МАГНИТНЫЙ РЕДУКТОР Российский патент 1997 года по МПК F16H1/06 

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано для передачи крутящего момента с бесконтактным взаимодействием звеньев для снижения уровня шума и вибраций в условиях отсутствия смазки.

Известна магнитная передача, содержащая соосно установленные ведущий и ведомые валы, закрепленный на ведущем валу ведущий элемент, выполненный в виде многополосного постоянного магнита, одноименные полюса которого расположены на его диаметрально противоположных сторонах, расположенный концентрично ему кольцевой элемент из немагнитного материала со сквозными радиальными пазами, заполненными магнитопроводящим материалом, и охватывающий последний зубчатый элемент, число зубьев которого отлично от числа пазов кольцевого элемента на число полюсов ведущего.

Зубчатый элемент выполнен в виде постоянного магнита, намагниченного в радиальном направлении, и закреплен на ведомом валу, а кольцевой элемент установлен неподвижно [1]
Недостаток этой передачи ограниченный диапазон передаточного числа и сложность получения высоких передаточных чисел из-за необходимости изготовления зубчатого элемента со значительным числом зубьев.

Целью изобретения является расширение диапазона передаточных чисел магнитной передачи путем ее преобразования в двухступенчатый магнитный редуктов.

Это достигается тем, что на внешней поверхности ведомого зубчатого элемента установлен многополюсный постоянный магнит, который взаимодействует с магнитным потоком дополнительно установленного зубчатого элемента, намагниченного в радиальном направлении и охватывающего кольцевой элемент с пазами, заполненными магнитопроводящим материалом, установленный неподвижно относительно корпуса.

На фиг.1 показан магнитный редуктор, продольный резерв; на фиг.2 то же, поперечный разрез.

Магнитный редуктор содержит ведущий вал 1, установленный в подшипниках 2 в неподвижном кольцевом элементе 3. На валу 1 закреплен ведущий элемент 5, выполненный в виде многополюсного постоянного магнита.

Кольцевой элемент 3 и дополнительный кольцевой элемент 4 выполнены из немагнитного материала в виде стакана со сквозными радиальными пазами 13, заполненными магнитопроводящим материалом. В корпусе 6 редуктора, выполненном из немагнитного материала, установлены на подшипниках 7 промежуточный вал 8, на котором закреплен зубчатый элемент 10 с числом зубьев, отличающимся от числа пазов кольцевого элемента 3 на число полюсов ведущего элемента 5 и ведомый вал 9, на котором закреплен дополнительный зубчатый элемент 11 с числом зубьев, отличающимся от числа пазов дополнительного кольцевого элемента 4 на число полюсов дополнительного ведущего элемента 12, установленного на наружной поверхности зубчатого элемента 10.

Зубчатый элемент 10 и 11 намагничены в радиальном направлении так, что их зубья являются одним из полюсов магнита, а окружность другим. Магнитные элементы редуктора выполнены на оксидно-бариевых ферритах.

Магнитный редуктор работает следующим образом
При вращении ведущего вала 1 с ведущим элементом 5 магнитный поток последнего, проходя через пазы 13 кольцевого элемента 3 взаимодействует с магнитным потоком зубчатого элемента 10. В результате этого зубья элемента 10, у которых полюса ведущего элемента 5, будут отталкиваться, а зубья, симметричные относительно ведущего элемента 5, будут стремиться совместится с пазами 13, так как их полюса и полюс ведущего элемента 5 имеют противоположные значения. При этом придет в движение дополнительный ведущий элемент 12, установленный на внешней части зубчатого элемента 10, что вызовет в свою очередь взаимодействие магнитного потока элемента 12 с магнитным потоком зубчатого элемента 11. Магнитный поток, проходя через пазы 13 кольцевого элемента 4 будет вызывать отталкивание зубьев элемента 11, полюса которых совпадают с полюсами ведущего элемента 12, и притяжение зубьев симметричных относительно ведущего элемента 12, так как их полюса и полюс ведущего элемента 12 имеют противоположные значения. Это вызовет вращение зубчатого элемента 11 и ведомого вала 9.

В передаче крутящего момента принимают участие все зубья зубчатых элементов 10 и 11, исключая зубья, находящиеся на оси симметрии элементы 5 и 10. Кроме того, повышается или понижается передаточное число в зависимости от исходных параметров редуктора.

Передаточное число редуктора запишется

где
z₁ число зубьев зубчатого элемента 10
p₁ число полюсов ведущего элемента 5
z₂ число зубьев зубчатого элемента 11
p₂ число полюсов ведущего элемента 10.

z=p+n,
где n число пазов кольцевого элемента.

Использование: машиностроение. Сущность изобретение: магнитный редуктор содержит корпус, в котором на подшипниках установлены ведущий вал с ведущим элементом, промежуточный вал с зубчатым элементом и дополнительным ведущим элементом и ведомый вал с дополнительным зубчатым элементом. Основной и дополнительный кольцевые элементы смонтированы неподвижно внутри корпуса. 2 ил.

Магнитный редуктор, содержащий соосно установленные ведущий и ведомый валы, закрепленный на ведущем валу ведущий элемент, выполненный в виде многополюсного постоянного магнита, одноименные полюса которого расположены на его диаметрально противоположных сторонах, расположенный концентрично ему кольцевой элемент из немагнитного материала со сквозными радиальными пазами, заполненными магнитопроводящим материалом, и охватывающий последний зубчатый элемент, число зубьев которого отлично от числа пазов кольцевого элемента на число полюсов ведущего, отличающийся тем, что он снабжен промежуточным валом, на котором закреплен зубчатый элемент, установленный на наружной кольцевой поверхности последнего дополнительным ведущим элементом, выполненным в виде многополюсного постоянного магнита, одноименные полюса которого расположены на его диаметрально противоположных сторонах, дополнительным, аналогичным основному кольцевым элементом, расположенным концентрично дополнительному ведущему элементу, и неподвижно закрепленным на выходном валу с возможностью охвата дополнительного кольцевого элемента для взаимодействия через пазы последнего с зубчатым элементом промежуточного вала дополнительным зубчатым элементом, число зубьев которого отлично от числа пазов дополнительного кольцевого элемента на число полюсов дополнительного ведущего элемента.