МАГНИТНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2009 года по МПК F16H3/44 F16H49/00 

Изобретение относится к механизмам передачи вращательного движения.

Известны редукторы по заявке РФ на изобретение №2006114493, содержащие зубчатые колеса.

Недостатки: низкая надежность, обусловленная общими недостатками всех зубчатых передач, а именно поломки зубьев при ударных нагрузках, износ зубьев, потребность в смазке.

Известны редукторы по патенту РФ №211573, прототип, содержащие ведущую и ведомую шестерни, имеющие элементы для передачи крутящего момента (зубья), равномерно размещенные на их боковых поверхностях.

Недостатки: низкая надежность, обусловленная общими недостатками всех зубчатых передач, а именно поломки зубьев при ударных нагрузках, износ зубьев, потребность в смазке.

Задачи создания изобретения: повышение надежности за счет уменьшения ударных нагрузок на элементы передачи крутящего момента, уменьшение износа и отказ от смазки передачи.

Решение указанных задач достигнуто в магнитной передаче, содержащей ведущий вал, дифференциальный планетарный механизм с центральным, солнечным и сателлитным колесами, входящими в зацепление между собой и имеющими элементы передачи крутящего момента на их боковых поверхностях, два ведомых вала, отличающейся тем, что дифференциальный планетарный механизм установлен в герметичном корпусе, между ведущим валом и дифференциальной планетарной передачей установлена магнитная муфта, и между дифференциальной планетарной передачей и ведомыми валами также установлены магнитные муфты, а элементы передачи крутящего момента выполнены в виде постоянных магнитов, установленных равномерно по окружности всех шестерен. Все валы, центральное и солнечное колесо установлены на магнитных подшипниках.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 приведена схема передачи,

на фиг.2 - конструкция передачи.

Магнитная передача фиг.1 содержит ведущий вал 1, дифференциальную планетарную передачу 2 и два ведомых вала: внутренний 3 и внешний 4, выполненных соосно. Между ведущим валом 1 и дифференциальной планетарной передачей 2 установлена магнитная муфта 5, а между дифференциальной планетарной передачей 2 и ведомыми валами 3 и 4 - магнитные муфты 6 и 7.

Планетарная передача 2 (фиг.2) содержит корпус 8, внутри которого установлены центральное колесо 9, солнечное колесо 10, сателлиты 11, связанные с водилом 12. Центральное колесо установлено на валу 13, солнечное колесо 10 - на валу 14, сателлитное колесо 11 - на валу сателлитного колеса 15.

Элементы передачи крутящего момента выполнены в виде постоянных магнитов 16, установленных на цилиндрических поверхностях колес 9…11 равномерно с одинаковым шагом и обращенных разноименными полюсами навстречу друг к другу. Все колеса установлены относительно друг друга с зазором 6, величина которого должна превышать максимальное биение наружных, цилиндрических поверхностей колес 9…11 относительно осей, т.е. 0,1…0,2 мм. Большие зазоры применять нецелесообразно, т.к. эффективность действия магнитов ослабевает. Передача не нуждается в смазке, т.к. отсутствует контакт, имеющий место в зубчатом зацеплении.

В устройстве применено три магнитных муфты 5, 6 и 7, каждая из которых содержит ведущие и ведомые диски муфт, соответственно для первой магнитной муфты 5 - это ведущий диск 17 и ведомый диск 18, для второй магнитной муфты 6 - это ведущий диск 8 и ведомый диск 19, для третьей магнитной муфты 7 - это ведущий диск 20 и ведомый диск 21. На всех дисках 17…21 установлены магниты муфт 22. Между ведущими и ведомыми дисками магнитных муфт 5, 6 и 7 установлены магнитопроницаемые перегородки 23, 24 и 25. Все валы установлены на подшипниках 26. В устройстве могут быть применены подшипники скольжения или подшипники качения. Во втором варианте целесообразно применить закрытые подшипники, заполненные консистентной смазкой. Возможно применение магнитных подшипников, в этом случае смазка не нужна. Так как корпус 8 выполнен герметичным, то устройство не нуждается в регламентных работах и ремонте и имеет практически неограниченный ресурс.

При работе привод (не показан) приводит во вращение ведущий вал 1 и ведомый диск 17 первой магнитной муфты 5, который приводит в действие ведомый диск 18 первой магнитной муфты 5. В результате вращается центральное колесо 9 с частотой вращения, равной частоте вращения ведомого вала 1. Через сателлит 11 вращение передается на солнечное колесо 10 и на водило 12. В результате приводятся во вращение ведущие диски 18 и 20, которые приводят во вращение соответственно ведомые диски 19 и 21 второй и третьей магнитных муфт 6 и 7. Магнитные потоки, создаваемые постоянными магнитами 16, установленными на колесах 9…11, выполняют функцию зубчатого зацепления.

В отличие от зубчатого зацепления в передаче отсутствует механический контакт, это дает ряд преимуществ.

- При резком возрастании нагрузки на потребителе энергии происходит проскальзывание вращения ведущей шестерни относительно ведомой шестерни. При этом в связи с отсутствием зубьев, они не разрушаются.

- Отпадает необходимость смазки передачи и подшипников.

- Смягчаются ударные нагрузки при работе.

- Повышается надежность.

- Увеличивается ресурс работы устройства.

- Обеспечивается работоспособность устройства при любых условиях: в вакууме, например в космосе, при высоком давлении окружающей среды, например под водой, и в агрессивных средах: кислотных, щелочных и средах, содержащих абразивные частицы. Это обеспечивается абсолютной герметичностью корпуса и отсутствием уплотнений по вращающимся деталям.

Применение изобретения позволило повысить надежность за счет уменьшения ударных нагрузок на элементы передачи крутящего момента, уменьшение износа и отказ от смазки редуктора.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам передачи вращательного движения. Магнитная передача содержит ведущий вал (1), дифференциальный планетарный механизм (2) с центральным, солнечным и сателлитным колесами, входящими в зацепление между собой и имеющими элементы передачи крутящего момента на их боковых поверхностях, два ведомых вала (3, 4). Дифференциальный планетарный механизм установлен в герметичном корпусе (8). Между ведущим валом и дифференциальной планетарной передачей установлена магнитная муфта (5). Между дифференциальной планетарной передачей и ведомыми валами установлены магнитные муфты (6, 7). Элементы передачи крутящего момента выполнены в виде постоянных магнитов, установленных равномерно по окружности всех шестерен. Все валы, центральное и солнечное колеса установлены на магнитных подшипниках. Изобретение позволяет повысить надежность за счет уменьшения ударных нагрузок на элементы передачи крутящего момента, уменьшить износ и отказаться от смазки передачи и подшипников. 1 з.п. ф.-лы, 2 ил.

1. Магнитная передача, содержащая ведущий вал, дифференциальный планетарный механизм с центральным, солнечным и сателлитным колесами, входящими в зацепление между собой и имеющими элементы передачи крутящего момента на их боковых поверхностях, два ведомых вала, отличающаяся тем, что дифференциальный планетарный механизм установлен в герметичном корпусе, между ведущим валом и дифференциальной планетарной передачей установлена магнитная муфта и между дифференциальной планетарной передачей и ведомыми валами также установлены магнитные муфты, а элементы передачи крутящего момента выполнены в виде постоянных магнитов, установленных равномерно по окружности всех шестерен.

2. Магнитная передача по п.1, отличающаяся тем, что все валы, центральное и солнечное колеса установлены на магнитных подшипниках.