SU1733754A1 - Electromagnetic friction clutch - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : муфга содержит ведущую и ведомую полумуфты, диск вклю2 чени , св занный с ведущей пол/муфтой и--. гружающими дорожками с рабочий ге/.о также индуктор с магнитопроводом yen новленный неподвижно Ведуща  та установлена с возможностью осевого перемещени  Индуктор расположен межд ведомой полумуфтой и диском включени  Плавающие магнитопровод щие размещены между диском включени  и м дуктором. Ведома  полуг фг зафиксирована от осевого перемещен. Диск включени  и ведуща  noivM /q7 3 по/. пружинены радиальгШ 2 илSUMMARY OF THE INVENTION: A mufga comprises a driving and driven half coupling, a drive included, connected to the driving floor / coupling and--. loading paths with a working axle / .o also an inductor with a magnetic conductor yen fixedly fixed Leading one installed with the possibility of axial movement The inductor is located between the driven coupling half and the switch-on disk The floating magnetic conductors are placed between the turn-on disk and the controller. Driven half fg fixed from axial moved. Drive and host noivM / q7 3 over /. radialSH 2 springs

Description

Изобретение онсситс  к машиностроению и может быть использовано в устройствах дл  передачи вращени The invention is in mechanical engineering and can be used in devices for transmitting rotation

Известна фрикционна  муфта, содержаща  ведущую и ведомую полумуфты, нажим- ный диск, св занный с механизмом включени  через винтовую пару, при этом механизм включени  выполнен в виде диска включени , подпружиненного в тангенциальном направлении относительно ведомой полумуфты, индуктора с магнитопроводом, имеющего возможность взаимодействи  с диском включени A known friction clutch, containing a driving and driven half coupling, is a pressure disk connected to the switching mechanism via a screw pair, the switching mechanism is made in the form of a switching disk, spring-loaded in the tangential direction relative to the driven coupling half, the inductor with the magnetic circuit, which can interact with power-on disc

Известна электромагнитна  фрикционна  муфта, содержаща  ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью фрикционного взаимодействи  между собой , диск включени , св занный с ведущей полумуфтой нагружающими дорожками с рабочим телом и установленный с возможностью осевого перемещени  и индуктор с магнитопроводом, установленный неподвижно , при этом ведуща  полумуфта установлена С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ОСЬоП-0 Ч jKnown electromagnetic friction clutch, containing the leading and driven coupling half, installed with the possibility of frictional interaction with each other, drive inclusion associated with the leading coupling half loading tracks with the working fluid and installed with the possibility of axial movement and the inductor with the magnetic circuit, fixed, while driving the coupling half Installed WITH OPPORTUNITY OSOP-0 H j

щени scheni

Эффективность и CWIOBI e coo . усилительного звена механизма .« i -, муфты определ ютс  углом aKioi-d , жающих дорожек раоче и опррдо/еин , тимального значени  KOTO-OIU производитс  по минимально неоочс, му значению момента о с нитной пары трени Efficiency and CWIOBI e coo. of the amplifying link of the mechanism. "i -, the couplings are determined by the angle aKioi-d, the burning tracks are better and the finest, the minimum value of the KOTO-OIU is performed at the minimum neo-negative value

Величина момента трени  при ;. -.и, равных услови х определ ете гьтлчи гч силы трени , величина и ста5«/.т но i ь i о i рой находитс  в пр мой зависимое/i от ко зффициента трени  т о расчетное значение fa ( z: |-Ю) печивает расчетное соотношение сип и о г ментов как при включении v nj, отключении муфты определ   ее Ьчстрс действие и улучшение экоплу тади свойств В элек-тромагии ной муз. f -з i зуома  пара электромггнитього utn f выбираетс  и услови  мичим s The value of the moment of friction at;. Equal conditions determine the strength of the friction force, the magnitude and the value of 5 "/. t but i i i i i is in the direct dependent / i on the coefficient of fi rt about the calculated value of fa (z: | -O ) makes the calculated ratio of sip and ogents like when vnj is turned on, the clutch is disconnected, it determines its effect and the improvement of the eco properties of the electromagia music. f - i of the zyoma of a pair of electrically ignored utn f is selected and conditions are given

СоWith

t. ьt. s

1 (Л1 (L

у -Ј чy-h

х..x ..

