RU1816306C

RU1816306C - Change-over coupling

Info

Publication number: RU1816306C
Authority: RU
Inventors: Юрий Валентинович Бучаков; Виктор Павлович Добровольский; Юрий Григорьевич Долгонев; Вячеслав Леонидович Данков
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1993-05-15

Abstract

Использование: в электроприводах автоматизированных систем управлени летательных аппаратов. Сущность изобретени : муфта содержит полый корпус с двум осевыми цилиндрическими полост ми. В полост х корпуса установлены пьезокера- мические элементы. На ведомом валу установлены с возможностью осевого перемещени и взаимодействи с ведущими барабанами стаканы. Стаканы установлены в полости корпуса с возможностью взаимодействи с одним из пьезокерамических элементов. 1 з.п ф-лы, 1 ил. со с Переключающа 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 вращатьс в одну сторону или в разные стороны, привод могут иметь от одного электродвигател или от разных. 00 со о о соUsage: in electric drives of automated control systems for aircraft. SUMMARY OF THE INVENTION: The sleeve comprises a hollow body with two axial cylindrical cavities. Piezoceramic elements are installed in the body cavities. Cups are mounted on the driven shaft for axial movement and interaction with driving drums. Glasses are installed in the cavity of the housing with the ability to interact with one of the piezoelectric elements. 1 s.p. f-ly, 1 ill. с с с The switching clutch is placed in a hollow body 1, made in the form of a pipe with an internal bore of the wall on both sides and a protrusion in the middle of its length and contains a driven shaft 2, at the ends of which the driving drums 4 and 5 are placed on the angular contact bearings 3 with gears. Moreover, the gears can have the same number of teeth or different, can rotate in one direction or in different directions, the drive can be from one electric motor or from different. 00 so o o so

Description

Каждый ведущий барабан 4 и 5 на ведомом валу 2 зафиксирован от осевого перемещени 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 позвол ет барабанам А и 5 смещатьс к центру муфты по ее оси, т.е. обеспечивает некоторую осевую податливость барабанам в пределах осевой упругости всей системы деталей, наход щихс 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 перемещени , при этом внутренн часть стакана имеет расточку с выступом, в который упираютс 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: пьезоке- рамические элементы 18 и 19 между выступом в корпусе и подвижным кольцом упорных подшипников 16 и 17. Пьезокера- мический элемент выполнен в виде одной трубки. .Each drive drum 4 and 5 on the driven shaft 2 is fixed from axial movement by nuts 6 and 7 on one side and sets 8 and 9 of two disc springs placed opposite each other, located between the inner ring of the angular contact bearing 3 of the drive drum and the shoulder of the driven shaft 2. In this case, the set of Belleville springs 8 and 9 allows the drums A and 5 to move towards the center of the coupling along its axis, i.e. provides some axial flexibility to the drums within the axial elasticity of the entire system of parts in force interaction with the drums. Moreover, each drive drum is equipped with a cup 10 and 11 with a flange mounted on the driven shaft 2 on the spline connection with the possibility of axial movement, while the inner part of the glass has a bore with a protrusion, which disk cup springs 12 and 13 abutted on the driven shaft 2 with nuts 14 and 15. These nuts through the Belleville springs 12 and 13 squeeze the end face of the flange of the glasses 10 and 11 from the end of the gear wheel of the drums 4 and 5, and provide a working clearance. Thrust bearings 16 and 17 are installed on the cups. The bore of housing 1 contains: piezoceramic elements 18 and 19 between the protrusion in the housing and the movable ring of thrust bearings 16 and 17. The piezoceramic element is made in the form of a single tube. .

Переключающа муфта работает следующим образом.Switch clutch operates as follows.

