ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МНОГОДИСКОВАЯ МУФТА С САМОПОДЖИМОМ
ELECTROMAGNETIC MULTI-PLATE CLUTCH WITH SELF-TIGHTENING

Изобретение относится к магнитным выключаемым муфтам с встроенным электромагнитом и фрикционными поверхностями, расположенными вне магнитного потока, и может быть использовано в автомобилестроении, станкостроении, нефтедобывающей промышленности, космической отрасли и т.д. Предлагаемая муфта может служить для передачи крутящего момента или в качестве тормозящей системы.
Из уровня техники известна электромагнитная многодисковая муфта с самоподжимом, содержащая ведущую полумуфту в виде вала с установленными на нем ведущими дисками, ведомую полумуфту в виде барабана с установленными в нем ведомыми дисками, закрепленный на барабане приводной электромагнит, катушка которого установлена соосно ведущему валу, и возвратную пружину (см. патент SU 1350398, кл. F16D 27/01, опубл. 07.11.1987). Недостатком известного устройства является недостаточная надежность сцепления.
Задачей изобретения является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается в увеличении величины крутящего момента и надежности соединения валов, а также в обеспечении автокомпенсации износа дисков. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что электромагнитная многодисковая муфта с самоподжимом содержит ведущую полумуфту в виде вала с установленными на нем ведущими дисками, ведомую полумуфту в виде барабана с установленными в нем ведомыми дисками, закрепленный на барабане приводной электромагнит, катушка которого установлена соосно ведущему валу, и возвратную пружину, при этом ведущие и ведомые диски установлены с возможностью подвижного скольжения по шлицам и/или пазам, на валу с возможностью осевого перемещения установлена шлицевая втулка, связанная с якорем электромагнита в виде планшайбы через упорный подшипник, расположенный внутри катушки, на втулке по резьбе установлена упорно-прижимная шайба, воздействующая на смежный с ней диск, причем указанная резьба выполнена с возможностью обеспечения увеличения усилия фрикционного контакта дисков, создаваемого упорно-прижимной шайбой, при проскальзывании муфты, возвратная пружина может быть установлена вокруг втулки и одним концом закреплена на упорно-прижимной шайбе, а вторым на втулке.
На чертеже схематично изображена предлагаемая муфта.
Предлагаемая муфта состоит из трех основных частей: ведущей внутренней части - вала 1, ведомой внешней части - барабана 2 и приводного электромагнита 3. Электромагнит 3 и барабан 2 жестко соединены между собой. Ведущие диски 4 установлены на ведущем валу 1 и могут свободно скользить по шлицам или пазам вдоль его оси. Ведомые диски 5 установлены в ведомом барабане 2 и также могут свободно скользить в осевом направлении по внутренним шлицам или пазам. На ведущем валу 1 с возможностью осевого перемещения установлена шлицевая втулка 6, связанная с якорем в виде планшайбы 7 через упорный подшипник 8. На втулке 6 по резьбе 10 установлена упорно-прижимная шайба (УПШ) 9. Возврат в исходное положение после отключения электромагнита 3 осуществляется с помощью спиральной возвратной пружины 11, накрученной на втулку 6 и соединенной с ней одним концом, а вторым концом прикрепленной к УПШ 9.
Для включения муфты возбуждают катушку электромагнита 3. Якорь-планшайба 7, связанная с УПШ 9, притягивается к корпусу электромагнита 3, а УПШ 9 сдавливает ведущие 4 и ведомые 5 диски и обеспечивает фрикционный контакт ведущих дисков 4 с ведомыми 5. При этом используется особенность электромагнита, состоящая в том, что якорь в сомкнутом состоянии выдерживает гораздо более высокую нагрузку на размыкание, чем сама тяговая сила якоря того же электромагнита. Сила трения, возникающая на рабочих поверхностях дисков, приводит во вращение ведомые 5 диски, а они - ведомую часть муфты - барабан 2. При проскальзывании муфты, ведомый диск 5 увлекает за собой УПШ 9, т.к. они расположены рядом. Резьба 10 выполнена таким образом, что при проскальзывании муфты УПШ 9 зажимает диски 4-5 и имеет некоторый холостой поворот, необходимый для того, чтобы электромагнит 3 полностью успел сомкнуться. Смещение УПШ 9 в осевом направлении по резьбе подобрано из условия, что осевое смещение «в зажиме» не превышает зазор якоря 7 при отпущенном состоянии электромагнита 3, т.е. муфта должна расцепиться при отключении электромагнита. Возврат УПШ 9 по резьбе 10 происходит при помощи спиральной пружины 11.
Возможны варианты контактной и безконтактной муфты. Для больших нагрузок предпочтительнее контактный вариант, т.е. контакт проводов электромагнита с питанием происходит посредством электропроводящих щеток (на чертеже не показано). Эффективная работа предлагаемой муфты возможна только при условии, что электромагнит и якорь находятся в сомкнутом состоянии. Автокомпенсация износа дисков происходит естественным образом: по мере износа дисков УПШ просто докручивается до полного сцепления муфты. Предложенный вариант муфты при тех же габаритах, что и аналоги, обладает более высокими показателями передачи крутящего момента, что необходимо при минимизации механизмов, при одинаковых силовых характеристиках.