Электромагнитная фрикционная муфта

 

Сущность изобретения: муфга содержит ведущую и ведомую полумуфты, диск вклю2 чения, связанный с ведущей пол/муфтой и--. гружающими дорожками с рабочий ге/.о также индуктор с магнитопроводом yen новленный неподвижно Ведущая та установлена с возможностью осевого перемещения Индуктор расположен межд ведомой полумуфтой и диском включения Плавающие магнитопроводящие размещены между диском включения и м дуктором. Ведомая полуг фг зафиксирована от осевого перемещен. Диск включения и ведущая noivM /q7 3 по/. пружинены радиальгШ 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s F 16 D 27/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639553/27 (22) 19.01.89 (46) 15.05.92, Бюл. ¹ 18 (71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.B,ØàïîâàëîB, П.Н.Щербак, Н,И,Сеин и С,В.Коновалов (53) 621.825.54(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1558117, кл, F 16 D 27/04, 1988. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ cDРИКЦИОННАЯ МУФТА (57) Сущность изобретения: муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты, диск вклюИзобретение онссится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для передачи вращения.

Известна фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, нажимный диск, связанный с механизмом включения через винтовую пару, при этом механизм включения выполнен в виде диска включения, подпружиненного в тангенциальном направлении относительно ведомой полумуфты, индуктора с магнитопроводом, имеющего возможность взаимодействия с диском включения.

Известна электромагнитная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, установ енные с возможностью фрикционного взаимодействия между собой, диск включения, связанный с ведущей полумуфтой нагружающими дорожками с рабочим телом и установленный с возможностью осевого перемещения и индуктор с магнитопроводом, установленный неподвижно, при этом ведущая полумуфта уста„„Я „„1733754 А1 чения, связанный с ведущей полумуфгой на гpужающими дорожками с рабочим телом, а также индуктор с магнитопроводом, усгaновленный неподвижно. Ведущая полумуфта установлена с возможностью осево;о перемещения. Индуктор расположен межд, ведомой полумуфтой и диском включения.

Плавающие магнитопроводящие диски размещены между диском включения и инpуктором. Begoмая пoлумуфт -: зафиксирован- от осевого перемеще»".. :..

Диск включения и ведущая полумуфта под пружинены радиально. 2 ил, новлена с возможностью o"«=.àà-о щения, Эффективность и силовые сос; нош .".;. усилительного звена механиз-;. а вклл-ч:..;:-ы муфты определяются углом наклона —..;,-жающих доро.кек. расче-; и определеннг о -, тимального значения кото;.,о производится по минимально необхол«.":,. му значению момента трения электром»нитной пары трения.

Величина момента трения при пр.,:и:. равных условиях определяегс", величин 6 силы трения, величина и стабиг ьно .1ь к .1.: рой находится в прямой зависимг«.ти о» коэффициента трения f>- Лг:, о ест расчетное значение 1 (когда = Л f- 01 náåñпечивает расчетное соотношение сил и мсментов как при включении, TBK и пр,: отключении муфты, апредегяя ее быстродействие и улучшение эксплуатацио:::..; свойств. В электромагнитHîé муфте ро-: ... зуемая пара электромагнитного сцеп выбирается из условия минич..з»..:.

1733754 нитных потерь в магнитопроводе, а не оптимальности фрикционных свойств. Для повышения стабильности f> +.Л f, в разработанных по данной схеме муфтах, устанавливают более мощные (по сравнению с расчетом) индукторы, что значительно увеличивает габариты муфты, снижает ее быстродействие, снижает эффективность использования данных муфты в приводах транспортных средств.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств и повышения быстродействия включения муфты путем стабилизации момента трения.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитной фрикционной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью фрикционного взаимодействия между собой, диск включения, связанный с ведущей полумуфтой нагружающими дорожками с рабочим телом и установленный с возможностью осевого перемещения, и индуктор с магнитопроводом, установленный неподвижно, при этом ведущая полумуфта установлена с возможностью осевого перемещения, она снабжена пакетом плавающих магнитопроводящих фрикционных дисков, расположенных между диском включения и индуктором. Индуктор расположен между ведомой полумуфтой и диском включения, установленным с возможностью магнитного взаимодействия с индуктором, Ведомая полумуфта зафиксирована от осевого перемещения, при этом диск включения и ведущая полумуфта подпружинены радиально, На фиг, 1 изображена фрикционная муфта с электромагнитным управлением, разрез; на фиг. 2 — соотношения сил на нагружающих дорожках усилительного звена.

Фрикционная муфта имеет ведомую полумуфту 1, ведущую полумуфту 2 и диск 3 включения, между нагружающих дорожек которых расположено рабочее тело, т.е. шарики 4. Пружина 5 радиально подпружинивает и связывает диск включения и ведущую полумуфту. Между ведомой полумуфтой и диском включения установлены не связан ные с ними "плавающие" магнитопроводящие диски 6, Индуктор 7 установлен на ведомой полумуфте неподвижно с подачей напряжения через токосъемные кольца 8.

