Бесконтактная волновая электромагнитная передача

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (11) 612358 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) 3аявлено 14.05.76 (21) 2363 276/24-07 (5I) М. Кл.

К 02 К 49/10 с присоединением заявки №(23) ПриорнтетГосударстааннвй иомита1

Совета Министров СССР аа долам изаоратание н втираний (43) Опубликоваио25.06.78; Бюллетень Юе23

Щ УДК 621.825 (088.8) (45) Дата опубликования описания0 .06. 73,. (У2) Автор изобретения

H. Н. Васильев (73) Заявитель (54) ВЕСКОНТАКТНАЯ ВОЛНОВАЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНА Я ПЕРЕДАЧА

Иэобре1 ение относится к электрическим ма«аннам, а именно к электромагнитным передаточным устройствам, и может быть использовано в стакках с программным управлением.

Известны бесконтакт«ые «ередаточиые устройства — магнитные муфты-редукторы, содержащие ведущий вал с шестевией и постоянным магнитом и ведомый вал с шестерней 11}.

Эти редукторы имеют значительные габариты и массу кри малом передаваемом моменте, они не обладают достаточным быстродействиеи, так как внутренний индуктор, образованный массивными деталями, имеет большой момент инерции.

Известна также бескоитактная волновая электромагнитная передача, содержащая вал, наружный неподвижный индуктор с миогофазной обмоткой„ внутренний иидуктор, составленный из постоянных магнитов и втулки, соеди ненный неподвижно с ведущим валом, гибкий тонкостенный цилиндрический стакан„установленный между индукторами, соединенный кеподвижко на одном кокце с наружным индуктором и снабженный зубчатым венцом иа другом конце, зубчатое колесо, неподвижно закрепленное иа валу }2}.

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком его является малые функцно5 нальные возможности, в частности, невозможность передачи вращающегося момента с редукцией скорости от привода к рабочему механизму.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей передачи.

10 Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительным валом, установленным сооено с основным валом и неподвижно соединенным с внутренним индуктором, постоянные магниты которого установлены свободно в акси-. 5 альных пазах втулки, соединены между собой на одном конце кольцевым элементом, а на другом конце, который подпружннен к цилиндрическому стакану, установлен тонкостенный сепаратор с телами качения.

На фиг. 1 изображена муфта-редуктор;

Ы на фиг. 2 — разрез по А-А на фнг. 1.

Муфта-редуктор состоит нз неподвижного наружного индуктора с многофазной двухполюсной обмоткой, составленного нз электромагнитов 1 переменного тока, обмотки которых а соединены в треугольник, а каждая пара обмоток диаметрально расположенных электромагнитов соединена встречно последовательно и включена совместно с полупроводниковым диодом в одну фазу.

Магнитопровод наружного иидуктора содержит нешихтованные сердечники 2 и кольце.вые секторы 3, напрессованные на концы сердечников Н, разделенные между собой латунными пластинами.

Система электромагнитов в сборе зажата между задней 4 и передней 5 крьипками при в помощи винтов б. K задней крышке 4 прикреплена втулка 7 со шлицами, на которой размещен гибкий тонкостенный - цилиндрический ферромагнитный стакан 8, имеющий также на своей утолщенной части внутренние шлицы. На валу

9, который в муфте-редукторе является ведомым, неподвижно установлена ступица 10, к которой прикреплено зубчатое колесо 11 с внутренним зацеплением.

Дополнительный вал 12 (ведущий) вместе с закрепленной на нем неподвижно немагнитной (например, бронзовой) втулкой 13 и магнитами 14 введен в полость стакана 8. Магниты 14 свободно установлены в аксиальных пазах втулки 13 и подпружинены спиральной пружиной 15, размещенной в кольцевой выточке втулки 13, к стакану 8. На одном конце магниты 14 закреплены кольцевым элементом

16, а на другом их конце установлен гибкий сепаратор 17 с телами качения 18, контактирующими с внутренней поверхностью стакана

8 в сечении его зубчатого венца 19. Магниты ЗО, 14 при этом повернуты Относительно оси защемляющего их кольца 6. Дуговые выступы 2О магнитов 14 входят в кольцевую выточку втулки 13 и тем самым предохраняют их От оееВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ.

