Бесконтактный магнитный редуктор Советский патент 1988 года по МПК H02K49/10 

(Л

05 Oi CD 00

Изобретение относится к электромашиностроению. изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Бесконтактный магнитный редуктор имеет ферромагнитный ротор 1 быстрого враш,ения с винтовой резьбой, распределитель 2 магнитного потока, ферромагнитный ротор медленного вращения, содержащий магнитопро- воды 3, имеющие форму полы.х цилиндров с зубцами, постоянные магниты 4, выполненные в виде полых цилиндров, намагниченные радиально и опирающиеся на ярмо 5, вал 6 .медленного вращения, корпус, состоящий из частей 7, 8, подшипники 9 ротора медленного вращения, подшипники 10 ротора быстрого вращения. Благодаря выполнению на роторе быстрого вращения резьбы и выполнению распределителя магнитного потока с винтообразньгми ферромагнитными элементами патучен бесконтактный магнитный редуктор с ма. 1ым объемом и массой, что снижает стоимость его изготовления и эксплуатации. 6 ил. а б

Фиг.

образный элемент 11 (фиг. 3) имеет верхнюю и нижнюю площадки в виде параллелограммов 12 (на цилиндрических поверхностях). Угол разворота составляет величину менее П/2. Короткие стороны параллелограммов соединены плоскими поверхностями 13, а длинные стороны - винтообразными поверхностями 14.

Винтообразные ферромагнитные эле- менть 11 распределителя 2 расположены так.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к бесконтактным маг- нитны.м редукторам и может найти применение в приборостроении и машиностроении для передачи момента с одного вала на другой с одновременной редукцией скорости.

Цель изобретения - улучшение массо- габаритных показателей.

На фиг. 1 представлена конструкция

редуктора; на фиг. 2 - разрез А-А на ю что на внешней поверхности, обращенной фиг. 1; на фиг. 3 - винтообразный элементк ротору медленного вращения, параллераспределителя магнитного потока; налограммы 12 вытянуты вдоль зубцов магнифиг. 4 представлено осевое сечение рас- топроводов 3, т. е. вдоль образующей ци- пределителя магнитного потока и резьбы линдра или под малым углом к ней. ведущей части; на фиг. 5 - области с вы-По мере смещения к внутренней поверхсокими значениями магнитной индукции на ности распределителя 2 цилиндрические се- внутренней и внешней поверхностях распре- чения элементов 1 1 разворачиваются, и на делителя магнитного потока; на фиг. 6 - совмещенные сечения ротора плоскостью, проходящей через ось вращения, ферромагнитных элементов распределителя-вин- jn тообразными поверхностями и магнитопро- вода - плоскостью, перпендикулярной оси вращения (последнее сечение спрямлено по сравнению с сечением А-А на фиг. 2).

Л агнитный редуктор имеет ведущий элемент -- ферромагнитный ротор 1 быстрого 25 ну магнитной индукции, соответствующую вращения с винтовой резьбой, распредели-винтовой полосе резьбы ротора 1. Темным

тель 2 магнитного потока, ведомый элемент - ферромагнитный ротор медленного вращения, содержащий магнитопроводы 3, имеющие форму полых цилиндров с зубцавнутреннеи поверхности эти сечения имеют направления вдоль винтовых линий резьбы на роторе 1 быстрого вращения.

Таким образом, распределитель 2 преоб- разуег магнитное поле, имеющее на его внешней поверхности картину магнитной индукции, соответствующую зубцам магнитопро- водов 3 (фиг. 5), в магнитное поле, имеющее на его внутренней поверхности картими, постоянные магниты 4, выполненные в виде 11о.;1ых цилиндров, намагниченные ра- диально и опирающиеся на ярмо 5, вал 6 медленного вращения, корпус, состоящий из частей 7 и 8, пoдuJипники 9 ротора медленного вращения, подшипники 10 ротора быстрого вращения.

Распределитель 2 состоит из двух активных частей, соединенных немагнитной втулкой, и закреплен консольно на корпусе 8. Распределитель 2 имеет форму по35

тоном показаны места с больщими значениями индукции, светлыми тонами - места с чалым значением индукции. Количество полос с большим значением магнитной индукции на внешней поверхности распределителя 2 равно числу зубцов магнито- провода 3.

Бесконтактный магнитный редуктор работает следующим образом.

При повороте на небольшой угол ротора 1 быстрого вращения выступы его резьбы смещаются вправо. Топография магнитного поля, показанная силовыми линиями вектора магнитной индукции (фиг. 6). становится несиметричной. Силы тяжения маглого цилиндра и разделен с ротором 1 быст- 40 нитного поля, действующие на зубцы маг- рого вращения и ротором медленного вра-нитопровода 3, создают вращающий мощения (элементы 3-5) малыми зазорами.

Ротор медленного вращения опирается на подшипники 9, установленные в частях 7 и 8 корпуса. Ротор I быстрого вращения опирается на подшипники 10, один из которых установлен в части 8 корпуса, а второй -- в валу 6 медленного вращения.

ЛАагнитный потОк, созданный постоянными магнитами 4, замыкается по пути «яр45

мент (на фиг. 6 на зубцы действуют силы, направленные вправо).

При вращении ротора 1 он замь1кает накоротко в магнитном отнои ении различные ферромагнитные элементы 11 распределителя 2. Внещние поверхности элементов, замкнутых накоротко, оказываются смещенными относительно зубцов магнитопроводов 3. Появляется момент, под действием МО 5 - постоянный магнит 4 - магнито- ,« которого ротор медленного вращения врапровод 3 - зубцы магнитопровода 3 -

распределитель 2 - резьба ротора 1 быстрого вращения - ротор 1 и т. д. в обратном порядке.

