ВОЛНОВАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1995 года по МПК H02K41/06 

Изобретение относится к механике и может быть использовано, в частности, при проектировании приборных волновых передач, а также электродвигателей с волновым редуктором.

Известна волновая передача, содержащая корпус, размещенные в нем гибкое и жесткое колеса, ведущий вал с установленным на нем кулачком генератора волн, имеющим профиль двухвершинного овала, радиально намагниченный кольцевой магнит, установленный в корпусе соосно кулачку генератора волн, жесткий магнитопровод, связывающий кольцевой магнит с кулачком, закрепленный на гибком колесе гибкий магнитопровод, связывающий кольцевой магнит с промежуточным элементом, выполненным в виде сердечника с низким магнитным сопротивлением в радиальном направлении и большим в окружном [1]
В данной конструкции волновой передачи деформация гибкого колеса осуществляется за счет магнитных сил, обусловленных потоком кольцевого магнита, замыкающимся через систему магнитопроводов в плоскости, проходящей через большую ось кулачка генератора волн. Эта плоскость определяет и зону приложения деформирующих сил, которая оказывается достаточно узкой, что снижает надежность зацепления. Кроме того, необходимость прохождения магнитного потока в осевом направлении увеличивает осевые размеры передачи.

Целью изобретения является повышение качества зацепления волновой пары, сокращение осевых размеров и общее упрощение конструкции волновой передачи.

Для достижения этой цели в известной волновой передаче исключается жесткий магнитопровод. Промежуточный элемент, располагаемый между генератором волн и закрепленным на гибком колесе магнитопроводом, по аналогии с прототипом выполняется в виде сердечника, состоящего из набора секторов из магнитомягких пластин, равномерно расположенных по окружности и отделенных друг от друга немагнитными промежутками, создающими большое магнитное сопротивление в окружном направлении.

Отличительной особенностью новой конструкции является замена кольцевого постоянного магнита, установленного в прототипе на корпусе, двухполюсными радиально намагниченными разнополярными постоянными магнитами, расположенными на вершинах овала кулачка генератора волн. При этом угол между осями магнитов составляет α где m число секторов магнитомягких пластин сердечника, а полярность магнитов по одну сторону от оси овала совпадает.

На фиг. 1 представлена волновая передача, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

На ведущем валу 1, установленном в подшипниках 2, закрепляется малоинерционный генератор волн 3 из магнитомягкого материала, имеющий форму двухвершинного овала, на вершинах которого расположены двухполюсные радиально намагниченные разнополярные постоянные магниты 4. При этом поляность полюсов магнитов, расположенных по одну сторону от оси овала, совпадает. Через воздушные зазоры генератор волн 3 магнитно сопряжен с секторами сердечника 5 и гибким витым магнитопроводом 6, закрепленным на гибком зубчатом колесе 7, которое образует волновую пару с ведомым жестким колесом 8, закрепленным на выходном валу 9, вращающемся в подшипниках 10, установленных в корпусе 11. Сердечник 5 закреплен в немагнитном щите 12, в котором одновременно устанавливаются подшипники 2. Между секторами сердечника 5 для увеличения магнитного сопротивления в окружном направлении располагаются радиальные вставки 13, выполненные в щите 12.

При малых радиальных размерах генератор волн может выполняться целиком из магнитотвердого материала с соответствующим намагничиванием полюсов, расположенных на вершинах овала (вариант, изображенный на фиг. 2).

Предлагаемая волновая передача работает следующим образом.

Постоянные магниты 4 генератора волн 3 создают магнитный поток, замыкающийся через секторы сердечника 5, гибкий магнитопровод 6 в пределах дуги, определяемой углом α (показано на фиг. 2 пунктиром). В результате действия возникающих при этом усилий на диаметрально противоположных участках осуществляется деформация гибкого колеса 7, которое входит в зацепление с жестким колесом 8. По сравнению с прототипом зона зацепления заметно расширяется, что повышает качество и надежность зацепления волновой пары.

При вращении генератора волн осуществляется одновременное перемещение зоны действия магнитных сил и соответственно зоны зацепления волновой пары, устанавливающейся по оси овала генератора волн. Волна зацепления вращается синхронно с этой осью. Частота вращения выходного вала 9 определяется частотой вращения генератора волн и передаточным числом волновой пары.

Предлагаемая волновая передача сохраняет свойства прототипа в части повышенных быстроходности и КПД, отличаясь более простой конструкцией и уменьшенными осевыми размерами, поскольку здесь магнитный поток проходит лишь в плоскости, перпендикулярной оси вращения.

Использование: в приборных волновых передачах и электродвигателях с волновым редуктором. Целью изобретения является повышение качества зацепления волновой пары, сокращение осевых размеров и общее упрощение конструкции волновой передачи. Сущность изобретения: генератор волн 3 в форме двухвершинного овала, на вершинах кулачка которого располагаются двухполюсные радиально намагниченные разнополярные постоянные магниты. Сущность изобретения: на ведущем валу 1 закреплен генератор волн 3 из магнитомягкого материала, имеющий форму двухвершинного овала. На его вершинах расположены двухполюсные радиально намагниченные разнополярные постоянные магниты 4. Через воздушные зазоры генератора волн 3 магнитно сопряжен с секторами сердечника 5 и гибким витым магнитопроводом 6, закрепленным на гибком зубчатом колесе 7, которое образует волновую пару с ведомым жестким колесом 8, закрепленным на выходном валу 9. Угол между осями магнитов составляет α=2π/m где m -число секторов магнитомягких пластин сердечника 5, плярность которых по одну сторону от оси овала совпадает. 2 ил.

ВОЛНОВАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус, размещенные в нем гибкое и жесткое колеса, ведущий вал, установленный на нем кулачок генератора волн, имеющий профиль двухвершинного овала, промежуточный элемент, размещенный между кулачком и гибким колесом и выполненный в виде сердечника, состоящего из секторов с низким магнитным сопротивлением в радиальном направлении и большим в окружном,закрепленный на гибком колесе гибкий магнитопровод, а также двухполюсные радиально намагниченные постоянные магниты, отличающаяся тем, что пары постоянных магнитов разной полярности размещены на вершинах кулачка генератора волн, при этом угол между осями магнитов составляет где m - число секторов магнитомягких пластин сердечника, а полярность магнитов по одну сторону от оси овала совпадает.