ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИБОРОВ ALL (1070752), страница 6
Текст из файла (страница 6)
На рис. 4 представлен экранированный микроэлектропривод, объединяющий электродвигатель и экранированную переменно-полюсную муфту с магнитами в виде звездочек (муфты с магнитами в виде звездочек используют при частотах вращения до 10 000 мин"1). В корпусе двигателя установлен герметичный экран. На валу двигателя установлена ведущая полумуфта, а ведомая — внутри экрана.
Муфта (рис. 5) представляет агрегат с установленной наружной-пслумуфтой. Внутренняя полумуфта с магнитом установлена на подшипниках.
В муфтах с магнитом «звездочка» можно регулировать передаваемый момент (рис. 6) за счет изменения потокосцепления магнитов при их смещении относительно друг друга. Внутренняя полумуфта 2 расположена в корпусе 1 на подшипниках, наружная собрана в обойме, имеющей возможность перемещаться з осевом направлении в корпусе. Вследствие этого и происходит изменение потокосцеплештя полумуфт, а следовательно, момента.
Торцовая одноименно-полюсная муфта (рис. 7) состоит из экрана 2 и полумуфт 1 и 3. Ведущая правая полумуфта состоит из магнита 4, установленного на ведущем валу, магнитопровода и полюсной системы. Полумуфта 1 — ведомая.
На рис. 8 показана муфта с магнитом в виде втулки с осевой намагниченностью. Магнит 3 находится во внутренней полумуфте, устанавливаемой на вал устройства. Втулка 4 предохраняет магнит от разрушения центробежными силами. С обеих сторон к магниту прилегают установленные на шлицах вала диски 2 с полюсными венцами.
Экран 1 — цилиндрический. На его фланце имеется уплотняющий зуб и отверстия для крепления.
Лист 51. Работа порошковых муфт основана на свойстве ферромагнитных смесей менять структуру в магнитном поле. Различают жидкостные порошковые муфты (смесь ферромагнитного порошка — карбонильного железа с маслом) и сухие порошковые муфты (смесь ферромагнитного порошка с тальком, графитом, окисью
магния или цинка). Диаметр зерен ферромагнитного порошка 0,5—10 мкм. Отношение весовых частей порошка и масла примерно 5:1. Используют машинное, трансформаторное и силиконовое масла.
На рис. 1 показана цилиндрическая порошковая муфта, на рис. 2 — порошковая муфта с жидким наполнителем, на рис. 3 — многозазорная порошковая муфта. Муфта на рис. 4 отличается малой инерционностью. На рис. 5 изображена сухая порошковая муфга, на рис. 9 —- бесконтактная порошковая муфга.
Для защиты подшипников от попадания в них ферромагнитного порошка предусматривают специальные уплотнения и уловители (рис. 6 и 7).
Гистерезисные муфты. В этих муфтах вращающий момент в процессе пуска возникает вследствие гистерезиса в магнитно-твердом материале гистерезисного слоя при перемагничивании его вращающимся полем индуктора. В синхронном режиме момент возникает за счет взаимодействия поля ведущей полумуфты с намагниченным гистерезисным слоем.
Муфта (рис. 9) содержит гистерезисные слои, установленные в наружной полумуфте; магнит внутренней полумуфты защищен от коррозии герметичной рубашкой.
В муфте на рис. 10 внутренняя полумуфта состоит из магнита в виде «звездочки» и пакета пластин из материала, имеющего большие потери на гистерезис.. Наружная полумуфта имеет магнит «звездочка», охватывающий пакет и магнит внутренней полумуфты,.
Муфта на рис. 11 имеет малоинерционный полый ротор и одноименно-полюсную магнитную систему. Она содержит магнит в виде втулки с осевой намагниченностью. Магнитная система муфты имеет рабочий цилиндрический зазор, образованный двумя полюсными дисками, в который введен тонкостенный стакан от гистерезисного материала — ротор ведомой полумуфты. Оси зубцов полюсных дисков сдвинуты на половину зубчатого шага, т. е. число пар полюсов вдвое больше числа зубцов одного диска. Это позволяет передавать больший момент при тех же габаритах, чем. с магнитом «звездочка».
Лист 52. На листе представлены конструктивные схемы электромагнитных механизмов с нейтральными электромагнитами. Эти схемы составлены для электромагнитов с поворотными и поступательно-движущимися якорями двух основных типов: клапанных и втяжных.
