Фрикционный узел

(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕПЬСТ ЕНИЯ и ин(57) Использование: передача крутящего момента или осуществление торможения с автоматической компенсаци" Изобретение относится к машиностроению и,может быть использовано вмеханизмах типа фрикционных тормозови муфт,Известны фрикционные узлы, содержащие установленные с возможностьювзаимодействия Фрикционные элементы,на одном иэ которых жестко закреплендополнительный Фрикционный элемент,установленный с возможностью взаимо"действия с вторыч Фракционным элементом.Недостатком данных фрикционных узлов является их низкие эксплуатационные качества, а именно - малыйсрок службы, низкая стабильность выходных параметров, резкие удары при замыкании. При замыкании фрикционного узла фрикционные элементы прижимаются один к другому и за счет силтрения происходит интенсйвное стирание их контактируемых поверхностей.Следовательно, по мере изнашиванияпоследних зазор между фрикционнымиэлементами при разомкнутом положениифрикционного узла будет увеличиваться. Это обуславливает ухудшение быстродействия замыкания фрикционногоузла и требует частых регулировокзазора между фрикционными элементами. При замыкании фрикционного узла Фрикционные элементы со значительной силой ударяются один обдругой,что вызывает сильный шум и вибрацию,(21) 4766748/27(56) Патент США. Г 3899061,кл, Г 16 В 27/01. 1975.Патент ФРГ й 2747465,кл. Р 16 В 59/02, 1982.Патент США У 3473631,кл. Р 16 В 55/00, 1969. ей износа. Сущность из дополнительный фрикцио подпружинен упорной по аналогичной поверхност двух основных Фрикцион Последний вместе с доп фрикционным элементом возможностью взаимодей основным фрикционным э полнительный фрикционн полнен по меньшей мере нительной упорной пове положенной с зазором о дополнительной упорной первого фрикционного э ные поверхности послед жены в его изнашиваемо ф-лы, 1 ил,обретения;нный элемент верхностью к и одного иэ ных элементоволнительным расположен с ствия с вторым лементом, Доый элемент выс одной дополрхностью, растносительно поверхности лемента. Упор- него располо - й зоне. 3 з,пИзвестен также Фрикционный узел,содержащий установленные с возможностью взаимодействия фрикционные элементы, установленный с возможностьювзаимодействия с одним из фрикционных элементов и подпружиненный относительно второго фрикционного элемента до упора своей упорной поверхностью к упорной поверхности послед Онего дополнительный фрикционный элемент, причем рабочая поверхность дополнительного фрикционного элементав разомкнутом положении фрикционногоузла выступает над поверхностью второго Фрикционного элемента,Недостатком данного фрикционногоузла являются его низкие эксплуатационные качества, По мере износа выступающей части дополнительного Фрик Оционного элемента начинают стираться основные фрикционные элементы,Таким образом, по мере изнашиванияпоследних зазор между ними, как и впредыдущих конструкциях, будет увеличиваться, что и приводит к ухудшению вксплуатационных качеств. Крометого, после износа выступакщей частидополнительного фрикционного элементаизменяются условия работы фрикционного узла, в частности изменятся коэф"Фициент трения, что обуславливает изменение выходных показателей данногофрикционного узла. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем автоматической компенсации износа.Поставленная цель достигается тем, что в фрикционном узле, содержа О щем установленные с возможностью вза имодействия фрикционные элементы, установленный с возможностью взаимо" действия с одним из фрикционных элементов и подпружиненный относительно второго фрикционного элемента до упо", ра своей упорной поверхностью в упор-, ную поверхность последнего дополнительный фрикционный элемент, второй и дополнительный фрикционные элемен ты выполнены каждый по меньшей мере с одной дополнительной упорной по" верхностью, которые расположены одна напротив другой с зазором, при этом расположение .упорных поверхностей 55 выбрано с учетом следукщего соотноше- ния:с 1(1+Ьо,где Ьи Ь - расстояние между близ.лежащими в.