Активная.часть распределителя 2 состоит из набора винтообразных ферромагнитных 55 зубцовый шаг. На столько же поворачи- элементов 11, изолированных друг от дру-вается ротор медленного вращения с магга в магнитном отношении и залитых пласт-нитопроводом 3. Следовательно, коэффицимассой (немагнитным материалов). Винто-ент редукции равен числу зубцов Z магнищается.

При повороте ротора 1 быстрого вращения на один оборот происходит перемещение волны магнитной индукции на внешней поверхности распределителя 2 на один

образный элемент 11 (фиг. 3) имеет верхнюю и нижнюю площадки в виде параллелограммов 12 (на цилиндрических поверхностях). Угол разворота составляет величину менее П/2. Короткие стороны параллелограммов соединены плоскими поверхностями 13, а длинные стороны - винтообразными поверхностями 14.

Винтообразные ферромагнитные эле- менть 11 распределителя 2 расположены так.

что на внешней поверхности, обращенной к ротору медленного вращения, параллености распределителя 2 цилиндрические се- чения элементов 1 1 разворачиваются, и на

ну магнитной индукции, соответствующую винтовой полосе резьбы ротора 1. Темным

внутреннеи поверхности эти сечения имеют направления вдоль винтовых линий резьбы на роторе 1 быстрого вращения.

Таким образом, распределитель 2 преоб- разуег магнитное поле, имеющее на его внешней поверхности картину магнитной индукции, соответствующую зубцам магнитопро- водов 3 (фиг. 5), в магнитное поле, имеющее на его внутренней поверхности карти

5

тоном показаны места с больщими значениями индукции, светлыми тонами - места с чалым значением индукции. Количество полос с большим значением магнитной индукции на внешней поверхности распределителя 2 равно числу зубцов магнито- провода 3.

Бесконтактный магнитный редуктор работает следующим образом.

При повороте на небольшой угол ротора 1 быстрого вращения выступы его резьбы смещаются вправо. Топография магнитного поля, показанная силовыми линиями вектора магнитной индукции (фиг. 6). становится несиметричной. Силы тяжения маг

мент (на фиг. 6 на зубцы действуют силы, направленные вправо).

При вращении ротора 1 он замь1кает накоротко в магнитном отнои ении различные ферромагнитные элементы 11 распределителя 2. Внещние поверхности элементов, замкнутых накоротко, оказываются смещенными относительно зубцов магнитопроводов 3. Появляется момент, под действием которого ротор медленного вращения вра

зубцовый шаг. На столько же поворачи- вается ротор медленного вращения с магщается.

При повороте ротора 1 быстрого вращения на один оборот происходит перемещение волны магнитной индукции на внешней поверхности распределителя 2 на один

топровода 3 (при однозаходной резьбе на роторе 1).

Предлагаемый бесконтактный магнитный редуктор имеет меньший объем, чем известный магнитный редуктор. Действительно, у известного редуктора используется для создания момента лишь половина всех зубцов со средним коэффициентом 2/П в предположении, что момент, созданный одним зубцом и одной ферромагнитной вставкой.

ного потока, выполненный в виде стакана из электроизоляционного материала с ферромагнитными элементами, образующими со стороны, обращенной к зубчатому ведомому элементу, зубцы, при этом ведомый элемент расположен концентрично относительно распределителя магнитного потока, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, ведущий элемент выполнен с винтовой резьбой на поизменяется по синусоидальному закону в Ю верхности, обращенной к распределителю функции от угла смещения (эл. рад). Поэто-магнитного потока, ферромагнитный элемент

му коэффициент использования зубцов составляет 1/П, т. е. 0,3183. В предлагаемом

редукторе все зубцы магнитопровода 3 созвыполнен в виде многогранника с винтовой образующей поверхностью и основаниями в виде параллелограммов, на цилиндри- дают момент одновременно, т. е. коэффи- ческих поверхностях, причем основание, об- циент использования зубцов равен 1.ращенное к ведущему элементу, развернуто

Таким образом, благодаря выполнению наотносительно основания, обращенного к вероторе быстрого вращения резьбы и выпол-домому элементу, на угол меньший 90°, вдоль

нению распределителя магнитного потокаоси редуктора расположено несколько изос винтообразными ферромагнитными эле-лированных друг от друга ферромагнитных

ментами, получают магнитный редуктор с ма- 20 элементов, образующих с одной стороны зу- лым объемом и массой, что снижает стой-бец, а с другой - винтовую поверхность,

мость его изготовления и эксплуатации.обращенную к ведущему элементу, постоянные магниты установлены на ведомом элементе, ведомый, ведущий элементы и рас- 25 пределитель магнитного потока выполнены

Формула изобретения

Бесконтактный магнитный редуктор, содержащий постоянные магниты, ведущий элемент, неподвижный распределитель магниткаждый в виде двух аналогичных частей, расположенных вдоль оси, а постоянные магниты упомянутых частей имеют встречное радиальное направление намагничивания.

ного потока, выполненный в виде стакана из электроизоляционного материала с ферромагнитными элементами, образующими со стороны, обращенной к зубчатому ведомому элементу, зубцы, при этом ведомый элемент расположен концентрично относительно распределителя магнитного потока, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, ведущий элемент выполнен с винтовой резьбой на поверхности, обращенной к распределителю магнитного потока, ферромагнитный элемент

ные магниты установлены на ведомом элементе, ведомый, ведущий элементы и рас- пределитель магнитного потока выполнены

каждый в виде двух аналогичных частей, расположенных вдоль оси, а постоянные магниты упомянутых частей имеют встречное радиальное направление намагничивания.

Шиг.2

1Z

Фиг.З

Шиг. 4

;/