Упругая муфта Советский патент 1980 года по МПК F16D3/24 

Изобретение относится к машинострое нию и может быть использовано для передачи вращения между вапами. Известна муфта, содержащая Две по- лумуфты, взаимодействующие между собой через подвижное шариковое соединение 1 . Недостаток ее заключается в отсутст вии упругих свойств Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является упругая муфта, содерткащая связанную с приводо ведущую полумуфту в виде стакана и размещённый в ней ведомый вал, взаимо действующие между собой через винтову пару и утфугий элемент, установленный между торцовыми поверхностями стакана и вала „ Однако в этом устройстве отсутствуе возможность контролировать и управлять работой. Цель изобретения - обеспечение . возможности контроля и управления работой. Это достиг1ается тем, что муфта пред лагаемой тконструкции снабжена электрически связанным с приводом электрон- ным блоком управления, имеющим преобра.зователь перемещений и взаимодействующий с ним ферромагнитный элемент, смонтированный на упругом элементе с возможностью осевого перемещения, а последний выполнен в последо вательно расположенных пружин разной жесткости и концентрично расположенного в них демпфера, при этом винтовая пара Выполнена шариковой. На фиг. 1 изображена предлагаемая упругая Mytjn-af на фиг. 2 - блок-схема управления приводом в функции передаваемого крутящего момента. Упругая. муфТа содержит ведущую полумуфту 1, выполненную в виде ста- кака, в которую входит ведомая полумуфта 2, выполненная в виде вала, образующие с помощью шариков 3 несамо тормозящуюся шариковую винтовую пару, и упругие элементы 5, расположен372ныр по оси муфты между донышком ведущей и торцом ведомой полумуфт 1 и 2, разделенные шайбой 6 между собой и упорнымшарикоподшипником 7 от ведомой попумуфты 2. Внутри упругого элемента 5 закреплен демпфер 8 линейного перемещения, а внутри упругого элемента 4 закреплены бесконтактный индуктив .ный преобразователь,перемещений 9 и ферромагнитный -элемент 10, На поверхкости полумуфты 1 закреплены якорь 11 и полюса 12 источника питания переменного тока и ферромагнитный сердечник с первичной обмоткой 13 и BTOpw ная обмотка 14 бесконтактного токосъем ника сигнала. В теле полумуфты 1 уста новлен электронный блок 15, Ведомая полумуфта 2 имеет фланец 16, связанный с ней при помощи шариковоххэ шлйцевого соединения 17, Электронный блок 15 содержит выпрямитель 18, стабилиза тор 19, генератор 20 высокочастотного напряжения с частотно-зависимым контуром, включающим индуктивный преоб разователь 9, Электронный усилитель 21 соединен с обмоткой 14 и сравнивающим устройством 22, к которому подключен задающий элемент 23, Исполнительный элемент. 24 соединяется с управляемьтм приводом. Муфта работает следующим образом. Ведущий вал, соединяется с попумуфтой 1, ведомый с полумуфгой 2. Под действием приложенногчэ к полумуфте 1 крутящего момента происходит относ№тельНый поворот полумуфт, при этом упругие элементы сжимаются. Величина деформаций упругих элементов 4 и 5 пропорциональна приложенному крутящему йбМёНту, так как величина момента трения между полумуфтами 1 и 2 благодаря применению несамотормозящегося шарикового винтового соединения но мала. Момент сопротивления, приложенный к ведомой полумуфте 2, уравновешивается только усилием, развиваемым упругими элементами 4 и 5, Передачи: 1футящего момента непосредственно между полумуфтами 1 и 2 минуя упрУгие элементы 4 и 5, не происходит, Так как момент треНия между полуму4нтами 1 к 2 мал, то даже небольшие пул сации крутящего момента на одной из полумуфт приводят к относительному нов роту полумуфт 1 и 2 и перемещени.ям в демпфере 8, т,е. к сглаживая гао этих пупьса1О1й. Характеристики упругости и собственная частота муфты определяются параметрами шариковой винтовой пары, образованной полумуфтами 1 и 2, и характеристикой уттруГих элементов, которые могут варьироваться в щироких пределах. Муфта допускает значительный относительный угловой поворот полумуфт, не имеет поверхностей трения скольжения, вследствие чего достигается высокая податливость и чувствительность муфты. к изменениям приложенного крутящего момента, а следовательно, и высокая степень сглаживания крутильных колебаний. Осевые перемещения полумуфты 2 Компенсируются шариковым шлицевым соединением 17, В завис№мости оТ величины передаваемого круь-. тящего момента, изменяется зазор между преобразователем 9 и ферромаг нитным элементом 10, в результате чего изменяется величина индуктивности контура преобразователя 9, связанного с генератором 20 (см. фиг, 2) высокочастотного напряжения с частотно-зависимым контуром, который питается от генератора 11 переменного тока через выпрямитель 18 и стабилизатор 19, Электрический сигнал с частотой, пропорциональной передаваемому крутящему моменту через бесконтактный токосъем ник 13 и 14 подается на электронный усилитель 21 и сравнивается элементом сравнения 22 с сигналом, выработанным задающим устройством 23. Сигнал рассогласования с элемента22 подается на исполнительное устройство 24, воздейст вуюшее на-привод в зависимости от функционального назначения муфты, например, если муфта используется как предохранительная, то привод отключается, у муфты автоматического управления сигнал рассогласования используется для управления величиной крутящего момента, развиваемого приводом, если муфта используется как Измерительная, то сигнал подается на регистрирующее устройство. Предлагаемая упругая муфта позволяет значительно снизить.величину критической частотны Вращения, смягчить толчки и удары в приводе, может служить надежным средством защиты от резонансных крутильных колебаний. Кроме того, эта муфта позволяет с высокой точностыо проводить контроль величины передаваемого крутящего момента и имеет большой срок службы. Следовательно, использование описываемой муфты позвол.яет осущест бить точный контроль передаваемой валом энергии и снизить нагруженность элементов привода. Формула изобретения Упругая муфта, содержащая связанную с приводом ведущую полумуфту в виде стакана размещенный в ней ведомый вал, взаимодействующие между собо через винтовую пару и упругий элемент. установленный между го эцовыми поверх-: ностями стакана и вала, о т л и ч а - ю ш а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности контроля и управления работой, она снабжена электрически связанным с приводом электронным бло- ком управления имеющим преобразователь перемещений и взаимодействующий с ним ферромагнитный элемшт, смонтированный на упругом элементе с возможностью осевого перемещения, а последний выполнен в виде двух последовательно расположенных пружин разной жесткости и концентрично расположенного в них демпфера, при этом винтовая пара выполнена щариковой., Источники информацвт принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство № 225642 кл.р 16 h 25/22, 1968. 2о Авторское сввдетельство СССР- . № 5030604 кл. F 16Ь 43/20, 1973 (прототип).