Переключающая муфта

 

Использование: в электроприводах автоматизированных систем управления летательных аппаратов. Сущность изобретения: муфта содержит полый корпус с двумя осевыми цилиндрическими полостями. В полостях корпуса установлены пьезокерамические элементы. На ведомом валу установлены с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ведущими барабанами стаканы. Стаканы установлены в полости корпуса с возможностью взаимодействия с одним из пьезокерамических элементов. 1 з.п ф-лы, 1 ил. со с Переключающая муфта помещена в полый корпус 1, выполненный в виде трубы с внутренней расточкой стенки с обеих сто4- рон и выступом по середине ее длины и содержит ведомый вал 2, на концах которого на радиэльно-упорных подшипниках 3 размещены ведущие барабаны 4 и 5 с зубчатыми колесами. Причем зубчатые колеса могут иметь одинаковое число зубьев или разное, могут вращаться в одну сторону или в разные стороны, привод могут иметь от одного электродвигателя или от разных. 00 со о о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1816306 А3 (я)ю F 16 0 27/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 3 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4922003/27 (22) 26.03.91 (46) 15,05.93, Бюл. N 18 (71) Омский политехнический институт (72) Ю.В.Бучаков, В.П,Добровольский, Ю.Г.Долгонев и В.Л,Данков (73) Омский политехнический институт (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 734457, F 16 D 27/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 842284, F 16 D 27/10, 1978.

Поляков В.С., Барабаш И.Д., Ряховский

0.À. Справочник по муфтам, Л.: Машиностроение, 1979, с.193.

Авторское свидетельство СССР

N 1051347, F 16 0 43/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1249222, F 16 0 27/00, 1984.

Барфут Дж., Тейлор. Полярные диэлектрики и их применение, Пер.с анг„под ред, Л,А.Шувалова, М.: Мир, 1982. 526 с.

Глозман И.А. Пьезокерамика, М.: Энергия, 1972 ° с.118 — 126.

Авторское свидетельство СССР № 1225955, F 16 0 27/10, 1984.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть применено в муфтах злектроприводов автоматизированных систем, летательных аппаратов.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств муфты за счет повышения ее быстродействия и надежности работы.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана принципиальная схема переключающей муфты с приводом ее от пьезокерамических элементов, (54) ПЕРЕКЛЮЧАЮЩАЯ МУФТА (57). Использование: в электроприводах автоматизированных систем управления летательных аппаратов. Сущность изобретения: муфта содержит полый корпус с двумя осевыми цилиндрическими полостями. В полостях корпуса установлены пьезокерамические элементы. На ведомом валу установлены с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ведущими барабанами стаканы, Стаканы установлены в полости корпуса с возможностью взаимодействия с одним иэ пьезокерамических элементов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Переключающая муфта помещена в полый корпус 1, выполненный в виде трубы с внутренней расточкой стенки с обеих стб" рон и выступом по середине ее длины и содержит ведомый вал 2, на,концах которого на радиально-упорных подшипниках 3 размещены ведущие барабаны 4 и 5 с зубчатыми колесами. Причем зубчатые колеса могут иметь одинаковое число зубьев или разное, могут вращаться в одну сторону или в разные стороны, привод могут иметь от одного электродвигателя или от разных.

1816306

Каждый ведущий барабан 4 и 5 на ведомом валу 2 зафиксирован.от осевого перемещения гайками 6 и 7 с одной стороны и комплектами 8 и 9 из поставленных навстречу друг другу двух тарельчатых пружин с другой, размещенными между внутренним кольцом радиально-упорного подшипника 3 ведущего барабана и буртиком ведомого вала 2. При этом комплект тарельчатых пружин 8 и 9 позволяет барабанам 4 и 5 смещаться к центру муфты по ее оси, т.е. обеспечивает некоторую осевую податливость барабанам в пределах осевой упругости всей системы деталей, находящихся в силовом взаимодействии с барабанами.

Причем каждый ведущий барабан снабжен стаканом 10 и 11 с фланцем, установленным на ведомом валу 2 на шлицевом соединении с возможностью осевого перемещения, при этом внутренняя часть стакана имеет расточку с выступом, в который упираются тарельчатые пружины 12 и 13, закрепленные на ведомом валу 2 гайками 14 и 15. Эти гайки через тарельчатые пружины 12 и 13 отжимают торец фланца стаканов 10 и 11 от торца зубчатого колеса барабанов 4 и 5, и обеспечивают рабочий зазор. На стаканах установлены упорные подшипники 16 и 17.

В расточке корпуса 1 размещены. пьезокерамические элементы 18 и 19 между выступом s корпусе и подвижным кольцом упорных подшипников 16 и 17. Пьезокерамический элемент выполнен в виде одной трубки, Переключающая муфта работает следующим образом.

