Магнитно-фрикционная муфта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1758303 А 1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ И ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНДЕТЕЛЬСТВУ(71) Донецкий политехнический институт (72) В.И.Проскурйн, И;А,Берштейн и А.В.Симановский(56) Авторское свидетельство СССР М 754598, кл. Н 02 К 49/10, 1978,Авторское свидетельство СССР М 570741, кл. Г 16 О 27/01. 1975. : (54) МАГНИТНО-ФРИКЦИОННАЯ МУФТА (57) Использование: ограничение величины передаваемого крутящего момента с компенсацией погрешностей установки соедиобретение относится к машиностроеименно к предохранительным муфнию, атам.Известна магнитная торцовая муфта,состоящая иэ ведущей и ведомой полумуфт,разделенных герметичной немагнитной пе- дрегородкой, Каждая полумуфта содержитпостоянные магниты и магнитопроводы,причем ведомая полумуфта и корпус содержат винтообраэные канавки и выступы,Недостатком этого устройства являетсяналичие постоянного зазора между магнитными системами, что значительно снижаетвеличину передаваемого крутящего момента, Кроме того, в указанной конструкции необеспечивается требуемый зазор междумагнитными системами и немагнитной перегородкой, так как отсутствуют элементы,позволяющие устанавливать и регулироватьэтот зазор. Таким образом, при наличии погрешностей изготовления, влияющих навзаиморасположение магнитных систем ведущвй и ведомой полумуфт, силы их магнитОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ 51)5 Р 16 О 7/02 // Г 16 О 27 няемцх валов. Сущность изобретения; первая из полумуфт выполнена в виде диска иэ ферромагнитного материала; а вторая - с отверстиями, в которых расположены самоустанавливающиеся магнитопроводы с возможностью фрикционного взаимодействия с диском. Источники постоянного магнитного поля выполнены индивидуальными для каждого магнитопровода. На второй полу- муфте выполнены углубления., а на первой - гнезда переменной глубины, в которых расположены шарики, В первой полумуфте устайовлены с возможностью продольного взаимодействия с шариками резьбовые элементы, 3 ил,ного взаимодействия могут колебат ся в значительных пределах.В качестве прототипа выбрана магнитная сцепная муфта, состоящая из двух полу- муфт, одна иэ которых выполнена в виде иска, а другая - в виде двух дисковых магнитопроводов, заключенного между ними кольцевого магнита и пальцев, установленных с возможностью осевого перемещения на периферии полумуфты, При этом пальцы являются якорями электромагнитного направляющего устройства и своими торцами взаимодействуют с первой полумуфтой,Недостатком этого устройства является влияние погрешностей установки валов на точность срабатывания муфты, т,е. невозможность обеспечения разрыва кинематической цепи при превышении крутящего моментом допустимой величины. Недостатком также является необходимость подвода электрической энергии для работы электромагнитного направляющего устройства, что1758303 3 4усложняет конструкцию муфты и снижает ее ствующего ему упорного элемента, а другойнадежность. жестко связан с соответствующим ему магЦелью изобретения является повыше- нитным блоком.ние эксплуатационных качеств путем ком- На фиг. 1 и 2 изображена магнитнопенсации погрешностей установки валов и 5 фрикционная муфта, взаимные разрезы; наразрыва кинематической цепи при превы- фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.шении крутящим моментом допустимой ве- Магнитно-фрикционная муфта состоитличины, "из двух полумуфт 1 и 2, установленных наЭто достигается тем, что магнитно- . двух полумуфтах 3 и 4 зубчатой муфты сфрикционная муфта, содержащая две полу дисками 5 и 6 для ограничения их осевыхмуфты, первая из которых выполнена в виде: перемещений,ферромагнитного диска с торцовой фрикци- Полумуфта 1 представляет собой ферроонной поверхностью, а вторая с равномер- .: магнитный диск с торцовой фрикционнойно расположенными по окружности поверхностью, в отверстиях которого с запараллельнцми ее оси отверстиями, маг зором, допускающим их свободное переменитные блоки с индивидуальными источни- щение как в осевом, так и в радиальномками магнитного поля и магнитопроводами, направлениях, установлены магнитные блокоторые установлены в упомянутых "отвер- ки 7. Каждый магнитный блок представляетстиях с возможностью осевого перемеще- собой корпус 8 из неферромагнитного матения, причем магнитопроводы выполнены с 20 риала (например, меди), в котором установфрикционйцми"поверхностями, взаимодей- лена неявнополюсная магнитная система,ствующими с торцевой фрикционной повер- содержащая источник постоянного магнитхностью ферромагнитного диска, источник ного поля (магнит) 9 и два полюсных магнипостоянного магнитногополя, а такжеобра- топровода 10: с фрикционнымизующие вийтовые пары промежуточные 25 поверхностями, залитымизпоксйднымкомэлементы, снабжена отжимным узлом вви- паундом 11, й связанная со второй полумуфде равномерйо размещенныхйо окружно- той 2 промежуточными элементами,сти на второй полумуфте углублений с выполненными в виде винтовой пары;периферийными поверхностями, образую-Первые промежуточные элементы сощие которых расположены параллельно оси 30 стоят из пар болтов, причем первая группаэтой полумуфтц, выполненных на торцовой болтов 12 первых промежуточных элемен- .