Магнитная муфта

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к магнитным муфтам для передачи вращения посредством магнитного поля. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности, а также расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что чередующиеся постоянные магниты и магнитопроводы полумуфт выполнены в виде сегментов, полностью заполняющих объем полумуфт, Рабочий зазор может заполняться магнитной жидкостью, что придает муфте свойства подшипника при срыве муфты, повышает ее нагрузочную способность. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 F 16 0 27/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВИ

4TQrgg ,ГИБЛИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4453535/27 (22) 05.08.89 (46) 15.06.91. Бюл.№22 (71) Калининский политехнический институт (72) А.Н.Болотов, Н.Б.Демкин, А.П.Сизов и

В.Л.Хренов (53) 621.825.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹

1343145, кл. F 16 0 27/01, 1987. (54) МАГНИТНАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к ма-нитным муфтам для пеИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи вращения посредством магнитного поля.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности муфты, а также расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 изображена конструкция муфты с цилиндрическим рабочим зазором; на фиг.2 — пример выполнения рабочих поверхностей полумуфт; на фиг,3 — полумуфта, продольный разрез.

Магнитная муфта (фиг,1) состоит из двух цилиндрических коаксиально расположенных ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт, расположенных одна относительно другой с зазором 3, заполненным магнитной жидкостью 4.

Сегментные постоянные магниты 5 разделены магнитомягким материалом ведущей полумуфты 1 и выполняют функции магнитопроводов 6. Боковые поверхности 7 постоянных магнитов 5 образуют цилиндрическую поверхность ведущей полумуфты 1 вместе с магнитопроводами 6. На ведомой

„„5U „„1656232 А1 редачи вращения посредством магнитного поля. Цель изобретения — повышение нагрузочной способности, а также расширение функциональных возможностей, Поставленная цель достигается тем, что чередующиеся постоянные магниты и магнитопроводы полумуфт выполнены в виде сегментов, полностью заполняющих обьем полумуфт. Рабочий зазор может заполняться магнитной жидкостью, что придает муфте свойства подшипника при срыве муфты, повышает ее нагрузочную способность. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. полумуфте 2 размещены постоянные магниты 8, выполненные также в форме сегментов, между которыми размещены ма гн итоп ро воды 9.

Поверхности магнитопроводов 6, обращенные к зазору 3, могут быть выполнены и зубчатыми (фиг.2), что позволяет повысить угловую жесткость муфты и создать карманы для размещения магнитной жидкости 4.

Полумуфты закрепляются на немагнит- О ном валу 10 (фиг.3) посредством, например, O немагнитного винта 11. К

В случае, когда к ведущей полумуфте 1 (, не приложен момент двигателя, полумуфты

1 и 2 устанавливаются одна относительно другой так, что боковые поверхности 7 постоянных магнитов 5 и магнитопроводы 6 располагаются напротив постоянных магнитов 8 и магнитопроводов 9 соответственно. По мере возрастания момента, приложенного к ведущей полумуфте 1, возрастает и угол поворота полумуфты 1 относительно полумуфты 2.

Синхронное вращение полумуфт 1 и 2 происходитдо тех пор, пока момент, прило1656232 женный к ним, не превысит величину максимального синхронного моме ;,та, При превышении указанным моментом величины максимального синхронного момента происходит расцепление полумуфт 1 и 2, срыв синхронного вращения.

Наличие магнитной жидкости 4 в зазоре

3 обеспечивает плавный ход при срыве муфты. Кроме того, магнитная жидкость оказывает центрирующее действие на ведомую полумуфту 2, в результате чего исключается необходимость использования для этой цели механических подшипников, которые увеличивают вес и габариты всего узла. Таким образом, муфта при холостом ходе выполняет функции подшипника.

Магнитная жидкость 4, заполняющая зазор 3 между полумуфтами 1 и 2, служит также для увеличения максимального синхронного момента вращения и для уменьшен ия угла рассогласования между полумуфтами 1 и 2. Увеличение момента вращения происходит по двум причинам: за счет вязкого трения и вследствие уменьшения рассеивания магнитного потока, проходящего через зазор, так как магнитная проницаемость магнитной жидкости намного больше, чем у воздуха, Количество постоянных магнитов в ведущей полумуфте и количество сегментных магнитов в ведомой полумуфте определяется оптимальным соотношением между толщиной магнитопровода и толщиной магнита. Это соотношение лежит для магнитов из сплава SmCOg в пределах 0,15 — 0,3.

В этом диапазоне соотношений обеспечивается максимальная тангенциальная сила взаимодействия, приходящаяся на единицу длины магнита, При уменьшении этаго соотношения меньше 0,15 и при увеличении больше 0,3 сила взаимодействия резко уменьшается, Повышение нагрузочной способности данной муфты по сравнению с коллекторной конструкцией достигается в наибольшей степени., когда радиус ведущей полумуфты

R <15 —" н, S где Вг — остаточная намагниченность магнитов;

5 ВБ — индукция насыщения материала магнитопровода;

Н вЂ” толщина магнита (расстояние между полярными поверхностями).

При выполнении этого неравенства обь10 ем магнитожесткого материала, определяющего, в основном, эффективность муфты, выше в предлагаемой муфте, чем в коллекторной, Предлагаемая муфта может иметь и тор15 цовую конструкцию с плоским рабочим зазором.

Наибольший эффект дает применение предлагаемой конструкции в миниатюрных приборных муфтах с жесткими ограничени20 ями по габаритам, Формула изобретения

1. Магнитная муфта, содержащая ци25 линдрические ведущую и ведомую полумуфты, установленные с зазором одна относительно другой, постоянные магниты, закрепленные на полумуфтах, магнитопроводы, расположенные на полумуфтах между

30 одноименными полюсами постоянных магнитов, причем поверхности постоянных магнитов и магнитопроводов полумуфт, образующее зазор, расположены соответственно одна напротив другой, о т л и ч а ю35 щ а я с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, постоянные магниты и магнитопроводы полумуфт выполнены в виде сегментов или элементов сегментов.

2. Муфта по п,1, отличающаяся

40 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, зазор между полумуфтами заполнен магнитной жидкостью.

3. Муфта по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что на поверхностях полумуфт, об45 ращенных к зазору, выполнены карманы для магнитной жидкости.

1б56232

1656232 .

Составитель А. Карпов

Редактор А. Лежнина Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 2040 Тираж 415 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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