Управляемая фрикционная муфта Советский патент 1977 года по МПК F16D27/08 

(54) УПРАВЛЯЕМАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению.

Известна: фрикционная муфта, включаемая электромагнитом Ij.

Недостатком ее является высокая инерционность.

-Мзвестна.управляемая фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, взаимодействующие через поверхности трения, сжимаемые электроприводом и разжимаемые упругим звеном 2j.

Данная муфта является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатки этой муфты: невозможность быстродействия и регулирования скорости вращения.

Цель изобретения - устранение отмеченных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что муфта снабжена источником электромагнитных модулированных колебаний, а алектропривоя выполнен магнитострикционным, при этом упругое звено может быть выполнено в виде резинок орд ежой гофрированной трубки,

На фиг. 1 изображена управляемая фрикционная муфта в разрезе; на фиг. 2 - крепления упругого элемента (вариант).

Управляемая фрикционная муфта содержит ведущую полумуфту 1 с закрепленным на ней фрикционным диском 2. В егс- ступице закреплена бронзовая втулка 3, в которой с зазором установлена ведомая полу.муфта 4 с фрикционным диском 5. Ведомая иолумуфта соединена с ведомым вале 6 через втулку 7 и упругое звено, выполненное в виде резинокордовой гофрированной трубки 8. Крутящий момент передается от ведомой полумуфты 4 к ведомому валу 6. Выключение управляемой фрикционной муфты сопровождается постоянным прижимом ведомой полумуфты к упорному подшипнику 9, одно из колец которого напрессовано на ведомую полумуфту 4, а опорная поверхность другого кольца прижата к активному элементу 10 магнитострикпионного привода.

На активном элементе Ю установлена обмоггка возбуждения 11, электрически связчнная через контактные копьиа 12с источНИКОМ электромагнитных модулированных колебаний, содержащим генератор 13 электрических колебаний и модулятор 14,

Активный элемент 1О магнитсзстрикциониого привода имбет прямоугольную форму

и выполняется шихтс®аннь1М

Резин еж орд свая труйса 8 иадета на ведомую полумуфту 4 и втулку 7 и закреплена на них бандажными кольцами 15 и 16

Упругое жено может быть выполнено в виде резинокордового кольца 17, устанавливаемого между диском 5 и его фрикционной накладкой 18 (см. фиг. 2).

При применении электрострикционного или пьезоэлектрического устройства управления вместо магнитострикционного активного элемента 10 с обмоткой возбуткдения 11 устанавливается электрострикциоиный или пьезоэлектрический активный элемент.

При использсжании магнитострикционного активного элемента, выполненного из таких материалов, KaKTbTe,j,D TejHnH резины с добавкой Те, обладающих значительной магнитострикционной постоянной ( 10 - 1О-), можно получить компактные конструкции муфту, обеспечив достаточные величины перемещения полумуфты включения.

Фрикционная управляемая муфта работает следующим образом.

При отсутствии, управляющего напряжения муфта отключавтся упругим звеном 8, разъединяющим фрикционные диски 2 и 5. При подаче на привод включения постоянного напряжения муфта включается и работает как обычная фрикционная муфта без скольжения.

При необходимости регулировать скор ость ведомого вала на привод включения с блсжа управления подается низкочастотное импульсное напряжение, что приводит к периодическому взаимодействию диске 2 и 5. В периоды этого взаимодействия происходит скручивание упругого звена 8 в пределах его упругой деформации, и крутящий момен передается на втулку 7 и ведомый вал 6.

Для уменьшения величины относительного проскальзыван:ия дисков 2 и 5 в началь ный и конечный моменты периодов фрикцион ного взаимодействия ведомую полумуфту с диском 5 выполняют с минимальными моментами инерции, а форму импульсов подбир Ют такой, чтобы можно было получить максимально допустимые т датериалами фрикциных накладок дисков скорости их осевого сближения.

Продолжительность импульсов управления при этом должна быть такой, чтобы, с одной стороны, в период фрикционного Э,заимодействия дисков 2 и 5 момент, вызываемый скручиванием упругого звена 8 и приложенный- к вед омой полумуфте 4 и фрикционному диску 5, не превосходил предельного крутящего момента, который может передавать муфта. С другой .стороны, продолжительность импульса должна обеспечить нарастание крутящего момента на ведомой полумуфте 4 до величины, превышающей статический момент нагрузки, что является условием начала движения ведомго вала 6.

Данное условие выражается неравенством

т oTH(t)

..,.,,cli:iM

Make о

где Mpj - статический момент нагрузки;С - жесткость упругоскручиваемого элемента;

crrndr новенная разность скоростей ведущего и редомаго валов:,

Т - время действия импульсов; ДЛ., - максимально возможный момент, передаваемый муфтой. Для увеличения амплитуды деформации активный элемент 1О магнитострикционного привода может возбуждаться переменным напряжением, подаваемым с блока управления, частота которого равна резонансной частоте системы, включающий активный элемент Ю, ведомую полумуфту 4 с диско 5, подщипник 9, упругое звено 8 и бандажное кольцо 15.

г Пр1шеняя осуществляемую модулятором 14 ш |19тио-импульсную модуляцию управляющёЩ напряжения резонансной частоты, вырабатываемого генератором 13, можно осуществить регулирование скорости ведомой муфты. При этом в течение действия низкочастотного управляющего импульса происходит фрикционное взаимодействие фрикционных дисков 2 и 5 с частотой, равной резонансной частоте. В моменты отсутствия низкочастотного управляющего импуль са диски не взаимодействуют. .

Такая фрикционная управляемая муфта позволяет резко снизить время, потребное На включение и выключение, благодаря применению малоинерционного магнитострикционного, пьезоэлектрического или электрострикционного привода включения.

Импульсное управление позволяет регулировать скорос.ть ведомого вала и форми« ровать необходимые режимы разгона и тор можения рабочего органа за счет изменения длительности периодов фрикционного взаимодействия, чередующихся с периодами пол ного выключения муфты.