продольном направлении упорными поверхностями соответственно второгои дополнительного фрикционных элементов, расположенными одна напротив другой;- величина относительного перемещения основных Фрикционных элементов,В предлагаемом фрикционном узлепосле износа выступающей части дополнительного фрикционного элемента начинает стираться также и поверхностьвторого Фрикционного элемента и, когда величина линейного износа последнего станет численно равна Йо, дополнительный фрикционный элемент смещается до упора в дополнительную упорную поверхность; При этом за счеттого, что Ь Ь , дополнительный фрикционный элемент вновь будет возвышаться над вторым фрикционным элементом,практически исключая износ последнего и восстанавливая условия работыФрикционного узла. Поскольку величина Ь выбирается минимально возможнойпо соображениям механической прочности, то величина указанного износавторого Фрикционного элемента будетнезначительна, Это обеспечивает повышение эксплуатационных качеств предлагаемого фрикционного узла вследствие незначительного изменения в процессе работы зазора между первым ивторым фрикционными элементами засчет автоматической компенсации износа дополнительного фрикционного элемента.На чертеже изображен предлагаемыйФрикционный узел в составе электромеханического Фрикционного тормоза(в разомкнутом состоянии),фрикционный узел состоит из перво"го Фрикционного элемента 1 в видедискового якоря, закрепленного на приводном валу 2 при помощи цанговогозажима 3 и упругой мембраны 1, второго Фрикционного элемента 5 в видемагнитопровода растормаживающегоэлектромагнита, имекщего наружное 6и внутреннее 7 ферромагнитные кольца,и.дополнительного фрикционного элемента 8 в виде немагнитного кольца.Последнее установлено с возможностьюаксиального перемещения до упора своей упорной поверхностью 9 в упорнуюповерхность 10 второго фрикционногонен дополнительный фрикционньй элемент 8, обеспечено немного меньше, е чем тяговое усилие, действующее наэлемент 1 со стороны постоянногомагнита 15,.то элемент 1, упираясь вэлемент 8, смещает его и притягивается до упора во второй фрикционныйэлемент 5, Тем самым воздушный зазорв магнитной цепи электромагнита призамкнутом фрикционном узле отсутствует и величина магнитного потока постоянного магнита 15, а значит, и развиваемое им тяговое усилие, имеютмаксимально возможные значения, Приэтом силы трения и, соответственно,износ трущихся поверхностей, будутвозникать в основном между элементами 1 и 8, а между элементами 1 и 5 20 будут практически отсутствовать, Этообеспечивает в течение длительноговремени практически постоянный заваро между элементами 1 и 5 при разомкнутом Фрикционном узле и, следователь" 25 но, постоянное тяговое усилие, действующее на элемент 1 при замыкании.По мере износа элемента 8 его торецперестает выступать над элементом 5и при замыкании фрикционного узла ЗО элемент 1 начинает стирать также и поверхности колец 6 и 7 и полюсного на"конечника 13. Когда величина линейного износа последнего становится численно равной Ь , упругий элемент 14вновь смещает элемент 8 в сторонуэлемента 1 до упора его дополнительной упорной поверхности 11 в дополнительную упорную поверхность 12 эле"мента 5. Так как Ь ) Ь , то элемент 8 40,вновь будет возвышаться над поверх"ностью элемента 5 и силы трения опятьбудут возникать в основном между ними элементом 1, а износ элемента 5 иполосного наконечника .13 практически 5 прекращается, Поскольку величина Ь;,выполняется минимально возможной посоображениям механической прочностиполюсного наконечника 13, то величина линейного износа элемента 5, необ" 50 ходимая для того, чтобы элемент 8вновь возвышался над элементом 5, бу 5 7элемента 5, причем на сопрягаемыхповерхностях фрикционных элементов5 и 8 выполнены дополнительные упорныповерхности 11 и 12, которые расположены одна напротив другой с зазором, при этом расположение упорныхповерхностей 9-12 выбрано с учетомследующего соотно ения:Ь, Ьс 1+Ьгде Ьи Ь - расстояние между близлежащими в продольном направлении упорными поверхностями соответственно второга 5 и дополни гельного 8фрикционных элементов, расположенными одна напротивдругой;величина относительного перемещения основных фрикционных элементов 1 и 5.