Некоторые варианты преобразования движения поворотного якоря -электромагнита в поступательное и вращательное движение рабочего органа показаны на рис. 1 — с кулисным механизмом, рис. 2 — с кулачковым механизмом, рис. 3 — с шатунным механизмом, рис. 4 — с шарнирно-рычажным механизмом, рис. 5 —
Подобные варианты возможны и с втяжными элект-тромагнитами.
Следует обратить внимание на характер связи между якорем и устройством, приводимым- в движение. Эта связь может быть жесткой (рис. 1—5, 8, 10, 12, 14, 16, 17, 18, 22, 24, 28, 29), упругой (рис. 6, 7, 13, 19—21) или неполной (рис. 9, 11, 15, 25—27).
Жесткая связь используется в быстродействующих устройствах. Быстродействие зависит от величины питающего напряжения. Приводимый в движение механизм подвержен действию больших ускорений.
Упругая связь позволяет уменьшить динамические
уменьшается. Часто последнее обстоятельство используется в устройствах выдержки времени (рис. 13)..
Электромагнитные • механизмы с неполной связью характеризуются тем, что рабочее движение механической части устройства непосредственно не зависит от-работы электромагнита (при прямом ходе якоря); работа таких устройств определяется целиком конструкцией механических элементов (рис. 9, 11, 15, 25—27), так как срабатывание механической части происходит при обесточенном электромагните.
На рис. 10—15 представлены конструкции шаговых электоомагнитных механизмов, поименяемых в электоо-
^ r
причем в схеме на рис. 28 среднее положение поворотного рычага не может быть получено простой коммутацией обмоток электромагнитов без применения особых конструктивных приемов.
В схеме на'рис. 29 показано устройство переключения скоростей вращающегося вала с применением фрикционной муфты двустороннего действия, сцепляющей : валиком правый или левый шкивы в зависимости от того, какая из обмоток электромагнита подключена.
Лист 53. Сердечники электромагнитных механизмов (ЗММ) могут быть изготовлены штамповкой, спло-шеыми или шихтованными, состоящими из пластин электротехнической стали, ленточными, а также сплошными, изготовленными механической обработкой.
Способы крепления сердечника к основанию разнообразны. Конструкции крепления могут быть как разъемными, так и неразъемными.
На выбор способа крепления влияет конструкция катушки, способ ее крепления на сердечнике, количество катушек. На рис. I, а, б, г представлены конструкции крепления сердечника для одной катушки, а на рис. 1, в, д для нескольких катушек.
На рис. 2, а—п показано соединение сердечника с основанием. Соединение с помощью винта представлено на рис. 2, б, г. Применение такого соединения для малых диаметров сердечников нежелательно. Этот способ крепления имеет низкую центрирующую способ- • ность, а отверстие под винт уменьшает полезное сечение сердечника. При этом способе крепления имеет место большое магнитное сопротивление стыка, что приводит к снижению расчетной длины сердечника. На рис. 2, п показана развальцовка сердечника с опорным фланцем. Этот способ обеспечивает плотность -стыка, конструктивно прост, но является неремонтно-пригодным. Вариант рис. 22, д предусматривает крепление запрессовкой сердечника в основание с последующей пайкой медью или без пайки. Этот способ удобен, так как возможна последующая совместная обработка торца сердечника и корпуса с целью получения высокой точности.
На рис. 2, и показана расклепка сердечника. Эта конструкция является неразъемной. Недостатком этой конструкции является повышенная остаточная индукция магнитопровода, свойственная наклепанным ферромагнитным материалам. Показанная на рис. 2, л конструкция шлицевого соединения представляет ряд зубьев, радиально расположенных на сердечнике и основании отверстия. Такое соединение обеспечивает хорошее центрирование и прочность соединения сердечника с основанием, но сложно в изготовлении и применяется при больших диаметрах. Болтовое соединение сердечника с основанием показано на рис. 2, а н, это соединение удобно тем, что разъемное, а сердечник прост в изготовлении. Недостатком данной конструкции является значительное магнитное сопротивление стыка. На рис. 2, е показана конструкция установки сердечника по переходной посадке с закрепле-
сердечник и основание изготовляют из однородного листа металла толщиной 3 мм. На рис. 3, а дана развертка сердечника и основания. После вырубки и гибки образуется сердечник, показанный на рис. 3, б. Шляпка сердечника крепится пл/тем отгибания усиков. Крепление шляпки и самого сердечника разъемное, что удобно для сборки электромагнита.