фрикциоиной поверхности ферромагнитно- тов взаимодействует со вторыми промежуго диска напротив углублений гнездкере- точными элементами охватывающей болтыменной глубины, а также шариков, каждый резьбой и имеют глухие резьбовые отвериз которых размещен в расположенных од стия 13, в которые завинченц болты 14, Длянонапротивдругогоуглубленияхигнездах,ограничения перемещенйя блока в осевоминдивидуальными для каждого шариканаправлении первые промежуточные эле . резьбовыми регулировочнцми элементами, менты выполнены с упором - внутреннейкоторые связаны посредством винтовых поверхностью торцов головок болтов 14,пар с второй полумуфтой и расположены 40 контактирующей с упорной поверхностьюконцентрично соответствующемушарику с упорных элементов 15, связанных со второйвозможностью контакта с его обращенной вполумуфтой 2 упругими элементами 16.направлении от торцовой фрикцйонной по- Кроме того, на второй полумуфте 2 жесверхности ферромагнитного диска поверх- тко установлены (запрессованы) втулки 17,ностью, а также связанными со второй 45 имевщиесоднойсторонцсквозныерезьбо-полумуфтой посредством упругих элемен- . вце отверстия, в которые ввинченц реэьбо-.тов упорными элементами с упорными по- выерегулйровочнцеэлементы 18,асдругой .верхностями, обращенными Также в стороны - углубления 19 с перриферийными.упомянутом направлении, При этом источ:- поверхностями, образующие которые ресник постоянного магнитного поля образо. положенных параллельно оси этой полуван отдельными частями, каждая из муфты, в которые вложены шарики 20,которых выполнена за одной целое с индиэапрессовайные шайбой 21,видуэльйцми источниками магйитного поля, . На первой полумуфте 1 напротив углубмагнитных блоков, Последние установлены: лений 19 выполнены гнезда 22 переменнойс возможностью радйальногоперемещения 55 глубины.относительно их соответствующих отвер-Предлагаемоеустройствоработаетслестий, а один изпромежуточных элементов дующим образом, В процессе нормальнойкаждой винтовой пары связан с упорным работы(без перегрузок) механизма, на приэлементом и выполнен с упором, контакти- воде которого установлена предохранирующим с упорной поверхностью соответ- тельная муфта, магнитные блоки 7,содержащие магниты 9 и полюсные магнитопроводы 10, залитые эпоксидным компаундом 11 в корпусе 8. притянуты к фрикционной поверхности ферромагнитного диска первой полумуфты 1 и взаимодействуют с ним фрйкционными . поверхностями магнитопроводов 10. При этом магнитные блоки 7 связаны с диском второй полумуфты 2 посредством йромежуточных элементов, одна группа болтов 12 которых, взаимодействуя со вторыми промежуточными элементами резьбой, ограничивает перемещение блоков в направлении к первой полумуфте 1, а другая -5 10 болты 14, вставленные в глухие резьбовые отверстия 13 и взаимодействующие с упорными элементами 15 и упругими элементами 16, огранйчивают перемещение блоков 7 в противоположном направлении. 15 20 Крутящий момент от первой полумуфты 1 к второй 2 передается силами трения, возникающими вследствие этого притяжения. При этом шарики 20, вложенные в углубления 19 втулок 17 и удерживаемые шайбами 25 21, взаимодействуют с одной стороны с поверхностями гнезд 22 переменной глубины, а; с другой, - с резьбовыми регулировочными элементами 18 и не участвуют в передаче крутящего момента, Когда момент нагрузки 30 муфты превышает величину момента сил трения, создаваемого притяжением магнитных блоков 7 к первой полумуфте 1. окружные силы воспринимаются шариками 20,При этом усилия, действующие на шарики 20 со стороны поверхностей гнезд переменной глубины стремятся сместить их вдоль оси муфты в направлении от первой полу- муфты к второй,Это осевое усилие воспринимается резьбовыми регулировочными элементами 18 и через втулки 17 передается второй полумуфте 2. Первая полумуфта 1 также воспринимает осевые усилия, равные по величине и противоположные по направле 40 55взаимное осевое перемещение, ограниченное дисками 5 и 6, и одновременно взаимное проскальзывание полумуфт, что приводит к прекращению передачи крутящего момента, При этом сохраняется контакт соответствующих элементов зубчатых нию действующим на шарики 20. Осевые 45 усилия стремятся сместить полумуфты одну относительно другой. Однако при этом им противодейстуют силы притяжения магнитных блоков 7 к фрикционной поверхности ферромагнитного диска первой полумуфты, 50 Когда величина осевых усилий превысит величину сил магнитного притяжения, происходит срабатывание муфты, т.