Термоуправляемая фрикционная муфта

А СОЮЗ СОВЕТСКИХСО,ОПФЮЕСНИКРЕСПУБЛИН 119) (11) 4(51) Р 16 Р 13/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 Т)9(72) К.И.Харазов и А.В.Воронцов (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 62 1-82554(088,8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 388145, кл, Г 16 Р 13/08, 1973.2. Авторское свидетельство СССР Р 562695, кл. Р 16 Р 13/14, 1976,3. Авторское свидетельство СССР У 718649, кл. Г 16 Э 43/25, 1978.4, Авторское свидетельство СССР В 386169, кл. Р 16 В 13/12, 1971 (прототип).(54) (57) ТЕРМОУПРАВЛЯЕМАЯ ФРИ КЦИОННАЯ МУФТА, содержащая корпус, расположенные в нем ведущую, ведомую полумуфты в виде барабанов на концахвалов и управляющее устройство с фрикционными накладками, причем управляющее устройство выполнено в виде двух.концентрично связанных друг с другом кольцеобразных стаканов, внутренний из которых - упругий, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструк ции, она снабжена нагревателем, рас" положенным внутри корпуса у внешнего стакана управляющего устройства, последний выполнен из материала с эффектом памяти формы, одни концы стаканов управляющего устройства жестко закреплены на барабане ведомой полу- муфты, а на других незакрепленных выполнены сквозные наклонные прорези,. равномерно расположенные по окружности, причем прорези противоположно наклонены одна к другой,их длина превышает половину длины стаканов, лепестки между прорезями попарно сое-, динены друг с другом, а фрикционные накладки установлены на внутренних поверхностях лепестков внутреннего стакана с возможностью взаимо,ействия с цилиндрической поверхностьюбарабана ведущей полумуфты.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах для отключения передач.Известна фрикционная муфта, содержащая два вала и охватывающую их 5 фрикционную пружину с плоскими поверхностями трения. Управление муфтой осуществляется силовым электро= магнитом, воздействующим на фрикционную пружину 1 11.Недостатком данной муфты является, механическая связь в управляющем эле- менте, которая приводит к интенсивному износу поверхности скольжения, к относительной сложности муф .ты вследствие наличия в ней силового электромагнита и к низкой. надежности, из-за работы возвратной пружины электромагнита на вращающемся основании, 20Известна фрикционная муфта, в которой ведомая и ведущая части взаимодействуют одна с другой посредством управляющего элемента, выполненного в виде электрического проводни ка. Управление муфтой осуществляется путем изменения длины проводника под действием электрического тока 2.Однако ее низкая надежность, сложность конструкции определяется в свя-З 0 зи с использованием управляющего элемента, его установкой, эксплуатацией и тедеИзвестна термоуправляемая муфта, в которой ведомая и гедущая частивзаимодействуют одна с другой посредством управляющего элемента, изменяющего свои свойства под действием подводного тепла 3.1.Недостатком известной муфты явля ется низкая надежность, так как тепло, необходимое для управления муфтой, подводится из вне. Муфте свойственно низкое быстродействие, так как прежде чем нагреется управляющий 45 элемент необходимо нагреть все детали сопрягаемые с ним. Управляющий элемент массивен, следовательно, требуется большое время для его нагревания. 50Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату является фрикционная муфта, в которой ведущая и ведомая части взаимодействуют одна с другой посредством 55 управляющего элемента, выполненного в виде концентричных и связанных друг с другом упругих стаканообразных колец. Управление муфтой осуществляется путем использования сил упругостиНедостатком данного устройства является наличие механической связив управляющем элементе, что приводит к сложности конструкции и низкой надежности из-за вероятного выхода из строя управляющего элемента.Цель изобретения - повышение надежности и. упрощение конструкции.Поставленная цель достигается тем, что термоуправляемая фрикционная муфта, содержащая корпус, расположенные в нем ведущую, ведомую полумуфты в виде барабанов на концах валов и уп.