На рис. 5, а—ж показаны электромагнитные экраны и их крепление на магнитопроводе. Однофазные электро-магниты с экранирующими короткозамкнутыми витками применяют для устранения вибрации якоря электромагнитов переменного тока.
Способы крепления пластин шихтованных магнито-проводов показаны на рис. 6. Магнитопровод, показанный на рис. 6, б, в, скрепляется развальцованными шпильками. После укладки пластин в приспособлении, которое обеспечивает точное их взаимное положение, в отверстия пластин вставляют шпильки. Чтобы получить прочный магнитопрозод с высоким коэффициентом заполнения сечения сталью, собранный пакет необходимо спрессовать. Такое скрепление пластин относится к ркс. 6, г, д, только вместо шпилек используют заклепки или трубки. Скрепление развальцованными шпильками, трубками и заклепками применяют при небольших размерах магнитопроводов, которые имеют наибольшее распространение в электро-аппаратостроении. На рис. 6, г, д показаны магнито-проводы, соединенные шпильками и болтами, а на рис. 6, ж — магнитопровод, скрепляемый клеем или лаком. Такой способ соединения пластин применяется при небольших размерах магнитопроводов с целью упрощения конструкции, увеличения жесткости, монолитности и для снижения шума при работе на переменном токе.
Лист 54. В зависимости от конструктивного выполнения различают следующие типы катушек: 1) каркасные катушки с пластмассовым или металлическим или составным каркасом, образуемым сердечником и изоляционным фланцем;
-
бескаркасные катушки бандажированные, с на
моткой на шаблон и небандажированные, с бумажной
межслоевой изоляцией; -
спиральные и дисковые катушки, изготовленные
из прямоугольной шинной меди и медной ленты или
намотанные проводом прямоугольного сечения.
Каркасы катушек изготовляют чаще из изоляционных материалов. В зависимости от размера катушки, серийности производства, технологической и экономической целесообразности, конструктивных соображений каркасы катушек могут быть изготовлены из следующих материалов:
а) электрокартона с последующей склейкой отдель
ных элементов каркаса (применяются в единичном или
мелкосерийном производстве);
б) слоистых пластиков (гетинакса, текстолита, стек
лотекстолита и т. п.) с последующей склейкой или сбор-
подвергаемых прессованию (применяются в массовом производстве).
г) литьевых пластмасс (полистирол, полиамид, фторопласт, полиэтилен и т. п.) (применяются в массовом производстве).
Иногда каркасы изготовляют металлическими (с поверхностным изоляционным покрытием) или частично металлическими.
На рис. 1 представлена катушка со сборным пластмассовым каркасом. Эти каркасы состоят из втулки / и боковых шайб 2, которые соединяют между соэой, как показано на рис. 1, а—е, на клею или с помощью термосварки. Втулки выполняют из гетинакса, изготовляемого на шеллаке или глифталевом лаке, благодаря чему при нагреве под прессом они могут деформироваться, как показано на рис. 2, б. Это важно для сборки каркаса, так как гетинаксовые или текстолитовые шайбы надевают на круглый (труба) или прямоугольный профиль, концы которого развальцовывают при помощи ручного пресса. На рис. 2, а, в представлены каркасы катушек, выполненные из металла с поверхностным покрытием изоляционным материалом.
Конструкция катушки с повышенной жесткостью каркаса и боковых стенок показана на рис. 3, а, б, в.
Каркасы катушек могут быть собраны из элементов, |
представленных на рис. 3. На рис. 3, а представлена i
конструкция разборного каркаса, состоящего из боко
вых шайб /, двух верхних 2 и двух боковых 3 пластин.
Наиболее простая конструкция каркаса представлена
на рис. 3, б, состоящая из верхнего и нижнего полу- !
каркасов. j
Одним из важных моментов в конструировании кар- ! касов является изготовление выводов обмотки катушки. Способ вывода концов катушки зависит от типа каркаса и типа обмоточного провода. На рис. 4 представлены различные варианты заделки токоподводов в каркасах катушек. Представленные на рис. 4, в, д, г варианты сквозных выводов применяют при изготовлении каркасов катушек методом прессования или литья, а на ; рис. 4, а и б возможные варианты установки токоподводов на поверхности боковых шайб каркасов.















