Совета е}ииистрое СССР ео делам изаеретеиий и открытий (23) Прноритет(53) УЛК621.825.54 (088.8) (43) Опубликовано05.07.77, Бюллетень №25 (45) Дата опубликования описания (18.08.77

А. И. Чабанов, В. И. Русаев, Ю. Я. Семерьянов В, П, ..евастьянов, Q. Х. Валеев, Ю. П. Воронов, Н. В. Васильев н И. М. Зоненштейн (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению.

Известна. фрнкцнонная муфта, включаемая алектромагннтом (lg, Недостатком ее является высокая ннер- 5 цнонность. известна.управляемая фрнкцнонная муф» та, содержащая две полумуфты, взанмодейсч . вующне через поверхности трения, сжимаемые электроприводом н разжнмаемые упру- lO гнм звеном j2$;

Данная муфта является наиболее близкой к изобретению по технической сущности н д остигаем ому результату.

Недостатки атой муфты: невозможность 15 быстродействия и. регулирования скорости вращения.

Иель изобретения - устранение отмеченных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что 20 муфта снабжена источником алектромагннтных модулированных колебаний, а алектропрнвод выполнен магннтострнкцнонным, прн атом упругое звено может быть выполнено в виде оезинокордовой гофрированной трубки, 25

На фнг. 1 изображена управляемая фрнкцнонная муфта в разрезе; на фнг. 2 - крепления упругого элемента (варнант).

Управляемая фрнкционная муфта содержит ведущую полумуфту 1 с закрепленным на ней фрнкцнонным диском 2. В егс= ".тупице закреплена бронзовая втулка 3, в которой с зазором установлена ведомая полу,,муфта 4 с фрнкцнонным диском 5. Ведомая полумуфта соединена с ведомым валом B через втулку 7 и упругое звено, выполненное в виде резннокордовой гофрированной трубки 8. Крутящий момент передается от ведомой полумуфты 4 к ведомому валу 6.

Выключение управляемой фрнкцнонной муфты сопровождается постоянным прижимом ведомой полумуфты к упорному подшипнику

9, одно нэ колец которого напрессовано на ведомую полумуфту 4, а опорная поверхность другого кольца прижата к активному элементу 10 магннтострикцнонного привода.

На активном элементе 10 установлена обмотка возбуждения 11, электрически свяэчнная через контактные кольца } 2 с нсточ564467 ником электромагнитных модулированных колебаний, содержащим генератор 13 электрических колебаний.и модулятор 14, Активный элемент 10 магнитострикционного привода имеет прямоугольную форму и выполняется шихтованным

Резинокордовая трубка 8 наЗета на ведомую полумуфту 4 и втулку 7 и закреплена на них бандажными кольцами 15 и 16.

Упругое звено может быть выполнено в виде резинокордового кольца 17, устанавливаемого между диском 5 и его фрикционной накладкой 18 (см. фиг. 2).

При применении электрострикционного или пьезоэлектрического устройства управления вместо магнитострикционного активного элемента 10 с обмоткой возбуждения

1 1 устанавливается электрострикционный или пьезоэлектрический активный элемент.

При использовании магнитострикционно- 2о го актйвного элемента, выполненного из таких материалов, какТЬ7е,)) 7д или резины с 30%-ной добавкойУ@, обладающих значительной магнитострикционной постоян-. ной (ЬР/0 10 вЂ” 10 ), можно получить 25 компактные конструкции муфту, обеспечив достаточные величины перемещения полумуфты включения.

Фрикционная управляемая муфта работает следующим образом. зо

При отсутствии, управляющего напряжения муфта отключается упругим звеном 8, разъединяющим фрикционные диски 2 и 5.

При подаче на привод включения постоянного напряжении муфта включается и 35 работает как обычная фрикционная муфта без скольжения.

При необходимости регулироватьскорость ведомого вала на привод включенияс блока управления подается низкочастотное импульс- 4а ное напряжение, что приводит к периодическому взаимодействию дисков 2 и 5. В периоды этого взаимодействия происходит скручивание упругого звена 8 в пределах его упругой деформации, и крутящий момент 45 передается на втулку 7 и ведомый вал 6.