равляющее устройство с фрикционными накладками, причем управляющее устройство выполнено в вцце двух концентрично связанных друг с другом кольцеобразных стаканов, внутренний из которых - упругий, снабжена нагревателем, расположенным внутри корпуса у внешнего стакана управляющего устройства, последний выполнен из материала с эффектом памяти формы, одни концы стаканов управляющего устройства жестко закреплены на барабане ведомой полумуфты, а на других незакрепленных, выполнены сквозные наклонные прорези, равномерно расйоложенные по окружности, причеМ прорези противоположно наклонены одна к другойих длина превышает половину длины стаканов, лепестки между прорезями попарно соединены друг с другом, а фрикционные накладки установлены на внутренних поверхностях лепестков внутреннего стакана с возможностью взаимодействия с цилиндрической поверхностью барабана ведущей полумуфты.1На фиг. 1 изображена термоуправляемая фрикционная муфта, продольный разрез на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Фрикционная муфта (фиг. 1) состоит из ведущего вала 1 и ведомого вала 2 с барабанами 3 соответственно на концах валов. На барабане 4 ведомого вала 2 закреплено со сторо" ны одного из своих торцов управляющее устройство, которое выполнено в виде двух тонкостенных стаканов 5 и 6, свободно установленных один внутри другого, без зазора по сопрягаемой цилиндрической поверхности. Внешний113723стакан 5 выполнен из материала с эффектом памяти формы, например из титано-никелевого сплава, и имеет .сквозные наклонные прорези 7 на 2/3- 3/4 своей длины со стороны свободного торца. Прорези равномерно распределены по окружности. Внутренний стакан 6 выполнен из материала с. высокой упругостью, например пружинной стали,и имеет равномерно распределен О ные по окружности сквозные наклонные прорези 8 на 2/3-3/4 своей длины со стороны свободного торца, но под отрицательным углом относительно прорезей 7 в стакане 5 (т.е, наклоны упомянутых прорезей противоположны одна другой). Косые лепестки 9 и 10, образованные прорезями 7 и 8 в стаканах 5 и 6, в своих концевых местах . скреплены попарно, а на внутренней поверхности лепестков 10 внутреннего барабана 6 установлены фрикционные накладки 11. Между накладками 11 фрикциона и барабаном ведущего вала ,1 по окружности оставлен зазор 12 в 1-3 мм, Неподвижный корпус 13, внутри которого посредством подшипников 14 и 15 установлены барабаны 3 и 4, содержит нагреватель 16,выполненный, например в виде нагревательной элект- рической спирали или газопроводящей трубки.Термоуправляемая Фрикционная муфта работает следующим образом.В исходном состоянии Фрикционные накладки 11 не соприкасаются с бара- З 5 баном 3 ведущего вала 1, поэтому крутящий момент на ведомый вал 2 не передается. Для включения муфты в нагреватель 16 подается управляющий40 сигнал, например электрический ток или горячий газ, Нагреватель 16 нагревает тонкостенные стаканы 5 и 6.оПри температуре около 80 С лепестки 9 стакана 5 переходят во вторую запоминаемую форму, изгибая лепестки 10 стакана 6 и прижимая Фрикционные накладки 11 к ведущему валу 1 муфты. При этом крутящий момент передается от ведущего вала 1 к ведомому валу 2. При выключении нагревательного элемента 16 лепестки 9 стакана 5 переходят в первую, исходную запоминаемую Форму под действием сил упругости лепестков 10 стакана 6. Фрикционные накладки 11 удаляются от ведуще-го вала 1 и передача крутящего момента от ведущего вала 1 к ведомому 64валу 2 прекращается. Муфта может работать в горячих средах (газе, жид-, кости), температура которых используется для управления муфтой. В этом случае необходимость в нагревательном элементе отпадает.фрикционная муфта не имеет механической связи между нагревателем 16 и фрикционными накладками 11, что упрощает конструкцию муфты и повышает ее надежность, Нагревательное устройство может быть установлено внутри корпуса посредством керамического каркаса типа кольцевой клетки, При выполнении нагревательного устройства в виде нагревательной электрической спирали напряжение к ней подводится электрическими проводниками, пропущенными через специальные отверстия в корпусе, Время срабатывания муфты определяется постоянной времени нагрева титано-никелевого стакана (консолей) и составляет 0,5-0,8 с. В целях ускорения.остывания и уменьшения времени выключения муфты (до 0,6-0,9 с) корпус выполняется из теплопроводного металла, например алюминиевого сплава и имеет вентиляционные отверстия, т.е. принудительный обдув. В целях техники безопасности корпус муфты может ограждаться удаленным защитным кожухом с развитыми вейтиляционными отверстиями.Указанная норма выполнения управляющего устройства, подразумевающая соединение обоих валов за счет применения материала с эффектом памяти формы, не единственна. Предлагаемое изобретение подразумевает такую форму управляющего устройства, которая охватывая ведущийбарабан, может в одном своем положении позволять свободное вращение последнего, а в другом - вращение, совместное с ним. Например, формой выполнения управляющего устройства может быть и охватывающая ведущий барабан пружина, выполненная из пружинной стали.Использование изобратения позволяет упростить конструкцию, так как на 15-203 уменьшается количество используемых деталей, повысить надеж" ность, так как количество используемых деталей уменьшится и в конструкции муфты будут исключены механические связи.