Электромагнитная пружинная муфта Советский патент 1978 года по МПК F16D27/10 

Целью изобретения является снижение времени торможения ведомого вала в расцепленном ноложении при действии на него активной нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что муфта снабжена пружиной торможения, сжатой в осевом направлеини и имеющей направление навивки, совпадающее с направлением навивки пружины сцеиления, при этом якорь снабжен дополнительным цилиндрическим стаканом, охватывающим пружин} торможения, с фрикционной торцовой поверхностью, корпус снабжен н-сестко с иим соединенной втулкой, охватывающей ведомый вал, и имеет торцовую стенку, взаимодействующую с фрикциоиной торцовой поверхностью якоря, один конец пружины торможения связан с ведомым валом, а другой - с дополнительным цилиндрическим стаканом якоря, а сама иружина установлена относительно наружной поверхности ведомого вала без зазора, а относительно наружной поверхности втулки корпуса - с зазором.

На чертеже иредставлена описываемая муфта в состоянии, соответствующем расцепленным валам при заторможенном относительно кориуса выходном валу, продольный разрез.

В корпусе 1 муфты установлены соосио ведущий 2 и ведомый 3 валы с зазором между торцами их концов 4 и 5. Диаметры концов равны пли незначительно превышают диаметры валов, близкие к минимальнодопустимым с точки зрения обесиеченпя требуемой прочности. Кроме того, вал 2 скгбжен флаицем 6.

Спиральная цилиндрическая пружина 7 сцепления, имеющая намотку встречно направлению вращения ведущего вала 2, охватывает коиец 5 ведомого вала без зазора, а конец 4 ведущего вала - с зазором. Пружииа 7 закреплена на конце 5 введением отогнутой к центру части 8 крайнего витка в кольцевую каиавку 9 ведомого вала 3.

С другой стороны нружина 7 закреилена на якоре 10 введеинем в отверстие И хвостовика 12, отогиутого радиальио в сторону.

Якорь 10 выполиен в виде двух полых тонкостенных цилиидрических стаканов 13 и 14 из ферромагнитного материала, разделенных флаицем 15. Стакан 13 охватывает пружину 7, фланец 15 при расцеплеииых валах 2 и 3 занимает иоложение фрикционного контакта с неподвижиым корпусом 1. Стакан 14, выполненный со сквозными окиами 16, охватывает спиральную цилиндрическую пружину 17 торможения, сжатую при устаиовке, имеющую наиравление намотки согласпо с иаиравлением намотки пружины 7 сцепления.

Пружина 17 охватывает без зазора цилиндрический выетуи 18 ведомого вала 3 и - с зазором втулку 19 корпуса 1. Пружина 17 однпм концом закреилена на выступе

18, а Другим -На етакане 14 якоря 10 спо собоМ) аналогичным способу крепления пружины 7. Обозначение элементов, смежных с пружипой 17, отличается от обозначения соответствуюидих элементов пружяны 7 наличием щтриха у номера иозиции элемента. Диаметр втулки 19 выбран минимально допустимым с 104ки зрения обесиечеиия требуемой прочиости, что позволяет получить мииима,чьную разн1щу в диаметрах конца 5 и выступа 18.

В корпусе 1 запрессоваиа катушка 20 управления, охватываемая магиитопроводом 21. Иа чертеже корпус 1 условио не разделен на части, что допускало бы его сборку и разборку. Условио ие показаны также вторые подщииники коисольно установленных валов 2 и 3 и второстепенные установочные детали.

Муфта работает следующим образом.

В исходном положении, т. е. при отсутствии тока в катушке 20 управлеиия вал 2 не сцеплен с валом 3 и вращается в заданном ноложении - по часовой стрелке, если смотреть на муфту со стороиы выступающего наружу конца вала 2.

Действие на вал 3 возмущающего момента нагрузки в иаправлении, согласном наиравлению вращения ведущего вала 2, приводит к повороту вала 3, результатом чего является угловое рассогласование между якорем 10, заторможенном его флаицем 15 о корпус 1, и валом 3. Это вызывает натяжеиие и плотное наматывание пружины 17 вокруг втулки 19, что является причиной сцеилеиия вала 3 с втулкой 19 до тех пор, пока катущка обесточена и пока на вал 3 действует возмущающийся момент в направлении, согласном направлению вращения вала 2. При этом угол иоворота вала 3 из исходного положеиия до полной остановки зависит от величины зазора между витками пружины 17 и втулкой 19. Величина этого поворота при соответствующих размерах деталей может быть иолучена достаточно малой.

Включение питания катушки 20 выводит флаиец 15 из фрикциониого контакта с торцовой стенкой кориуса 1. При этом иружина 17 под действием упругой силы ослабляет натяжение витков, охватывающих втулку 19, освобождая от сцепления с последней вал 3.

Под действием магнитного потока катушки 20 якорь 10 смещается в осевом направлении до замыкаиия воздушного зазора магиитоировода 21 фланцем 15. При этом торец стакана 13 якоря 10 входит во фрикционный контакт с фланцем 6 вала 2 и вовлекается им во вращение, что приводит к угловому рассогласованию между якорем 10 и валом 3 и плотному натяжению витков пружииы вокруг конца 4, являясь иричииой жесткого сценлеиия валов 2 и 3.

Отключение ййтания катушки 20 йрйвб дит к смещению якоря 10 в исходное положение и торможению вала 3, как описано выше.

Из сказанного следует, что эффективность предлагаемого решения состоит в достижении цели иастоящего изобретения, т. е. в сокращении времени торможения выходного вала, расценленного с ведущим при иаличии возмущающего момента, при сохранении основных преимуществ иружииной электромагнитной муфты - малых габаритов, высокой экономичности и быстродействия.

Формула изобретения

Электромагнитная пружинная муфта, содержащая установленные в неподвижном корпусе катушку возбуждения и перемещающийся в осевом направлении якорь с цилиндрическим стаканом, охватывающим пружину сценлеиия, установленную на соосно расположенных концах ведущего и ведомого валов, отличающаяся тем, что, с целью снижения времени торможения ведомого вала в расцепленном положении при

2 20 г/О

II I I I

действий Ма Него активйбй Нагрузки, она снабжена пружиной торможения, сжатой в осевом нанравлении и имеющей направление навивки, совпадающее с направлением

Навивки пружины сцепления, якорь снабжен цилиидрическим стаканом, с фрикционнойторцовой новерхностью, охватывающим пружииу торможения, корпус снабжеи жестко с ним соединенной втулкой, охватывающей

ведомый вал, и имеет торцовую стенку, взаимодействующую с фрикционной торцовой поверхностью якоря, один конец пружины торможения связан с ведомым валом, а другой - с охватывающим ее стаканом якоря, пружина установлена относительно наружной поверхности ведомого вала без зазора, а относительно наружной поверхности втулки кориуса - с зазором.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Системы привода рулей управляемых снарядов. Техническая информация ЦАТИ, , 1970.

2.Патент США № 3185276, кл. 192-84, 1965.

// f2