Для уменьшения величины относительно-; го проскальзывания дисков 2 и 5 в началь ный и конечный моменты периодов фрикцион- ного взаимодействия ведомую полумуфту с 50 диском 5 выполняют с минимальными моментами инерции, а форму импульсов подбира ют такой, чтобы можно было получить максимально допустимые жтериалами фрикцион- ных накладок дисков скорости их осевого сближения.

Продолжительность импульсов управления при этом должна быть такой, чтобы, с одной стороны, в период фрикционного взаимодействия дисков 2 и 5 момент, вызываемый скручиванием упругого звена 8 и приложенный к ведомой» полумуфте 4 и фрикционному диску 5, не превосходил предельного крутящего момента, который может передавать муфта. С другой .стороны, продолжительность импульса должна обеспечить нарастание крутящего момента на ведомой полумуфте 4 до величины, превышающей статический момент нагрузки, что является условием начала движения ведомого вала 6, Данное условие выражается неравенством т сщ С I (а)от сИ = М д где Q вЂ” статический момент нагрузки;

C вЂ” жесткость упругоскручиваемого элемента;

Я „ г- мгновенная разность скоростей ведущего и ведомого валов „

Т вЂ” время действия импульсов; вЂ” максимально возможный момокс мент, передаваемый муфтой.

Для увеличения амплитуды деформации активный элемент 10 магнитострикционно-. го привода может возбуждаться переменным напряжением, подаваемым с блока управления, частота которого равна резонанс= ной частоте системы, включающий активный

\ элемент 10, ведомую .полумуфту 4 с диском

5, подшипник 9, упруг.ое звено 8 и бандажное кольцо 15.

Применяя осуществляемую модулятором

14 ш4цфтно-импульсную модуляцию управляющеф напряжения резонансной частоты, вырабатываемого генератором 13, можно осуществить регулирование скорости ведомой муфты. При этом в течение действии низкочастотного управляющего импульса происходит фрикционное взаим одействие фрик ционных дисков 2 и 5 с частотой, равной резонансной частоте. В моменты отсутсч вия низкочастотного управляющего импульса диски не взаимодействуют.

Такая фрикционная управляемая муфта позволяет резко снизить время, потребное на включение и выключение, благодаря применению малоинерционного магнитострикционного, пьезоэлектрического или электрострикционного привода включения.

Импульсное управление позволяет регулировать cKDpocTb ведомого вала и формировать необходимые режимы разгона и торможения рабочего органа за счет изменения длительности периодов фрикционного взаимодействия, чередующихся с периодами пол ного выключения муфты.

564467

Благодаря малоинерционности ведомой полумуфты, наличию упругого звена, соединяющего ведомую полумуфту 4 с ведомым валом 6, и импульсному управлению резко снижается нагрев и износ фрикционных накладок дисков в периоды их фрикционного взаимодействия.

Предлагаемая управляемая фрикционная муфта позволяет расширить класс задач, 1 решаемых применением фрикционных муфт с электрическим управлением, и может применяться в машинах и механизмах, требующих высокого быстродействия и регулирования скорости исполнительного механизма, например в приводах промьппленных роботов.

Ф ормула чзобретения

1. Управляемая фрикционная муфта, соцержащая две насаженные на валу полуМуфты, взаимодействующие через фрикционные диски, сжимаемые электроприводом и разжимаемые упругим звеном, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения быстродействия и возможности регулирования скорости вращения, она снабжена источником электромагнитных модулированных колебаний, а электропривод выполнен м агнитострикци онным.

2. Муфта по и. 1> о т л и ч а ю щ а яс я тем„что упругое звено выполнено в виде резинокордовой гофрированной трубки.

Источники информации принятые Bo BHB мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 389319 кл Г 16 D 27/06; 1871.

2. Авторское свидетельство № 292040 кл. Г 16 З 271021 1970. П 4ИПИ Заказ 2049/203 нраж 1 154 Пощтнсное

Фылиап ППП "Патент"", r. Ужгород, и. Проектная, 4