упорные поверхности 10 и 12 второго Фрикционного элемента 5 выполненына полюсном наконечнике 13, закрепленном на наружном кольце 6 магнитопровода. Дополнительный фрикционныйэлемент 8 подпружинен в сторону пер- .вого фрикционного элемента 1 упругимэлементом 14, который может быть выполнен в виде витой цилиндрическойпружины, в виде плоской пружины изгиба, в виде упругой мембраны, име"ющей в сечении тарельчатую или гофрированную форму, в виде кольца изэластичного материала и т.п. Иеждукольцами б и 7 расположены постоянный магнит 15 и обмотка 16,Фрикционный узел работает следующим образом.В разомкнутом состоянии фрикцион"ного узла, т.е. при подаче напряженияна обмотку 16 электромагнита, дополнительный Фрикционный элемент 8 смещен упругим элементом 14 в сторонупервого Фрикционного элемента 1 доупора своей упорной поверхностью 9в упорную поверхность 10 второгофрикционного элемента 5. ПосколькуЬ) Ь, то торец элемента 8 выступа"ет над плоскостью элемента 5, но неприкасается к элементу 1, так какЬ -Ь,.При снятии напряжения с обмотки16 первый Фрикционный элемент 1 (т,е,якорь электромагнита) начинает притягиваться к кольцам 6 и 7 магнит"ным потоком постоянного магнита 15.Поскольку усилие, с которым подпружи 42 гг;6 дет незначительна. Это обеспечивает незначительное изменение в процессе работы воздушного зазора между элементами 1 и 5 и, соответственно, небольшие изменения величины тягового усилия, действующего на элемент 1при замыкании Фрикционного узла, атакже стабильность условий работы- величина относитеЛьного перемещения основных фрикционных элементов,2, Узел по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что пары упорныхповерхностей выполнены в виде обращенных одна к другой ступенек, приэтом ступеньки, соответствующие паре основных упорных поверхностей,расположены с контактом, а ступеньки,соответствующие каждой паре дополнительных упорных поверхностей, рас:положены с увеличивающимся от однойпары к другой на дискретную величину зазором. 1 о 1 3+Ьц4 Огде Ьо и 1 - расстояние между упорФрикционного узла, в частности стабильность коэффициента трения.Предлагаемый фрикционный узел имеет повышенные эксплуатационные качества, в частности, увеличивается срок его службы и повышается стабильность выходных параметров. Это достигается за счет незначительного изменения воздушного зазора между первым и вто рым фрикционными элементами за время работы вследствие автоматической ком". пенсации износа дополнительного Фрик ционного элемента.15 Формула изобретения 1. Фрикционный узел, содержащий установленные с возможностью взаимо" . действия основные Фрикционные элементы, установленный с возможностьювзаимодействия с одним из основных Фрикционных элементов и подпружиненный относительно второго основного Фрикционного элемента своей упорной 25 поверхностью к упорной поверхности последнего дополнительный фрикционный элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплу"., атационных качеств путем автомати- ЗО ческой компенсации износа, второй и дополнительный Фрикционные элементы выполнены по меньшей мере с одной парой дополнительных упорных поверхностей, которые расположены одна относительно другой с зазором, при этом расположение упорных поверхностей выбрано с учетом следующего соот- ношения: 3. Узел по пп, 1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он снабжен управляемым источником магнитного поля, второй основной фрикционный элемент выполнен в виде связанного с упомянутым источником магнитопровода, а первый - в виде якоря.Узел по и, 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что якорь выполнен в виде диска, магнитопровод - в виде расположенных концентрично якорю кольцевых наружного и внутреннего Ферромагнитных колец, дополнительный Фрикционный элемент - в виде .расположенного между ферромагнитными ,кольцами немагнитного кольца, а упомянутый управляемый источник магнитного поля - в виде расположенных между ферромагнитными кольцами постоянного магнита и обмотки.1 Я 2 г 1 каревл ктор Н,яцо рре о и о аб.,Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 акаа 4299ИИПИ Государственно11303 ставитель И.Б хред И.Иорген Тираж о комитета по иэ Москва, Ж,бретени аушская р В.петраееевеввфвеЕ ноерытиям при ГКНТ С 4/5