МАГНИТНАЯ ПЕРЕДАЧА Советский патент 2006 года по МПК F16D27/01 

Изобретение относится к магнитным редукторным передачам и может быть использовано в различных отраслях техники: машиностроении, приборостроении, авиационной и космической технике.

Известны магнитные передачи в виде шагового редуктора (см., например, Л.Б.Ганзбург, Н.П.Глуханов, Е.Д.Рейфе и др. Механизмы с магнитной связью. - Л.: Машиностроение, 1973, стр.145, рис.11.31, прототип и др. аналоги, приведенные в колонке 5 справки об исследовании заявляемого объекта по источникам патентной и научно-технической информации).

Основным недостатком прототипа является большая величина приведенного момента инерции к входному валу. Бóльшую часть приведенного момента инерции составляет момент инерции постоянного магнита, закрепленного на входном валу передачи.

Данное изобретение служит для устранения этого недостатка. Для этой цели постоянный магнит переносится с входного вала на корпус, а на входном валу крепится разрезной диск. В состав передачи входят два магнитопровода с зубцовыми зонами. Один из магнитопроводов крепится на выходном валу, а другой - неподвижно на корпусе. Число зубцов в зубцовых зонах магнитопроводов различно и разница равна или кратна числу вырезов или лепестков разрезного диска. Магнитопроводы имеют магнитную связь через воздушный зазор А в местах вырезов на разрезном диске и через магнитомягкие лепестки диска и воздушные зазоры В₁ и B₂.

Сущность изобретения поясняется чертежами например, торцевой магнитной передачи, где на фиг.1 изображен продольный разрез магнитной передачи; на фиг.2 - разрезной диск; на фиг.3 - развертка зубцовых зон магнитопроводов.

Входной вал 1 передачи устанавливается на подшипниках 2 в корпусе 3. В корпусе 3 крепятся постоянный магнит 4 и магнитопровод 5. Разрезной диск 6 выполняется за одно целое с входным валом 1 или крепится на нем. Магнитопровод 7 выполняется за одно целое с выходным валом 8 и устанавливается на подшипниках 9 в корпусе 10.

В исходном положении разрезного диска 6 в местах, где магнитный поток замыкается через лепестки и воздушные зазоры В₁, В₂ и B₃, нет касательных усилий между зубцами магнитопроводов. В местах замыкания магнитного потока через воздушные зазоры А и В₃, там, где вырезы в диске, магнитопровод 7 занимает положение, обеспечивающее минимальное магнитное сопротивление. Например, на фиг.3 показано положение когда средние зубцы магнитопроводов 5 и 7 в зоне выреза диска 6 располагаются симметрично относительно друг друга, а зубцы магнитопроводов слева и справа, за счет разности углового шага из-за разности числа зубцов, смещены относительно друг друга и между ними возникают касательные силы, которые при отсутствии нагрузки уравновешиваются.

При работе передачи входной вал 1 начинает поворачиваться вместе с диском 6, зоны магнитного замыкания начинают вращаться с той же самой угловой скоростью. Первоначальное равновесие касательных в зоне вырезов диска 6 нарушается, и зубцы магнитопровода 7 начинают смещаться на угол, равный разности зубцовых делений магнитопроводов 5 и 7 за угол поворота входного вала 360°/Z_c (Z_c -число зубцов магнитопровода 5).

Передаточное отношение передачи определится выражением

где Z_р - число зубцов подвижного магнитопровода 7.

По сравнению с прототипом эффективность предлагаемой передачи заключается в следующем:

1. Резко снижен приведенный к входному валу момент инерции подвижных частей передачи.

2. Повышен ресурс работы передачи за счет снижения нагрузки на подшипники входного вала передачи, тяжелый магнит заменен легким диском.

3. Повышена надежность за счет удаления магнитов с вращающихся частей.

Все это позволит внедрять бесконтактную магнитную передачу в состав редукторов приводов с длительным ресурсом и обладающих малым приведенным моментом инерции кинематической цепи. Примером таких приводов являются приводы поворота рамок карданова подвеса гиростабилизатора.

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к редукторным магнитным механизмам, и может быть использовано в точном приборостроении, в авиационной, ракетно-космической и других областях техники. Малоинерционная магнитная передача содержит постоянный магнит, закрепленный неподвижно к корпусу передачи, и магнитопроводы с зубцовыми зонами, один из которых крепится неподвижно к корпусу передачи, а другой - на выходной вал передачи, на котором установлен диск из магнитомягкого материала с вырезами, расположенный между зубцовыми зонами магнитопроводов. Техническим результатом является снижение приведенного к входному валу момента инерции вращающихся частей и повышение ресурса и надежности передачи. 3 ил.

Магнитная передача, содержащая размещенные в корпусе посредством подшипников качения ведущий и ведомый элементы, постоянный магнит, зубцовые магнитопроводы один из которых прикреплен к корпусу, а другой смонтирован на ведомом элементе, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и снижения приведенного к ведущему элементу момента инерции вращающихся частей, она снабжена диском с лепестками из магнитомягкого материала, смонтированным на ведущем элементе между зубцовыми зонами магнитопроводов, а постоянный магнит неподвижно прикреплен к корпусу.