Электромагнитная порошковая муфта Советский патент 1978 года по МПК F16D37/02 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПОРОШКОВАЯ МУФТА

1

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к деталям машин, предназиаченным для соединения валов н передачи крутящего момента, и может найти широкое применение в тракторостроении для соединения и передачи крутящего момента с ведущего на ведомый вал трансмиссии.

Известно значительное количество разнообразных конструкций электромагнитных порошковых муфт, обеспечивающих передачу крутящих моментов более 12ОО кгсм в широком диапазоне скоростей вращения (от 50О-25ОО об/мин). Например, известна электромагнитная порошковая муфта, содержащая концентрично расположенные с рабочим зазором, заполненным ферромагнитным порошком, корпус и ротор с магнитопроводами, на магнитопрово де ротора выполнены кольцевые канавки прямоугольного сечения l.

Вьгаолнение таких канавок позволяет значительно увеличить количество засыпаемого ферромагнитного порошка, чем обеспечивается и увеличение переааваемото момеита. При этом размеры рабочего зазора находятся в более .оптимальных пределах. Однако увеличенное количество порошка во время холостого хода пoлy tyфты требует равномерного распределения его по всей i oверхности канавок и рабочему зазору. Выполнение же кольцевых канавок не обеспечивает в должной степени равномерности распределения ферромагнитного порошка, чт приводит к нарушению свойств порошка и требует частой его замены. Кроме того, неравномерное распределение порошка по всему объему сказывается на нерапномерности формирования связок, передающихся крутяшим моментом. Последнее во время собочего хода предполагает болылую степень проскальзывания гшлумуфт. Указанный фактор приводит к тепловым ударам, что нарушает магнитную проницаемость материала, из которого выполнены рабочие поверхности полумуфт.

Известна также электромагнитная порошковая муфта по основному авт. св. № 332263, которая содержит концентрично расположенные с рабочим зазором, заполненным ферромагнитным порошком, ксппус и ротор с магнитопроводами, имеющими продольные пазы, увеличивающие объем ра бочего зазора {i2j. Эта муфта наиболее близка к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Такая конструкция муфты очень удачно решает . вопрос повышения передаваемого крутящего момента путем увеличения количества ферромагнитного порошка. Причем, увеличение количества последнего не сказьюается на работе муфты вхолостую. Указанные положительные качества обеспечиваются за счет выполнения на рабочих поверхностях магнитопроводов пазов, идущих параллельно оси муфты. Однако шя того, чтобы цостинуть увеличения крутящего мо- мента в 2- 3 раза необходимо увеличить количество ферромагнитного порошка более, чем в 4 раза Такое увеличение требует выполнения либо глубоких, либо широких па зов. Выполнение глубоких пазов явно неэф фектшно, так затрудняется затягивание и формирование полноценных связок, передающих крутящий момент. Неэффективность заключается еще и в том, что магнитный поток желательно направить полностью через рабочие зазоры, а не рассеивать его по магнитопроводу. В случае же вьгаолнени широких пазов площади рабочей поверхности магнитопроводов недостаточно для формирования связок из всего засьшанного количества порошка. Б результате описываемая конструкция муфты обладает величиной проскальзывания полумуфт 35-40 см/ пр передаваемых моментах более 1200кг/см. В результате такой величины проскальзьгвания температура за этот период увеличивается на , Это явление отрицатель сказывается на свойстве магнитной прони цаемости рабочих поверхностей муфт.ы, выполняемых, как известно, из магнитомягко го материала и имеющего чувствительность к каждому градусу повышения температуры Целью изобретения является уменьшение скольжения и повышения магнитной проницаемости. Для этого в боковых стенках продольны пазов выполнены дополнительные полости и радиальные сквозные прорези, соединяющие эти полости с колвдевой полсстыо муф ты, заполненной порошком. На фиг. 1 представлена электромагнитная порошковая муфта, продольный разрез| на фиг. 2 - разрез на ф1гг. 1; на фиг. 3 - рабочая поверхность магнитопроЭлектромагнитная порошковая муфта со цержит концентрично расположенные с рабочим зазором образующим полость 1 :ioлумуфты 2 и 3. Первая из них ведомая. Она Предназначена для передачи крутящего момента через зубчатое колесо 4, установленное на колшевой поверхности 5 ее корпуса 6. В крышках 7 и 8 последнего посажены подшипники 9 и 10. Вторая полумуфта 3 - ведущая представляет собой установленный в подшипниках 9 и 1О приводимый от первичного двигателя ведущий вал 11. На последнем расположен ротор 12, в кольцевом пазу которого закреплена обмотка возбуждения 13. Рабочие части полумуфт выполнены из магнитомягкого материала и представляют собой магнитопроводьг 14. .Указанные магнитопроводы 14 имеют заполняемые ферромагнитным порошком продольные пази 15 к дополнительные полости 16. Последние увеличивают объем порошковой емкости и соединены радиальными сквозными прорезями 17 с кольцевой полостью 1. Сквозные прорези 17 предназначены для свободного выхода порошка на рабочие поверхности 18 магнитопроводов и для равномерного распределения порошка по всему свободному объему колыдевой полости 1. Электромагнитная порошковая муфта работает следующим образом. Ведущий вал 11, приводимый во вращение первичным двигателем, вращаясь в подшипниках 9 и 10, увлекает во вращение ротор 12, При отсутствии тока управления ферромагнитный порошок с помощью дополнительных полостей 16и прорезей 17 равномерно распределяет ся по кольцевой полости 1 и продольным пазом 15. Из последних во время врйщения избыточная часть порошка перемещается в дополнительные полости 16. При подаче тока к обмотке возбуждения 12 в магнитопроводе 14 возникает магнитный поток. Его силовые линии проходят по полумуфте 2 через слой порошка, по полумуфте 3 и снова через слой в полумуфту 2, обрадуя замкнутую цепь. При этом находяшитйся в пазах 15 и полостях 16 ферромагнитный порошок затягивается через прорези 17на рабочие поверхности 18 магнетопроводов 14. Поступивший на рабочие поверхности порошок затвердевает, сцепляясь с полумуфтой 2. В результате сцепления зубчатое колесо 4 получает вращение с угловой скоростью, соответствующей скорости Вращения ведущего вала. Выполнение на магнитопровоиах полостей и сквозных прорезей обеспечивает увеличение рабочей поверхности магнитопроводов до 30%, что способствует формированию прочных связок из всего засыпанного количества порошка, и увеличение скорости формирования

связок за счет направленного и равномерного распределения ферромагнитного порошка на рабочей поверхности.

Указанные факторы обеспечивают уменьшение времени относительного проскальзывания полумуфты в 4,5 раза, что в совокупности с более равномерным распределением порошка во время холостого хоаа снижает тепловыделения более, чем в 2,5 раза. Уменьшение те пловы пелен ий способствует увеличению как свойств магнитной проницаемости материала магнитопровопов, так и срока службы ферромагнитного порошка.

/«

Формула HaoGffoTetiHn Электромагнитная порошковая муфта по авт. св. № 332263, отличаю ш а яс я тем, что, с целыо уменьшения скольжения и повышения магнитной проницаемости, в боковьсс стенках продольных пазов выполнены дополнительные полости и радиальные сквозные прорези, соеаиняюшие эти полости с кольцевой полостью муфты,.. заполненной порошком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I I

J5 13 КА-Л

is

IS