Стакан 8 совместно с колесом 11 составля- м ет волновую зубчатую передачу.

При невКлюченной муфте-редукторе крутящий момент от ведущего 12 вада на ведомый

9 не передается. При этом постоянные магниты .14, установленные с зазором в полости стакана 8, свободно проворачиваются относительно последнего вместе с ведущим валом 12 и вгулкой 13, а тела качения 18 сепаратора 17, не деформируя стакан 8, катятсн по его поверхНОСТИ.

При включенной муфте-редукторе в каждый а мОмент времени выпрямленным током обтекаютсн Обмотки Одной нары диаметрально распо-. ложенных электромагнитов 1. В следующий момент времени !работает вторан пара электромагнитов, затем третьн и т. д.

Направление магнитных силовых линий показано иа фиг. I пунктиром. В каждый момент времени одна .пара диаметрально расположенных магнитов 14 притягивается соответствуюшими электромагнитамн 1, которые поворачивавтсн при этом Относительно оси кольцевого элемента 16, деформируя сепаратор 17, а также с помощью его тел качения 18, выступающий конец гибкого стакана 8 в эллипс, При этом зубья венца 19 стакана 8 и зубчатого колеса

11 входят 8 зацепление в створе с большой осью эллипса.

Волна деформации гибкого стакана 8 следует за вращающимся магнитным полем, создаваемым электромагнитами наружного индуктора, а зубья венца !9 стакана 8 обкатываются ко зубьям колеса !1, поворачивая последнее н ведомый вал 9 на угол, определяемый разницей чисел зубьев венца !9 и колеса 11, т. е. передаточным числом волновой зубчатой передачи. о

Гибкий стакан 8 претерпевает изгибные колебания в плоскости кольцевого элемента 16 со скоростью, представляющей собой сумму скоростей вращения магнитного поля и ведущего вала 12, т. е, электромагнитного и механического.генераторов волн. При вращении гене.раторов в разные стороны достигается медленное рабочее вращение ведомого 9 вала, а при вращении .генераторов в одну сторону — быстрое вспомогательное, т. е. муфта позволяет йолучить две скорости вращения ведомого вала

9 при постоянных параметрах сети питания.

Выполнение волновой передачи с дополнительным валом, неподвижно связанным с внутренним иидуктором, который снабжен системой подвижных постоянных магнитов, позволяет ее использовать в качестве муфты-редуктора.

Отсутствие в муфте-редукторе быстровращающихся массивных деталей позволяет повысить ее быстродействие, поскольку электромеханическая постоянная времени пуска и остановки- муфты определяется лишь незначительной массой постоянных магнитов 14, поворачивающихся на малый угол, и кинематической энергией деформации гибкого стакана 8.

Формула изобретения

Бесконтактная волновая электромагнитная передача, содержащая вал, наружный неподвижный индуктор с многофазной обмоткой, внутренний индуктор, составленный из постоянных магнитов и втулки, гибкий тонкостенный цилиндрический стакан, установленный между индукторами, соединенный неподвижно на одном конце,с наружным индуктором и снабженный зубчатым венцом на другом конце, зубчатое колесо, неподвижно закрепленное на валу, огличаюи ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено дополнительным валом, установленным соосно с . основным валом и неподвижно соединенным с внутренним индуктором, магниты которого установлены свободно в аксиальных пазах втулки, соединены между собой на одном конце кольцевым элементом, а на.другом конце, который подпружинен к цилиндрическому стакану, установлен тонкостенный сепаратор с телами качения.

Источники информации, принятые во внимание.пйри экспертизе:

1. Ганзбург Л. Б. и др. Механизмы с магнитной связью. Л., «Машиностроение», 1973, с. 138.

2. «Электрические машины малой мощности.

Волновые электромехаиизмы». М., Информэлектро, 1970, с. 48 — 49, рис. 53.

6!2358

Составитель В: Никаноров

Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Тираж 8992 Подписное

Редактор Л. Народная

Заказ 3473/49

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.1 (3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проек аннан. 4