Бесконтактная магнитная муфта-редуктор Советский патент 1981 года по МПК H02K49/10 

(54) БЕСКОНТАКТНАЯ МАГНИТНАЯ МУФТА-РЕДУКТОР

1

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к беск,(рнта-ктным магнитным муфтам-редукторам, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для передачи момента с одного вала на другой с одновременной редукцией скорости.

Известны бесконтактные муфты-редукторы, содержащие размещенные на параллельных осях постоянные магниты с зубчатыми элементами и герметизирующую перегородку между ними 1.

Недостатком указанных муфт являются радиальные усилия на подшипники, приводящие к уменьшению их срока службы, и малые передаваемые моменты из-за значительного рассеяния магнитного: потока.

Наиболее близкой к предложенной, по технической сущности и достигаемому результату является бесконтактная магнитная муфта-редуктор, содержащая концентрически расположенные зубчатую ведомую полумуфту и ведущую поЛумуфту, снабженную системой возбуждения с одной парой полюсов и выполненную в виде аксиально намагниченного постоянного магнита с полюсным наконечником, укрепленным на од-/

ном И2 его торцов, герметизирующий стакан из изоляционного материала с ферромагнитными вставками, размещенными в два ряда по краям его цилиндрической поверхности напротив полюсов системы возбуждения, причем количество зубцов ведомой полумуфты выполнено равным сумме числа вставок и числа полюсов магнитной систекы,

10 а герметизирующий стакан установлен в зазоре между полумуфтгичи 2 .

Недостаток данного устройства малая величина и стабильность передаваемого момента.

15

Целью изобретения является повышение величины и стабильности передаваемого момента.

Для реализации поставленной цели муфта снабжена дополнительным полюс20ным наконечником, установленным на противоположном торце кольцевого постоянного магнита, при этом центральный угол полюсной дуги указанных наконечников равен 90, а число зуб25цов ведомой полумуфты равно

ZP 2 (2п + 1), где ,2,3...

На фиг. 1 изображена муфта-редуктор, общий вид; на фиг. 2 - разрез 30 А-А на фиг. 1.

Муфта-редуктор содержит ведущую 1 и охватывающую ее ведомую 2 полумуфты и установленный в зазоре между ними герметизируюгций стакан 3.

Ведущая полумуфта 1 выполнена в виде цилиндрического аксиально намагниченного постоянного магнита 4 с двумя полюсными наконечниками 5 из магнито-мягкого материала, имеющими по два зубца (полюса) б каждый. Ведомая 2 полумуфта выполнена из магнито-мягкого материала в виде полого стакана, на боковых стенках которого нарезаны сквозны пазы, образующие Zp зубцов, перекрывающих в осевом направлении зубцы ведущей полумуфты 1. Герметизирующий стака1 3 снабжен двумя рядами окон, вставками 7 из магнитно-мягкого материала. Число вставок 7 в каждом ряду Zjj . Ряды размещены в зоне полюсных наконечников 5 ведущей полумуфты 1.

Принцип действия муфты-редуктора заключается в следующем.

Постоянный магнит 4 создает осевой поток возбуждения, который замыкаете i через полюсные наконечники 5, рабочие воздушные зазоры, магнитно-мягкие вставки 7 герметизирующего стакана 3, рабочие воздушные зазори и зубцы, ведомой полумуфты 2. При ЭХОМ ведомая полумуфта 2 занимает положение, соответствующее максимальной проводимости для потока возбуждения, что обеспечивается при совпадении максимального количества .ее зубцов с вставками 7 герметизирующего стакана 3 и с направлением вектора магнитного поля возбуждения При вращении вала ведущей полумуфты 1 происходит вращение постоянного магнита и его полюсов, т.е. создается вращающееся магнитное поле,жестко связанное с полюсными наконечника- ми 5. При этом это вращающееся магнитное поле будет модулироваться по амплитуде вставками 7. герметизирующего стакана 3,что обеспечивае синхронный поворот ведомой полумуфты 2 с коэффициентом редукции, равным

; Р

1 -р-,

где Р - число зубцов (полюсов) б

ведущей 1 полумуфты, ZP - число зубцов ведомой 2

полумуфты.

Из этой формулы следует, что самым Простым способом, позволяющим менять в широких пределах коэффициент редукции, является изменение числа зубцов ведомой полумуфты 2, при этом для получения максимальног значения i, с учетом требований стабильности момента и простоты конструкции, Р должно быть выбрано минимальным, т.е. равным 2-м. В это случае, в соответствии с теорией

редукторных эл. машин, необходимо, чтобы число .зубцов ведомой полумуфты Zf отличалось от числа вставок 7 стакана 3 Z на два. Так как при ZP ZQ вращение ведомого вала будеТ проходить встречно с вращением вектора магнитного поля, что будут вызывать дополнительные потери, необходимо, чтобы-ZP было больше Zc. Для увеличения передаваемого момента

необходимо обеспечить, чтобы максимальное число зубцов ведомой полумуфты участвовало в создании полезного момента, а все зубцы, создающие момент встречного направления, были размагничены. Это достигается благодаря выполнению зубцовой дуги зубцов 6 ведущей полумуфты 1 равной 90. В этом случае максимальное число зубцов (отмечены стрелками) создает полезный момент, а остальные зубцы

остаются размагниченными.

Повышенная стабильность передаваемого момента в динамике может быть достигнута за счет выполнения условия, при котором, при повороте веду ® полумуфты 1 площадь перекрытия ее зубцов 6 окнами герметизирующего стакана 3 остается постоянной, Это достигается при выполнении числа зубцов ведомой 2 полумуфты в соответствии с формулой

. ZP 2 (2п +1), где п 1, 2, 3...

Предлагаемое устройство позволяет увеличить величину и стабильность передаваемого момента по сравнению с аналогичными конструкциями, так как зубцы, которые могли бы создать паразитный момент, всегда находятся в размагниченном состоянии. Кроме того, по сравнению с известной, муфта более проста в изготовлении, так как постоянный магнит выполнен цилиндрическим и имеет аксиальное намагничивание.

Формула изобретения

Бесконтактная магнитная муфтаредуктор, содержащая концентрично

расположенные зубчатую ведомую полумуфту и ведущую полумуфту, снабженную системой возбуждения с одной полюсов и выполненную в виде аксиально намагниченного постоянного магнита с полюсным наконечником,

укрепленным на одном из его торцов, герметизирующий стакан из изоляционного материоша с ферромагнитными вставками, размещенными в два ряда по краям его цилиндрической поверхности напротив полюсов системы возбуждения, причем количество зубцов ведомой полумуфты выполнено равным сумме числа вставок и числа полюсов магнитной системы, о т л и ч а юЩ и и с я тем, что, с целью повышения величины и стабильности передаваемого момента, муфта снабжена дополнительным полюсным наконечником, установленным на противоположном торце кольцевого постоянного магнита, при этом центральный угол полюсной дуги указанных наконечников равен ЭО, а число зубцов ведомой полумуфты равно

;Zp 2 (2п + 1),

где п 1, 2, 3...

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Риг.1