нитных потерь в магнитопроводе, а не оптимальности фрикционных свойств. Дл  повы- шени  стабильности f3 ±A fs, в разработанных по данной схеме муфтах, устанавливают более мощные (по сравнению с расчетом) индукторы, что значительно увеличивает габариты муфты, снижает ее быстродействие , снижает эффективность использовани  данных муфты в приводах транспортных средств.nitrate losses in the magnetic core, and not the optimality of the friction properties. To increase the stability, f3 ± A fs, in the couplings developed according to this scheme, more powerful (as compared with the calculation) inductors are installed, which significantly increases the dimensions of the coupling, reduces its speed, and reduces the efficiency of using these couplings in vehicle drives.

Целью изобретени   вл етс  улучшение эксплуатационных свойств и повышени  быстродействи  включени  муфты путем стабилизации момента трени .The aim of the invention is to improve the performance properties and increase the speed of switching on the clutch by stabilizing the moment of friction.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электромагнитной фрикционной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты , установленные с возможностью фрикционного взаимодействи  между собой, диск включени , св занный с ведущей полумуф- той нагружающими дорожками с рабочим телом и установленный с возможностью осевого перемещени , и индуктор с магни- топроводом, установленный неподвижно, при этом ведуща  полумуфта установлена с возможностью осевого перемещени , она снабжена пакетом плавающих магнитопро- вод щих фрикционных дисков, расположенных между диском включени  и индуктором. Индуктор расположен между ведомой полумуфтой и диском включени , установленным с возможностью магнитного взаимодействи  с индуктором. Ведома  полумуфта зафиксирована от осевого перемещени , при этом диск включени  и веду- ща  полумуфта подпружинены радиально.The goal is achieved by the fact that in an electromagnetic friction clutch containing a driving and driven half coupling, installed with the possibility of frictional interaction with each other, a switch disk connected to the driving half coupling with loading tracks with working medium and mounted with the possibility of axial displacement, and an inductor with magnetically, fixedly mounted, while the leading half coupling is mounted with the possibility of axial movement, it is equipped with a package of floating magnetic friction disks, located between the turn-on disk and the inductor. The inductor is located between the driven half coupling and the switch-on disk, which is installed with the possibility of magnetic interaction with the inductor. The driven coupling half is fixed against axial movement, and the drive disc and the driving coupling half are spring-loaded radially.

На фиг. 1 изображена фрикционна  муфта с электромагнитным управлением, разрез; на фиг. 2 - соотношени  сил на нагружающих дорожках усилительного зве- на.FIG. 1 shows a friction clutch with electromagnetic control, a slit; in fig. 2 - the ratio of forces on the loading paths of the reinforcing link.

Фрикционна  муфта имеет ведомую полумуфту 1, ведущую полумуфту 2 и диск 3 включени , между нагружающих дорожек которых расположено рабочее тело, т.е. шарики 4. Пружина 5 радиально подпружини- вает и св зывает диск включени  и ведущую полумуфту. Между ведомой полумуфтой и диском включени  установлены не св занные с ними плавающие магнитопровод - щие диски 6. Индуктор 7 установлен на ведомой полумуфте неподвижно с. подачей напр жени  через токосъемные кольца 8. Ведома  полумуфта 1 имеет с валом 9 только осевую св зь и расположена относительно его на подшипнике 10 скольжени  и подшипнике 11 чер гз крышку 12. Ведуща  полумуфта 2 расположена на валу 9, св зана с ним шпонкой и имеет возможность осевого перемещени .The friction clutch has a driven coupling half 1, a driving coupling half 2 and a switching disk 3, between the loading tracks of which the working body is located, i.e. balls 4. Spring 5 radially spring-loaded and connects the switch-on disk and the leading coupling half. Not connected with them floating magnetic conductive disks 6 are installed between the driven half coupling and the switching disk. The inductor 7 is fixed on the driven coupling half with. by applying voltage through the collector rings 8. The driven coupling half 1 has only axial coupling with shaft 9 and is located relative to it on the sliding bearing 10 and bearing 11 there is a cover 12. The driving coupling half 2 is located on the shaft 9, is connected with it by a key and has possibility of axial movement.

