Экранированная магнитная муфта Советский патент 1981 года по МПК H02K49/06 

1

Изобретение относится к магнитным муфтам, используемым в приборостроении для передачи механической энергии из замкнутых объемов, например, в конструкциях дифманометрических приборов.

Известны различные исполнения экранированных магнитных муфт, которые например, выполнены в виде концентрично расположенных и разделенных экраном полумуфт, одна из которых соединена с источником энергии, а другая - с исполнительным органом прибора. При этом передаваемое муфтой движение может быть как вращательным одного направления, так и возвратновращательным (качательным) 1 и 2.

Недостатком подобных муфт является то, что в случае передачи ими качательного движения не обеспечивается уверенный самовозврат в исходное положение и сохранение неизменности взаиморасположения полумуфт в условиях внещних механических воздействий (вибрация и т.п.), что снижает точность передачи. Для устранения этого в подобных муфтах используется жесткая связь ведущей полумуфты с источником энергии (что не всегда возможно обеспечить, например, при использовании муфт в дифманометрах) или введение упругого элемента в исполнительном органе прибора, связанном с ведомой полумуфтой. В последнем случае упругий элемент неизбежно создает дополнительный момент сопротивления магнитной передачи, что увеличивает угол рассогласования между полумуфтами, т.е. также снижает точность (синхронность) передачи.

Наиболее близкой к предлагаемой по те.кнической сущности является одноименнопо... люсная экранированная магнитная муфта, которая содержит разделенные экраном ведущую и ведомую полумуфты. .Магнитное поле создается встроенным во внутреннюю (ведомую) полумуфту постоянным магнитом, Глухой цилиндрический экран муфты герметично соединяется с корпусом, образуя таким образом в устройстве две несвязанные полости ведущей и ведомой полумуфт 3. Недостаток этой муфты состоит в том, что в ней в случае передачи возвратно-вращательного движения без жесткой связи ведущей полумуфты с источником энергии не обеспечивается уверенный возврат полумуфт к исходному состоянию после снятия нагрузки. В условиях внещних механических воздействий возможны произвольные повороты одной из полумуфт, влекущие за собой вследствие наличия магнитной связи между полумуфтами движения другой полумуфты, что отрицательно сказывается на точности всей передачи.

Цель изобретения - повышение точности передачи в условиях внешних механических воздействий.

- Поставленная цель достигается введением в конструкцию муфты размещенной в полости ведущей полумуфты и насаженной на хвостовик экрана одновитковой фигурной пластинчатой пружины, концы которой введены в выполненный в торце ведущей полумуфты паз в форме сектора с углом при верщине меньшим чем угол расхождения концов пластинчатой пружины в свободном состоянии, а также введением упора, закрепленного в корпусе таким образом, что в него уперт один из концов пластинчатой пружины.

Кроме того, в другом (не упирающемся в упор) конце пластинчатой пружины выполнена открытая в сторону упора прорезь t на глубину, равную шагу резьбового соединения экрана с корпусом.

На фиг. 1 показана муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -вид Б на фиг. 2.

В корпусе 1 муфты расположена наружная ведущая полумуфта 2, установленная в подшипниках 3, на хвостовике 4 экрана 5. В гнездо, выполненное на наружной поверхности полумуфты 2, упирается толкатель б, связанный с источником энергии и перемещающийся в направляющем отверстии корпуса 1. Хвостовик 4 экрана 5 имеет резьбу, с помощью которой экран 5 соединен с корпусом 1. Герметичность соединения экрана 5 с корпусом 1 обеспечивается сваркой фланца экрана с корпусом. Внутри экрана расположен вал 7 ведомой полумуфты, состоящей из постоянного магнита 8 и двух зубцовых венцов 9, жестко установленных на валу 7. Опорами вала 7 служат втулки 10. В герметичной полости наружной полумуфты образованной корпусом 1 и экраном 5, расположена фигурная одновитковая пластинчатая пружина 11, насаженная на хвостовик 4 экрана 5. Концы пружины 11 введены в выполненный в торце полумуфты 2 паз в форме сектора с углом при верщине Уменьшим чем угол расхождения концов пружины

( ott) в свободном состоянии. Таким образом, пружина 11 после установки в муфту находится в заневоленном состоянии. При этом, чем больше разница между углами

d и /1, тем больще степень заневоливания пружины 11. Поэтому значения углов аи

oil выбираются в каждом конкретном случае с учетом жесткости пружины 11 и допустимого или желаемого для данной муфты страгивающего момента.

