Электрический двигатель с волновым ротором

 

О П И С А Н И Е 33I474

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07,V.1970 (№ 1435139/24-7) М. Кл. Н 02k 41/06 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по деизм изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 07 111.1972. Бюллетень UÚ 9

Дата опубликования описания 29Х.1972

УДК 621.313.39(088.8) Авторы изобретения

Н. В. Гордеев, A. А. Кривенцов, П. А. Малышев, С. С. Сазыкин и С. А. Франкштейн

Заявитель

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ С ВОЛНОВЫМ РОТОРОМ

Известен электрический двигатель с волновым ротором, содержащий сатор с обмотками, жесткий зубчатый венец и гибкий ротор, включающий в себя тонкостенный стакан с зубчатым венцом и магнитопровод с опорными элементами, на половине длины которого расположено изоляционное кольцо.

В предложенном двигателе, с целью повышения к.п.д. и надежности, опорные элементы и жесткий зубчатый венец закреплены в корпусе неподвижно, а между изоляционным кольцом и тонкостенным стаканом расположены жесткие вставки, смещенные в аксиальном направлении в сторону вала относительно зубчатого венца.

При внутреннем размещении статора относительно ротора зубья жесткого венца имеют внешнее расположение.

При внешнем размещении статора относительно ротора зубья жесткого зубчатого венца имеют внутреннее расположение.

На чертеже показан предложенный двигатель при внутреннем расположении статора относительно ротора, продольный разрез.

Двигатель состоит из статора 1, залитого компаундом 2, неподвижных опорно-центрирующих дисков 8, гибкого магнитопроводящего ротора 4, электроизоляционного кольца 5, гибкого элемента 6, связанного с выходным валом 7, жесткого зубчатого элемента 8, неподвижно связанного с корпусом 9. Гибкий магнитопроводящий ротор 4 имеет тонкостенные кольца 10. Между гибким элементом и ротором расположено гибкое подкладное металлическое или пластмассовое кольцо 11 с внутренним диаметром, равным окружности выступов зубчатого венца гибкого элемента, а также установлены промежуточные элементы 12 в виде коротких цилиндрических

1р металлических или пластмассовых вставок.

Опорно-центрирующий диск 8 имеет бандаж 18 из эластичного фрикционного материала, например, резины, который привулканизирован к диску. Бандаж 18 способствует уменьшению уровня шума при работе двигателя. К корпусу крепится передний щит 14 с подшипником 15 вала 7. На гибком элементе 6 выполнен внутренний зубчатый венец с числом зубьев Z„> íà жестком зубчатом элементе 8 — внешний зубчатый венец с числом зубьев Z„,=Z,— 2. Сопряжение ротора4 с дисками 8 происходит в плоскости малой оси ротора по диаметру D„8. Диаметр кольца 10 при недеформированном состоянии ротора составляет Dð=D,+2Л, где 2Л деформация ротора, обеспечивающая работу волнового зацепления двигателя.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче питания вращающееся магнит3ð ное поле статора 1 возбуждает волновую де331474 где 1,,, — передаточное число волнового фри«циопного редуктора.

Таким образом, ротор 4 приобретает движение одного направления как от взаимодействия с гибким элементом 6 (благодаря наличию фрикционной связи), так и от обкатывания по дискам 3.

В предлагаемом двигателе также выполняется условие, когда

0Г = 0 р >1 1З = — 41» тогда ротор 4, обкатываясь без скольжения

Ц1 .ИИПИ Зпкпп 1424/4

Изд. № 613

Тнра>к 448

Подписное

TIIIIO pl ф; ll, и. С.II!).Io«» 2 формацию ротора 4. Через промежуточные звенья 12 и подкладное кольцо 11 волновая деформация ротора передается гибкому элементу 6, зубчатый венец которого взаимодействует с зубчатым венцом жесткого элемента

8, и гибкий элемент, связанный с валом, медленно вращается.

При остановленном жестком колесе угловая скорость выходного вала следующая:

< Z„.— Z Q„

Г

Zr I> где 9, угловая скорость поля (электромагнитный генератор);

Z„ — число зубьев гибкого элемента;

Z;g — число зубьев жесткого элемента;

i::, — передаточное число зубчатой пары ВД.

Как видно из чертежа, жесткий элемент остановлен, а Z (Z,. учитывая формулу. (1), гибкий элемент с валом приобретает скорость

Q„ „в направлении врац. ения поля.

Рассмотрим взаимодействие гибкого ротора 4 с дисками 8. Здесь также следует пользоваться выражением (1), так как относительно ротора 4 диск 3 неподвижен. Вращение ротора 4 будет также в направлении вращения поля, а его скорость составляет о — с> р — --11-(2)

Е>п по дискам 8, приобретает медленную угловую скорость гибкого элемента.

Двигатель можно выполнить по прямой конструктивной схеме с расположением гиб кого ротора внутри статора. Промежуточные элементы 12 выполняют за одно целое с электроизоляционным кольцом 5 гибкого ротора.

В качестве материала применяют специальную резину или пластмассу или комбинацию резины с той или иной пластмассой.

Промежуточные элементы изготовляют в виде витой спирали из металлической или неметалли тес«ой тонкой ленты. Ее толщина должна быть как можно меньшей 0,02—

0,05 .ял.

В случае внутреннего располо>кения статора применяют вместо подкладного кольца 11 удлинение зуба гибкого элемента так, чтобы оЕЕ захватывал всю длину промежуточных эл е ментов 12.

Предмет изобретения

1. Электрический двигатель с волновым ротором, содержащий статор с обмотками, >кест«ий зубчатый венец и гибкий ротор, включающий в себя тонкостенный стакан с зубчатым венцом и магнитонровод с опорными элементами, на половине длины которого расположено изоляционное кольцо, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. и надежзо ности, опорные элементы и жесткий зубчатый венец закреплены в корпусе неподвижно, а между изоляционным кольцом и тонкостен111iм стаканом расположены жесткие вставки, c>EåUEåííûå в аксиальном направлении в сто35 рону вала относительно жесткого зубчатого венца.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, то при внутреннем расположении статора относительно ротора зубья жесткого зубча40 того венца имеют внешнее располо>кение.

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что пр! внешнем располо>кении статора относительно ротора зубья жесткого зубчатого венца имеют внутреннее расположение.