Включение муфты происходит при подаче напр жени  на индуктор 7, силы электромагнитного сцеплени  св зывают ведомую полумуфту 1, плавающие магни- топровод щие фрикционные диски 6 и диск 3 включени . В этом случае ведуща  полумуфта 2 проворачиваетс  по нагружающим дорожкам относительно диска 3 включени  и, перемеща сь по шпонке 9 действует с осевым усилием включени  на контактирующую с ним фрикционную часть ведомой полумуфты 1.The clutch is switched on when the voltage is applied to the inductor 7, the electromagnetic clutch forces connect the driven coupling half 1, the floating magnetically conductive friction disks 6 and the switch 3 disk. In this case, the driving half coupling 2 rotates along loading tracks relative to the switching disk 3 and, moving along the key 9, acts with an axial switching force on the friction part of the driven coupling half 1 in contact with it.

Улучшение эксплуатационных свойств муфты и повышение ее быстродействи  св зано в данной конструкции с оптимально высоким значением коэффициента усилени  усилительного звена механизма включени  муфты, т.е. чем больше коэффициент усилени , тем меньше значение силы электромагнитного сцеплени  требуетс  на включение муфты.Improving the performance properties of the coupling and improving its speed is associated in this design with an optimally high gain value of the amplifying element of the coupling activation mechanism, i.e. the greater the gain, the smaller the magnitude of the electromagnetic clutch required to engage the clutch.

Условие равновеси  всех сил при включении муфты можно записать выражением (см. рис. 2)The equilibrium condition of all forces when the clutch is turned on can be written as an expression (see Fig. 2)

FTPJJ. + Рэл FTpi + FCK, (1) где Ртр2 сила трени  между диском включени  и ведомой муфтой,FTPJJ. + Rel FTpi + FCK, (1) where Ptp2 is the frictional force between the start disk and the driven clutch,

Ртр2 N f2, (f2 - коэффициент трени );Ртр2 N f2, (f2 - friction coefficient);

Ртр1 - сила трени  качени  шарика по нагружающей дорожке,Rtr1 - the strength of the ball rolling training on the loading track,

- FTpi Ncosafi(fi 0,001 -коэффициент трени  качени  шарика по нагружающей дорожке; а - угол наклона нагружающей дорожки );- FTpi Ncosafi (fi 0.001 is the coefficient of ball rolling friction on the loading track; a is the angle of inclination of the loading track);

Рэл - сила трени  электромагнитной пары сцеплени , т.е. между диском включени  и ведомой полумуфтой при коммутации индуктора;Rel is the friction force of an electromagnetic clutch pair, i.e. between the switching disk and the slave coupling half when switching the inductor;

Рек - скатывающее усилие, действующее на шарик при движении его по наклонной поверхности нагружающей дорожки, Рек N-sin a .Rivers - rolling force acting on the ball when it moves along the inclined surface of the loading track, Rivers N-sin a.

Уменьшить необходимое на включение муфты электромагнитное усилие, т.е. , будет теоретически выполн тьс  при РСк Reduce the electromagnetic force required to engage the clutch, i.e. will theoretically be carried out at PCc

Ртр2, ИЛИ Ptr2, OR

N-sin a cos a N f2 (2) с учетом sina cos и 1/2sin2« имеемN-sin a cos a N f2 (2) taking into account sina cos and 1 / 2sin2 "we have

1/2sin2« f2 (3)1 / 2sin2 "f2 (3)

Таким образом, минимизаци  ЫЭл достигаетс  выполнением нагружающих дорожек с углом а из выражени  (3) и выполнением этого услови  при эксплуатации муфты, а последнее достигаетс  обеспе- чением стабильности величины fa, T,e.±Af2- 0. Веро тность по влени  f2 + Af2, равно как и f2 - Af2 равнозначно, поэтомуThus, minimization of LEL is achieved by performing loading tracks with an angle a from expression (3) and fulfilling this condition during clutch operation, and the latter is achieved by ensuring the stability of the value of fa, T, e. ± Af2-0. Af2, as well as f2 - Af2 is equivalent, therefore

обеспечить стабильность f2 дл  одной поверхности трени  невозможно.it is impossible to ensure the stability of f2 for one friction surface.

Д   решени  этой задачи между ведомой полумуфтой и диском включени  установлены не св занные с ними плавающие магнитопровод щие фрикционные диски.In order to solve this problem, floating floating magnetic friction disks, which are not connected with them, are installed between the driven half coupling and the firing disc.

