фиг. 6 даны рабочие характеристики М f (ф) муфты.

Муфта состоит из собственно муфты по авт. св. № 221427 и встроенного в нее автомата изменения натяжения пружин. Ведущая полумуфта / жестко посажена на

вал 2 шагового двигателя 3, а ведомая полумуфта 4 аналогично зафиксирована на валу 5. Скачкообразные угловые шаги двигателя передаются полумуфтой / ца полумуфту 4 через конические пружины 6, поджатые до значения

MO (см. фиг. 2) опорным диском 7. Если в известной муфте полож;ение этого диска регулировалось винтом вручную, то в данной муфте оно определяется разворотом гибкой шестерни 5 волнового редуктора, генератором кочик автоколебаний (см. фиг. 3 и 4). Кольцо имеет два диаметрально расположенных шарика 10 или ролика 11, прижимающих гибкую шестерню к зубчатому венцу на полумуфте 4. Рядом с зубчатым венцом на полумуфте 4 имеется два храповых венца 12 противоположного направления, один из которых всегда взаимодействует с одной из собачек 13. Жестко спаренные в блок, собачки смонтированы в пазу внутри инерционного кольца на оси 14. Зуб собачки выполняется шире зуба храповика (как паказаио на |фиг. 5, вид Д) для обеспечения взаимодействия собачки с упором 15, расположенным рядом с храповым венцом. Толкатель 16 с помощью регулируемой пружины 17 осуществляет прижим собачки к храповому венцу. Усилие прижима регулируется завинчиванием круглой гайки 18.

Для переключения блока собачек при крайних положениях датчика, соответствующих

значениям М

иЛ,„

(см. фиг. 6),

дусмотрены упоры 15 и 19. Упор 19 выполнен в виде шпонки и запрессован в полумуфту 4. На подъеме упора выполнено несколько зубьев, являющихся как бы продолжением храпового венца. Другой упор 15 имеет аналогичный подъем, выполненный с одной его стороны, а, с другой Стороны - выстуи, входящий в незамкнутый паз ограничителя 20, в незамкнутый паз которого входит штифт 21, запрессованный в опорное кольцо 22. Взаимодействие деталей 15 и 20, ограниченных щтифтом, обеспечивает упор и переключение блока собачек через 700° поворота инерционного кольца.

Степень свободы инерционного кольца во вращательном движении относительна: оно зафиксировано, например, тремя шариковыми фиксаторами 23, входящими в гнезда на торце опорного кольца 22. Число гнезд, их угловой шаг соответствует угловому шагу зубьев на храповом венце (или кратно ему).

На муфте предусмотрена регулировка:

момент инерции кольца / -с помощью резьбовых пробок 24, внутренняя полость которых залита свинцом;

положение пробок фиксируется винтами;

усилия прижима собачек к храповым венцам поджатием пружины 17;

значения фиксирующего момента для инерционного кольца поджатием пружины 25.

Муфта работает следующим образом.

При возникновении скачкообразных перемещений или автоколебаний инерционное кольцо по импульсам, получаемым от зубцов храпового венца через собачку, начинает проворачиваться. Нри этом скорость поворота кольца зависит от интенсивности колебаний: при сильных толчках собачка может проскакивать через два-три и больше зубьев.

Проворот кольца приводит к обкатыванию роликами // гибкой шестерни. Последняя медленно проворачивается и через штифты ловорачивает опорный диск 7, меняя натяг Мо и

жесткость лружин ао до тех пор, лока яе прекратятся автоколебания.

Если при движении в одну сторону не найдена оптимальная точка MQ, то инерционное кольцо доходит до упора, собачки автоматически переключаются и кольцо под действием продолжающихся автоколебаний проворачивается в другую сторону, осуществляя поиск таких значений М и «о, при которых автоколебания прекратятся и инерционное кольцо

остановится, зафиксированное пружинами 25. Подбором значения /„, регулировкой пружин 17 и 25 добиваются таких параметров, при которых муфта в ходе работы быстро настраивается на оптимальный режим, обеспечивающий нормальную работу системы щаговый двигатель - нагрузка.

Предмет изобретения

1.Упругая муфта по авт. св. № 221427, огличающаяся тем, что, с целью обеспечения самонастраивания ее на оптимальный режим, исключающий автоколебания, она снабжена автоматом изменения натяжения пружин, выполненным в виде инерционного кольца, связанного с помощью храпового механизма с ведомой полумуфтой и с помощью тел качения, гибкой, щестерни и штифтов, с поворотным опорным диском.

2.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что храповой механизм выполнен в виде двух

жестко связанных с ведомой полумуфтой храповых венцов противоположного направления и двух подпружиненных собачек, шарнирно связанных с инерционным кольцом и взаимодействующих с храповыми венцами и в крайних положениях с упорами, установленными на ведомой полумуфте.

3.Муфта по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что инерционное кольцо снабжено шариковыми подпружиненными фиксаторами.

4.Муфта по пп. 1-3, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования момента инерции инерционного кольца, последнее снабжено резьбовыми пробками, внутренняя полость которых залита свинцом.

Узе/ii:

Фиг /