В корпусе 1 установлен упор 12, например, в виде запрессованного щтифта. угол j9 между осью направляющего (для толкателя 6) отверстия в корпусе 1 и диаметральной плоскостью корпуса 1, в которой расположен упор 12, выполнен равным углу между боковой стенкой гнезда (под толкатель 6) в полумуфту 2 и стенкой паза в торце полумуфты. Вследствие этого, когда в процессе сборки муфты один из концов пружины 11 касается упора 12, дно

гнезда в полумуфте 2 оказывается перпендикулярным оси толкателя 6, направляемого отверстия корпуса 1.

Для обеспечения исходного состояния муфты сборка ее осуществляется следующим образом.

Полумуфта 2 собирается с подшипниками 3 и пружиной 11 на хвостовике 4 экрана 5, затем экран 5 в сборе с полумуфтой 2 и пружиной 11 завинчивается в корпус 1. При этом совместное вращение этих трех деталей происходит до момента, когда один из концов пружины 11 (фиг. 2) упрется в упор 12. В процессе дальнейщего свинчивания экрана 5 с корпусом 1 (до упора фланцем) вращения полумуфты 2 и пружины 11 не происходит. Они движутся поступательно, скользя наружной поверхностью левого конца пружины 11 к упору 12, а хвостовик 4 экрана 5 поворачивается относительно насаженной на него пружины 11. Для того, чтобы в процессе свинчивания в упор 12 не

0 упиралась внутренняя поверхность правого (фиг. 2) конца пружины 11 (так как при свинчивании вращение происходит по стрелке В и правый конец пружины 11 приближается к упору 12 с запаздыванием на угол а), в этом конце напротив упора 12 выполнена

5 открытая в сторону упора прорезь 13 щириной больше диаметра упора .и глубиной, равной шагу резьбового соединения экрана 5 с корпусом 1.

Q Муфта работает следующим образом.

Толкатель 6. поворачивает полумуфту 2 на некоторый угол в сторону стрелки Г (фиг. 2). При этом связанный с толкателем 6 источник энергии, отклоняя конец пружины 11, продолжает ее заневоливание,

5 так как левый конец пружины, упертый в упор 12, остается неподвижным. Магнитный поток, созданный магнитом 8, замыкается через зубцовые венцы 9 и зубцы наружной полумуфты 2, благодаря чему внутренняя ведомая полумуфта поворачивается синхронно с наружной. При снятии усилия с толкателя 6 полумуфта 2, а вместе с ней и ведомая полумуфта возвращается в исходное положение под воздействием раскручивающейся пружины 11. Момент сопротивления вращению ведомой полумуфты вызывает наличие некоторого незначительного угла рассогласования между полумуфтами, характеризующего точность передачи. Таким образом, предлагаемая конструкция муфты обеспечивает повышенную точность магнитной передачи в условиях внешних механических нагрузок благодаря наличию предварительно заневоленной пружины, исключающей самопроизвольное отклонения ведущей полумуфты относительно жестко не связанных с ней элементов привода. Расположение пружины и ее связь с ведущей полумуфтой исключает влияние ее усилия на момент сопротивления ведомой полумуфты и, следовательно, не увеличивает угла рассогласования. Кроме того, установка пружины в полость ведущей полумуфты не изменяет габаритов устройства в целом и обеспечивает для пружины оптимальные услоВИЯ работы в герметизированном, защищенном от окружающей среды, объеме. Формула изобретения 1. Экранированная магнитная муфта, содержащая корпус, размещенные в нем наружные ведомую и внутреннюю ведомую полумуфты, а также разделяющий их цилинд-. рический экран, герметично соединенный с корпусом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности передачи в условиях внешних механических воздействий, она снабжена размещенной в полости ведущей полумуфты и насаженной на хвостовик экрана одновитковой фигурной пластинчатой пружиной, концы которой введены в выполненный в торце ведущей полумуфты паз в форме сектора с углом при верщине меньщим, чем угол расхождения концов пластинчатой пружины в свободном состоянии, а так же упором для одного из концов пластинчатой пружины. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что в.другом конце пластинчатой пружины выполнена открытая в сторону упора прорезь на глубину, равную шагу резьбового соединения экрана с корпусом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 495747, кл. Н 02 К 49/00, 1975. 2.Патент США № 899061, кл. 192-84, Г967. 3.Ганзбург Л. Б. Механизмы с магнитной связью. 1973, с. 123.

Фиг.З