Веро тность по влени  двух несовместных событий f2 + Af2 и f2 - Af2 в многоди- сковой конструкции равна сумме веро тности этих событий. Если веро тность f2 - Af2 на одну из поверхностей равна 0,1, то применив 10 поверхностей трени  обеспечим P(f2 - Af2) 1. Следовательно , применив 10 поверхностей трени  с веро тностью на одну из поверхностей трени  будет реализована величина f2 - Af2 и проскальзывание ведомой полумуфты относительно диска включени  пройдет по данной поверхности и расчет угла наклона а производим из выражени The probability of occurrence of two incompatible events f2 + Af2 and f2 - Af2 in a multi-disk construct is equal to the sum of the probability of these events. If the probability f2 - Af2 on one of the surfaces is 0.1, then applying 10 friction surfaces we will provide P (f2 - Af2) 1. Therefore, applying 10 friction surfaces with a probability on one of the friction surfaces, the value f2 - Af2 will be realized and the slippage of the driven half-coupling with respect to the drive disk will pass over the given surface and calculate the angle of inclination a from

1 /2sin2a f2 - Af2.1 / 2sin2a f2 - Af2.

В реально разработанных по данной схеме конструкци х вместо теоретического выражени  (2) при включении муфты реализуетс  соотношение (1), т.е. включение муфты осуществл етс  добавлением Рэл. При расчетном значении и величина потребного электромагнитного усили  МЭл номинальна , а стабильность f2 - Af2 обеспечивает стабильное значение момента трени .In the structures actually developed according to this scheme, instead of the theoretical expression (2), when coupling is turned on, relation (1) is realized, i.e. Coupling is activated by adding Re. With the calculated value and the magnitude of the required electromagnetic force, MEL is nominal, and the stability of f2 - Af2 provides a stable value of the frictional moment.

Использование предлагаемой электромагнитной фрикционной муфты позвол ет повысить стабильность момента трени The use of the proposed electromagnetic friction clutch allows to increase the stability of the moment of friction

электромагнитной пары сцеплени , так как в конструкции плавающих магнитопрово- д щих фрикционных дисков с веро тностью , равной 1, реализуетс  расчетное минимальное значение коэффициента трени . Это позвол ет привести расчет силовых соотношений при включении муфты по оптимальному варианту.the electromagnetic coupling pair, since the design of the floating magnetically conducting friction discs with a probability of 1, provides the calculated minimum value of the friction coefficient. This allows the calculation of power ratios when the clutch is turned on according to the optimal variant.

Claims (1)

Формула изобретени  Электромагнитна  фрикционна  муфта,Claims of Electromagnetic Friction Clutch, содержаща  ведущую и ведомую полумуфты , установленные с возможностью фрикционного взаимодействи  между собой, диск включени , св занный с ведущей полумуфтой нагружающими дорожками с рабочимcontaining master and slave coupling halves installed with the possibility of frictional interaction with each other, a drive disk connected to the driving coupling half by loading tracks with the working телом и установленный с возможностью осевого перемещени , и индуктор с магнитол ро во дом, установленный неподвижно, при этом ведуща  полумуфта установлена с возможностью осевого перемещени , о т личающа с  том, что, с целью улучшени  эксплуатационных свойств путем повышени  быстродействи  включени  муфты путем стабилизации момента трени , она снабжена пакетом плавающих магнитопровод щих фрикционных дисков, индуктор расположен между ведомой полумуфтой и диском включени , установленным с возможностью магнитного взаимодействи  с индуктором, а плавающие магнитопровод щие диски размещены между диском включени  и индуктором, ведома  полумуфта зафиксирована от осевого перемещени , при этом диск включени  и ведуща  полумуфта подпружинены радиально.body and installed with the possibility of axial movement, and the inductor with the radio tape recorder installed fixed, while the leading coupling half is installed with the possibility of axial movement, which is to improve the performance properties by improving the coupling speed by stabilizing the moment friction, it is equipped with a package of floating magnetically conducting friction disks, the inductor is located between the driven coupling half and the switch-on disk, installed with the possibility of magnetic interaction with the uktorom and magnetically conductive floating discs arranged between the disc and inclusion inductor knowledge coupling half fixed against axial movement, the incorporation and pinion drive coupling half are biased radially. // ii 55 %55% РЭЛ Мэл fa/7 Frp2 фае. 2REL Mel fa / 7 Frp2 fae. 2 э /У-/ ,e / V- /,