Муфта может быть в следующих рабочих положениях: — в рабочее положение включается один ведущий. барабан, правый на выходному валу получает требуемую скорость; — в рабочее положение включается только левый ведущий барабан, на выходном валу можемполучать другую скорость и flpo. тивоположное направление вращения; — при одинаковых размерах зубчатых

- передач можно включить одновременно правый и левый ведущие барабаны, передаваемая мощность при этом возрастает.

При подаче электрического тока на пьезокерамический элемент 19 его размеры в осевом направлении мгновенно увеличиваются. Продолжительность процесса включения муфты за счет удлинения пьезокерамического элемента соответствует скорости его деформации за время 0,0005 с на длину 0,5 мм, что на два порядка быстрее зключения электромагнитной муфты.

Через подвижное кольцо упорного подшипника 17 от пьезокерамического элемента 19 осевое перемещение передается стакану 11, который преодолевая усилие тарельчатой пружины 13 прижимается торцом своего фланца к торцу зубчатого колеса ведущего барабана 5, выбирает зазор и силами трения соединяется с торцом зубчатого колеса. За счет сил трения с ведущего барабана 5 через стакан 1 передается вращательное движение на ведомый вал 2.

10 Муфта срабатывает(одно рабочее положение)..

Переключив подачу электрического тока на пьезокерамический элемент 18 получаем увеличение его осевых размеров и

"5 через подвижное кольцо упорного подшипника 16, стакан 10, преодолевая усилие тарельчатой пружины 12, перемещается к зубчатому колесу и торцом своего фланца соединяется с торцом зубчатого колеса ве20 дущего барабана 4 и вращаясь вместе с ним силами трения передает нагрузку на ведомый вал 2.

Муфта срабатывает (второе рабочее положениее).

При выключении тока пьезокерамические элементы по длине уменьшаются и тарельчатые пружины 12 и 13 перемещают стаканы 10 и 11 к центру муфты, а комплект из.двух тарельчатых пружин 8 и 9 под дейст30 вием осевого усилия может менять величину своего осевого размера и обеспечивает тем самым некоторую осевую податливость ведущих барабанов к центру муфты на величину осевой упругости всей системы деталей, 35 находящихся в силовом взаимодействии с ведущими барабанами, а именно самих барабанов, колец и тел качения радиальноупо ных подшипников, ведомого вала, комплектов тарельчатых пружин. Эта подат40 ливость ведущих барабанов дает возможность беспрепятственно перемещаться стаканам, что обеспечивает четкую работу упорных подшипников 16 и 17. Кроме того, при совместном перемещении барабанов и

45 стаканов происходит размыкание их слипшихся фрикционных поверхностей, что также увеличивает быстродействие муфты.

Регулировка рабочих зазоров между поверхностями трения фланца стаканов и зуб50 чатых колес 4 и 5 обеспечивается гайками 6 и 7 и комплектами тарельчатых пружин 8 и

9.

Формула изобретен и я

1, Переключающая муфта, содержащая

55 полый . корпус, установленный в корпусе ведомый вал, смонтированные на концах ведомого вала посредством радиально-упорных подшипников ведущие барабаны с зубчатыми колесами, управляющее устройство в виде двух приводных элементов, ус1816306!

Корректор И.Муска

Составитель В.Данков

Техред М.Моргентал

Редактор

Заказ 1650 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тановленных в полости корпуса, о т л и ч аю щ а я с я тем. что, с целью улучшения эксплуатационных свойств за счет повышения быстродействия и надежности работы, она снабжена стаканами с фланцами, установленными на ведомом валу с возможностью осевого перемещения и фрикционного взаимодействия торцами с торцами соответствующих ведущих барабанск, двумя тарельчатыми пружинами, каждая из которых размещена в полости соотве ствующего стакана с упором в его дно, гайками для фиксации тарельчатых пружин на ведомом валу и регулирования рабочего зазора между торцом фланца стакана и торцом ведуще. го барабана, двумя комплектами из двух тарельчатых пружин, установленных навстречу друг другу для регулировки ра6очего зазора между упомянутыми торцами и обеспечения податливости ведущих барабанов, причем каждый из комплектов смонти5 рован между внутренним колЬцом упомянутого подшипника соответствующего ведущего барабана и соответствующим буртом, который. выполнен на ведомом валу, при этом приводные элементы выполнены в

10 виде пьезокерамических элементов, а каждый стакан расположен в корпусе с возможностью осевого взаимодействия с одним из пьезокерамических элементов.

2. Переключающая муфта по п.1, о т л u I5 ч а ю щ а я с я тем, что каждый пьезокерамический элемент выполнен в виде трубки, составленной из пьезокерамических шайб.