Муфта может быть в следующих рабочих положени х:The coupling may be in the following operating positions:

- в рабочее положение включаетс один ведущий барабан, правый на выходному валу получает требуемую скорость;- one driving drum is turned on in the working position, the right one on the output shaft receives the required speed;

- в рабочее положение включаетс только левый ведущий барабан, на выходном валу мржемполучать другую скорость и противоположное направление вращени ;- only the left driving drum is turned on in the operating position; on the output shaft, we can obtain another speed and the opposite direction of rotation;

- при одинаковых размерах зубчатых передач можно включить одновременно правый и левый ведущие барабаны, передаваема мощность при этом возрастает.- with the same sizes of gears, the right and left driving drums can be turned on simultaneously, the transmitted power increases.

При подаче электрического тока на пье- зокерамический элемент 19 его размеры в осевом направлении мгновенно увеличиваютс . Продолжительность процесса включе- ни муфты за счет удлинени пьезокерамического элемента соответствует скорости его деформации за врем 0,0005 с на длину 0,5 мм, что на два пор дка быстрее включени электромагнитной муфты.When an electric current is applied to the piezoceramic element 19, its axial dimensions instantly increase. The duration of the clutch engagement process due to the elongation of the piezoceramic element corresponds to its deformation rate for a time of 0.0005 s by a length of 0.5 mm, which is two orders of magnitude faster than switching on the electromagnetic clutch.

Через подвижное кольцо упорного подшипника 17 от пьезокерамического элемента 19 осевое перемещение передаетс стакану 11, который преодолева усилие тарельчатой пружины 13 прижимаетс торцом своего фланца к торцу зубчатого колеса ве5 дущего барабана 5, выбирает зазор и силами трени соедин етс с торцом зубчатого колеса. За счет сил трени с ведущего барабана 5 через стакан 1 передаетс вращательное движение на ведомый вал 2.Through the movable ring of the thrust bearing 17 from the piezoceramic element 19, axial movement is transmitted to the cup 11, which, having overcome the force of the cup spring 13, is pressed by the end of its flange to the end of the gear wheel 5 of the driving drum 5, selects a gap and is connected by friction forces to the end of the gear wheel. Due to friction forces, a rotational movement is transmitted from the driving drum 5 through the cup 1 to the driven shaft 2.

0 Муфта срабатывает (одно рабочее положение ).0 The clutch operates (one working position).

Переключив подачу электрического тока на пьезокерамический элемент 1.8 получаем увеличение его осевых размеров иSwitching the supply of electric current to the piezoceramic element 1.8, we obtain an increase in its axial dimensions and

5 через подвижное кольцо упорного подшипника 16, стакан 10, преодолева усилие тарельчатой пружины 12, перемещаетс к зубчатому колесу и торцом своего фланца соедин етс с торцом зубчатого колеса ве0 дущего барабана 4 и враща сь вместе с ним силами трени передает нагрузку на ведомый вал 2.5 through the movable ring of the thrust bearing 16, the cup 10, having overcome the force of the Belleville spring 12, moves to the gear and connects the end of the gear wheel of the driving drum 4 with the end of its flange and rotates with it friction forces transfers the load to the driven shaft 2.

Муфта срабатывает (второе рабочее положение ).The clutch operates (second working position).

5 При выключении тока пьезоюерамиче- ские элементы по длине уменьшаютс и тарельчатые пружины 12 и 13 перемещают стаканы 10 и 11 к центру муфты, а комплект из двух тарельчатых пружин 8 и 9 под дейст0 вием осевого усили может мен ть величину своего осевого размера и обеспечивает тем самым некоторую осевую податливость ведущих барабанов к центру муфты на величину осевой упругости всей системы деталей,5 When the current is turned off, the piezoelectric elements decrease in length and the disk springs 12 and 13 move the cups 10 and 11 to the center of the coupling, and a set of two disk springs 8 and 9 under the action of axial force can change its axial size and ensure most certain axial compliance of the driving drums to the center of the coupling by the amount of axial elasticity of the entire system of parts,

5 наход щихс в силовом взаимодействии с5 are in force interaction with

ведущими барабанами, а именно самих ба . рабанов. колец и тел качени радиальноупорЛных подшипников, ведомого вала.lead drums, namely the ba themselves. rabanov. rings and rolling elements of radial bearings, driven shaft.