Ведомая полумуфта 1 имеет с валом 9 только осевую связь и расположена относительно его на подшипнике 10 скольжения и подшипнике 11 чер.з крышку 12. Ведущая полумуфта 2 расположена на валу 9, связана с ним шпонкой и имеет возможность осевого перемещения.

Включение муфты происходит при подаче напряжения на индуктор 7, силы электромагнитного сцепления связывают ведомую полумуфту 1, "плавающие" магни5 топроводящие фрикционные диски 6 и диск

3 включения. В этом случае ведущая полумуфта 2 проворачивается по нагружающим дорожкам относительно диска 3 включения и, перемещаясь по шпонке 9 действует с

10 осевым усилием включения на контактирующую с ним фрикционную часть ведомой полумуфты 1.

Улучшение эксплуатационных свойств муфты и повышение ее быстродействия свя15 зано в данной конструкции с оптимально высоким значением коэффициента усиления усилительного звена механизма включения муфты, т.е. чем больше коэффициент усиления, тем меньше значение силы элект20 ромагнитного сцепления требуется на включение муфты.

Условие равновесия всех сил при включении муфты можно записать выражением (см. рис. 2)

25 Ртр; + F» = Fxp1+ Р«, (1) где Friz — сила трения между диском включения и ведомой муфтой, Гтрк = N f2, (f2 коэффициент TpeHNsl), FT < — сила трения качения шарика по

30 нагружающей дорожке, Гтр = N cos а f1(f1= 0,001 — коэффициент трения качения шарика по нагружающей дорожке; а — угол наклона нагружающей дорожки);

35 F» — сила трения электромагнитной пары сцепления, т,е, между диском включения и ведомой полумуфтой при коммутации индуктора;

Fc — скатывающее усилие, действую40 щее на шарик при движении его по наклонной поверхности нагружающей дорожки, Р« = N-sin а .

Уменьшить необходимое на включение муфты электромагнитное усилие, т,е. N» О, будет теоретически выполняться при F« =

45 =F>pz, или

N.sine cos а = N fz (2) с учетом sine cos и = 1/2згп2а имеем

50 1/2sin2 а = fz (3)

Таким образом, минимизация N» достигается выполнением нагружающих дорожек с углом Q из выражения (3) и выполнением этого условия при эксплуатации муфты, а последнее достигается обеспечением стабильности величины т,е, + Ж -).0, Вероятность появления 1 + Йг, равно как и fz — hfdf равнозначно, поэтому

1733754

1/2sin2a = fz — Л1 .

45

50 обеспечить стабильность fz для одной поверхности трения невозможно.

Для решения этой задачи между ведомой полумуфтой и диском включения установлены не связанные с ними "плавающие" магнитопроводящие фрикционные диски.

Вероятность появления двух несовместных событий f2+ Ж2 и f2 — Ж2 в многодисковой конструкции равна сумме вероятности этих событий. Если вероятность b — Лт на одну из поверхностей равна 0,1, то применив 10 поверхностей трения обеспечим Py(fg — Лт2) = 1. Следовательно, применив 10 поверхностей трения с вероятностью Р=1 на одну из поверхностей трения будет реализована величина fz — Ж и проскальзывание ведомой полумуфты относительно диска включения пройдет по данной поверхности и расчет угла наклона а производим из выражения

В реально разработанных по данной схеме конструкциях вместо теоретического выражения (2) при включении муфты реализуется соотношение (1), т,е. включение муфты осуществляется добавлением F><. При расчетном значении и величина потребного электромагнитного усилия N номинальная, а стабильность 1г — Лтг обеспечивает стабильное значение момента трения.

Использование предлагаемой электромагнитной фрикционной муфты позволяет повысить стабильность момента трения электромагнитной пары сцепления, так как в конструкции "плавающих" магнитопроводящих фрикционных дисков с вероятностью, равной 1, реализуется расчетное минимальное значение коэффициента тре5 ния. Это позволяет привести расчет силовых соотношений при включении муфты по оптимальному варианту.

Формула изобретения

Электромагнитная фрикционная муфта, 10 содержащэя ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью фрикционного взаимодействия между собой, диск включения, связанный с ведущей полумуфтой нагружающими дорожками с рабочим

15 телом и установленный с возможностью осевого перемещения, и индуктор с магнитопроводом, установленный неподвижно, при этом ведущая полумуфта установлена с возможностью осевого перемещения, о т20 л и ч а ю щ а я с я том, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем повышения быстродействия включения муфты путем стабилизации момента трения, она снабжена пакетом плавающих магнитопро25 водящих фрикционных дисков, индуктор расположен между ведомой полумуфтой и диском включения, установленным с возможностью магнитного взаимодействия с индуктором, а плавающие магнитопроводя30 щие диски размещены между диском включения и индуктором, ведомая полумуфта зафиксирована от осевого перемещения, при этом диск включения и ведущая полумуфта подпружинены радиально.

1733754 l733754 In= +an Ьл фЫГ. 2 TPz = + +z

Составитель П. Щербак

Техред M.Ìîðãåíòàë в

Корректор О. Ципле

Редактор А, Долинич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 1654 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5