Бесконтактный магнитный редуктор

 

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 магнитопроводы 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ÄÄSUÄÄ1406698 (gg4 Н02 49 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / 13: "3 /

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ )3/ (21) 4171056/24-07 (22) 30.12.86 (46) 30.06.88. Б1ол. № 24 (71) Казанский авиационный институт им. А. H. Туполева (72) А. Ю. Афанасьев и 3. А. Насыров (53) 621.313(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 544070, кл. Н 02 К 49/10, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 864458, кл. Н 02 К 49/10, 1979. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ МАГНЙТНЫЙ

РЕДУКТОР (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей. Бесконтактный магнитный редуктор имеет ферромагнитный ротор быстрого вращения с винтовой резьбой, распределитель 2 магнитного потока, ферромагнитный ротор мед,ленного вращения, содержащий магнитопроводы 3, имеющие форму полыi 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 винтообразными ферромагнитными элементами получен бесконтактный магнитный редуктор с малым объемом и массой, что снижает стоимость его изготовления и эксплуатации. 6 ил.

14

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

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена конструкция редуктора; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 винтообразный элемент распределителя магнитного потока; на фиг. 4 представлено осевое сечение распределителя магнитного потока и резьбы ведущей части; на фиг. 5 — области с высокими значениями магнитной индукции на внутренней и внешней поверхностях распределителя магнитного потока; на фиг. 6 совмещенные сечения ротора плоскостью, проходящей через ось вращения, ферромагнитных элементов распределителя — винтообразными поверхностями и магнитопровода — плоскостью, перпендикулярной оси вращения (последнее сечение спрямлено по сравнению с сечением А — А на фиг. 2).

Магнитный редуктор имеет ведущий элеHT -- ферромагнитный ротор 1 быстрого вращения с винтовой резьбой, распределитель 2 магнитного потока, ведомый элемент — ферромагнитный ротор медленного вращения, содержащий магнитопроводы 3, имеющие форму полых цилиндров с зубцами, постоянные магниты 4, выполненные в ви <е полых цилиндров, намагниченные радиаaIIIo и опирающиеся на ярмо 5, вал 6 медленного вра цения, корпус, состоящий из частей 7 и 8, подшипники 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 полого цилиндра и разделен с ротором 1 быстрого вращения и ротором медленного вращения (элементы 3 5) малыми зазорами.

Ротор медленного вращения опирается на подшипники 9, установленные в частях 7 и 8 корпуса. Ротор 1 быстрого вращения

oIIпрается на поди!ипники 10, один H3 Которых установлен в части 8 корпуса, а второй -- в валу 6 медленного вращения.

Магнитный потОк. созданный постоянными магнитами 4, замыкается по пути «ярмо 5 постоянный магнит 4 магнитопровод 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 элементов 11, изолированных друг от друга в магнитном отношении и залитых пластмассой (немагнитным материалов) . Винто06698 образный элемент 11 (фиг. 3) имеет верхнюю и нижнюю площадки в виде параллелограммов 12 (на цилиндрических поверхнзстях). Угол разворота составляет величину менее П/2. Короткие стороны параллелограммов соединены плоскими поверхнзстями 13, а длинные стороны — винтообразными поверхностями 14.

BI.нтообразные ферромагнитные элементь 11 распределителя 2 расположены так, что на внешней поверхности, обращенной к ротору медленного вращения, параллелограммы 12 вытянуты вдоль зубцов магнитопроводов 3, т. е. вдоль образующей цилиндра или под малым углом к ней.

По мере смещения к внутренней поверхности распределителя 2 цилиндрические сечения элементов ll разворачиваются, и на внутренней поверхности эти сечения имеют направления вдоль винтовых линий резьбы на роторе 1 быстрого вращения.

Таким образом, распределитель 2 преобразует магнитное поле, имеющее на его внешней поверхности картину магнитной индукции, .оответствующую зубцам магнитопроводов 3 (фиг. 5), в магнитное поле, имеющее на его внутренней поверхности картину м згнитной индукции, соответствующую винтовой полосе резьбы ротора 1. Темным тоном показаны места с большими значениями индукции, светлыми тонами — места с чалым значением индукции. Количество полос с большим значением магнитной индукции на внешней поверхности распределителя 2 равно числу зубцов магнитопровода 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 маг40 нитного поля, действующие на зубцы магнитопровода 3, создают вращающий момент (на фиг. 6 на зубцы действуют силы, направленные вправо).

При вращении ротора 1 он замь!кает накоротко в магнитном отношении различные ферромагнитные элементы 11 распределителя 2. Внешние поверхности элементов, замкнутых накоротко, оказываются смещенными относительно зубцов магнитопроводов 3. Появляется момент, под действием которого ротор медленного вращения вращаетс я.

При повороте ротора 1 быстрого вращения на один оборот происходит перемещение волны магнитной индукции на внешней поверхности распределителя 2 на один зубцовый шаг. На столько же поворачивается ротор медленного вращения с магнитопроводом 3. Следовательно, коэффициент редукции равен числу зубцов Z магниз

1406698 топровода 3 (при однозаходной резьбе на роторе I).

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, изменяется по синусоидальному закону в 10 функции от угла смещения (эл. рад). Поэтому коэффициент использования зубцов составляет I/П,,т. е. 0,3183. В предлагаемом редукторе все зубцы магнитопровода 3 создают момент одновременно, т. е. коэффициент использования зубцов равен l.

Таким образом, благодаря выполнению на роторе быстрого вращения резьбы и выполнению распределителя магнитного потока с винтообразными ферромагнитными элементами, получают магнитный редуктор с ма- 20 э лым объемом и массой, что снижает стоимость его изготовления и эксплуатации.

Формула изобретения

A-A

Риг. 2

Бесконтактный магнитный редуктор, содержащий постоянные магниты, ведущий эле мент, неподвижный распределитель магнитного 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 выполнен в виде многогранника с винтовой образующей поверхностью и основаниями в виде параллелограммов, на цилиндрических поверхностях, причем основание, обращенное к ведущему элементу, развернуто относительно основания, обращенного к ведомому элементу, на угол меньший 90, вдоль оси редуктора расположено несколько изо1ированных друг от друга ферромагнитных лементов, образующих с одной стороны зубец, а с другой — винтовую поверхность, обращенную к ведущему элементу, постоянные магниты установлены на ведомом элементе, ведомый, ведущий элементы и распределитель магнитного потока выполнены каждый в виде двух аналогичных частей, расположенных вдоль оси, а постоянные магниты упомянутых частей имеют встречное радиальное направление намагничивания.

1406698

1406698

Фаг 5 (оставитспь В !!иланопон

Реда к тор Л. Г!о вх а н Техре,> 1! Верее Коррект р В Ь тяга

Заказ 3203, 50 Тираж 665 1одll и сиги

ВНИИПИ Государственно о комитета (.(ХР но .идам изобретений и откры ий !!3035, Москва, Ж --35, Ра1,н кия наб, :1. 4 5

Производственно-попиграфическое нредприяти., I Ужго!и i x.l (1роелтнаи 4