комплектов тарельчатых пружин. Эта подат0 ливость ведущих барабанов дает возможность беспреп тственно перемещатьс стаканам, что обеспечивает четкую работу упорных подшипников 16 и 17. Кроме того, при совместном перемещении барабанов иcup spring sets. This flexibility of the driving drums makes it possible to freely move the cups, which ensures clear operation of the thrust bearings 16 and 17. In addition, with the joint movement of the drums and

5 стаканов происходит размыкание их слипшихс фрикционных поверхностей, что также увеличивает быстродействие муфты.5 glasses is the opening of their adhering friction surfaces, which also increases the speed of the coupling.

Регулировка рабочих зазоров между поверхност ми трени фланца стаканов и зуб0 чатых колес 4 и 5 обеспечиваетс гайками 6 и 7 и комплектами тарельчатых пружин 8 иThe adjustment of the working clearances between the friction surfaces of the cup flange and gear wheels 4 and 5 is provided by nuts 6 and 7 and cup spring sets 8 and

, .9. .. . -.- : ., .9. .. -.-:.

Ф о р мул а и з о б ре т е н и 1. Переключающа муфта, содержаща 5 полый корпус, установленный в корпусе ведомый вал. смонтированные на концах ведомого вала посредством радиально-упор- ных подшипников ведущие барабаны с зубчатыми колесами, управл ющее устрой- CJBO в виде двух приводных элементов, установленных в полости корпуса, отличающа с тем. что, с целью улучшени эксплуатационных свойств за счет повышени быстродействи и надежности работы, она снабжена стаканами с фланцами, установленными на ведомом валу с возможностью осевого перемещени и фрикционного взаимодействи торцами с торцами соответствующих ведущих барабанов, двум тарельчатыми пружинами, кажда из которых размещена в полости соотве гствующего стакана с упором в его дно, гайками дл фиксации тарельчатых пружин на ведомом валу и регулировани рабочего зазора между торцом фланца стакана и торцом ведущего барабана, двум комплектами из двух тарельчатых пружин, установленных на0Formula 1. A changeover clutch comprising a 5 hollow housing, a driven shaft mounted in the housing. drive drums with gears mounted at the ends of the driven shaft by means of angular contact bearings, a CJBO control device in the form of two drive elements mounted in the housing cavity, characterized in that. that, in order to improve operational properties by increasing speed and reliability, it is equipped with cups with flanges mounted on the driven shaft with the possibility of axial movement and frictional interaction with the ends with the ends of the corresponding driving drums, two disk springs, each of which is placed in the cavity, respectively the existing glass with an emphasis in its bottom, nuts to fix the disk springs on the driven shaft and adjust the working gap between the end of the flange of the glass and the end of the drive slave, two sets of two Belleville washers mounted na0

встречу друг другу дл регулировки j)a6o- чего зазора между упом нутыми торцами и обеспечени податливости ведущих барабанов , причем каждый из комплектов смонтирован между внутренним кольцом упом нутого подшипника соответствующего ведущего барабана и соответствующим буртом, который выполнен на ведомом валу, при этом приводные элементы выполнены в виде пьезокерамических элементов, а каждый стакан расположен в корпусе с возможностью осевого взаимодействи с одним из пьезокерамических элементов.meeting each other to adjust j) a6 the gap between said ends and to provide flexibility of the driving drums, each of the sets being mounted between the inner ring of the said bearing of the corresponding driving drum and the corresponding shoulder, which is made on the driven shaft, while the drive elements are made in the form of piezoceramic elements, and each glass is located in the housing with the possibility of axial interaction with one of the piezoceramic elements.

2. Переключающа муфта по п.1, о т л и- чающа с тем, что каждый пьезокера- мический элемент выполнен в виде трубки, составленной из пьезокерамических шайб.2. The switching clutch according to claim 1, wherein each piezoceramic element is made in the form of a tube composed of piezoceramic washers.