е. нарушается контакт между полумуфтами. возникает их полумуфт 3 и 4. В случае снижения значения момента нагрузкидо допускаемой величиныпод действием сил магнитного притяжения блоков 7 к поверхности диска первой полумуфты 1 муфта приходит в исходное положение,Таким образом при срабатывании муфты реализуется сила отрыва поверхностей магнитных блоков 7 от фрикционной поверхности ферромагнитного диска первой полумуфты 1, значительно превышающая силу их сдвига друг относительно друга.Устранение погрешностей установки валов и сборки осуществляется следующим образом,Путем перемещения резьбовых регулировочных элементов 18, контактирующих с обращенной в направлении от торцовой" фрикцион ной поверхности первой полумуфты 1 поверхностью шариков 20, последние перемещаются в углублениях 19 до упора в поверхности гнезд переменной глубины. Кроме того, изменение положения болтов 12 первых промежуточных элементов относительно вторых промежуточных элементов . позволяет перемещатьблоки 7 в осевом направленйи, Сочетание указанных операций позволяет регулировать зазор между полу- муфтами 1 и 2 и устранять возможную непараллельность поверхностей дисков, обращенных друг к другу; т,е, устанавливать постоянную величину зазора между дискаДля исключения осевых перемещений блоков 7 в процессе работы муфты служат болты 14 первого промежуточного элемента, При этом упоры первых промежуточных элементов взаимодействуют с упорными поверхностями упорных элементов 15 и упругими элементами 16; снижая динамические нагрузки на промежуточные элементы.ф о р мул а изобретения Магнитно-фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, одна из которых выполнена в виде ферромагнитного диска с торцовой фрикционной поверхностью, а вторая с равномерно расположенными по окружности параллельными ее оси отверстиями, магнитные блоки с индивидуальными источниками магнитного поля и магнитопроводами, которые установлены в уйомянутых отверстиях с возможностью осевбго перемещения; причем магнитопроводы выполнены с фрикционными поверхностями, взаимодействующими с торцовой фрикционной поверхностью ферромагнитного диска, источник постоянного магнитного поля, а также образующие винтовые пары промежуточные элементы, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышенияэксплуатационных качеств путем компенсации погрешностей установки валов и разрыва кинематической цепи при превышении крутящим моментом допустимой величины, она снабжена отжимным узлом в виде рав номерно размещенных по окружности на второй полумуфте углублений с периферийными поверхностями, образующие которых расположены параллельно оси этой полу- муфты, выполненных на торцовойфрикци онной поверхности ферромагнитного диска напротив углублений гнезд переменной глубины, а также шариков, каждый из которых размещен в расположенных одно напротив другого углублениях и гнездах, индивиду альными для каждого шарика резьбовыми регулировочными элементами, которые связаны посредством винтовых пар со второй полумуфтой и расположены концентрично соответствующему шарику с возможностью 20 контакта с его обращенной в направлении от торцовой фрикционной поверхности ферромагнитного диска поверхностью, а также связанными со второй полумуфтой посредством упругих элементов упорными элементами с упорными поверхностями, обращеннымй также в упомянутом направлении, при этом источник постоянного магнитного поля образован отдельными частями, каждая из которых выполнена за одно целое с индивидуальными источниками магнитного поля магнитных блоков, последние установлены с возможностью радиального перемещения относительно им соответствующих отверстий, один из промежуточных элементов каждой винтовой пары связан с упорным элементом и выполнен с упором. контактирующим с его упорной поверхностью, а другой жестко связан с соответствующим ему магнитным блоком.1758303 7 Составитель А.СимановскийТехред М,Моргентал Корректор М.Лука Ре Л,Народна роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 2984 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5