RU1781480C

RU1781480C - Magnetic coupling-reduction gear

Info

Publication number: RU1781480C
Application number: SU914942678A
Authority: RU
Inventors: Василий Алексеевич Яковлев; Анатолий Филиппович Герасимов
Original assignee: Конструкторское бюро "Южное"
Priority date: 1991-06-05
Filing date: 1991-06-05
Publication date: 1992-12-15

Abstract

Использование: в составе электроприводов систем автоматического управлени . Сущность изобретени : магнитна муфта- редуктор содержит ведущую полумуфту, вы- полненную в виде подковообразного посто нного магнита с полюсами, обращенными в одну сторону от оси вращени . Ведома полумуфта, охватывающа ведущую полумуфту, содержит посто нный магнит. В зазор между ведущей и ведомой полумуфтами установлен герметизированный стакан, в стенках которого выполнены окна, заполненные магнитом гким материалом. Кольцевой подковообразный посто нный магнит охватывает своими полюсами части окон герметизированного стакана. На этих полюсах выполнены зубцы, причем зубцы одного полюса вл ютс продолжением зубцов другого полюса. Разница между числом зубцов каждого полюса и числом окон в стакане равна единице. 2 ил.Usage: as part of electric drives of automatic control systems. SUMMARY OF THE INVENTION: A magnetic clutch gearbox comprises a driving coupling half made in the form of a horseshoe-shaped permanent magnet with poles facing one side of the axis of rotation. The driven coupling half enclosing the driving coupling half comprises a permanent magnet. A sealed cup is installed in the gap between the leading and driven half-couplings, in the walls of which there are windows filled with a magnet with a flexible material. An annular horseshoe-shaped permanent magnet encompasses with its poles parts of the windows of the sealed cup. Cogs are made at these poles, the cogs of one pole being a continuation of the cogs of the other pole. The difference between the number of teeth of each pole and the number of windows in the glass is one. 2 ill.

Description

fefe

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано, например, в составе систем автоматического управлени , в приборостроении.The invention relates to mechanical engineering and can be used, for example, as part of automatic control systems, in instrumentation.

Известна магнитна муфта-редуктор, содержаща ведущий ротор, выполненный в виде посто нного магнита, обхватывающую его обойму и установленный в зазор между ними герметизированный стакан, при этом на торце обоймы выполнены зубцы , а в стенках герметизированного стакана - окна, заполненные магнитом гким материалом , причем число окон отличаетс от числа зубцов обоймы на число полюсов ведущего ротора, а длина полюсной дуги последнего кратна шагу окон герметизированного стакана.A known magnetic clutch-reducer, containing a driving rotor made in the form of a permanent magnet, wrapping a clip around its holder and a sealed glass installed in the gap between them, teeth are made at the end of the clip, and windows filled with a soft material are made in the walls of the sealed glass, moreover, the number of windows differs from the number of teeth of the cage by the number of poles of the driving rotor, and the length of the pole arc of the latter is a multiple of the step of the windows of the sealed cup.

Недостатком этой муфты вл етс мала величина передаваемого момента. Объ сн етс это тем, что усилие сцеплени зубцов ведомой обоймы с полюсами магнита ведущего ротора, определ ющее величину передаваемого момента, невелико, так как оно вл етс результатом взаимодействи пассивных зубцов обоймы с полюсами магнита, т.е. муфта работает в реактивном режиме.The disadvantage of this clutch is the small momentum transmitted. This is explained by the fact that the coupling force of the teeth of the driven cage with the poles of the magnet of the driving rotor, which determines the transmitted moment, is small, since it is the result of the interaction of the passive teeth of the cage with the poles of the magnet, i.e. the clutch is reactive.

Кроме того, муфта-редуктор обеспечивает относительно небольшой диапазон передаточных отношений. Максимальна величина передаточного отношени ограничена тем, что посто нный магнит ведущего ротора сцеплен одновременно с двум группами окон с магнитом гким материалом, расположенными на диаметрально проти | 00In addition, the clutch gearbox provides a relatively small range of gear ratios. The maximum gear ratio is limited by the fact that the permanent magnet of the driving rotor is coupled simultaneously with two groups of windows with magnet soft material located diametrically opposite to each other | 00

ЈЈ

0000

оabout

воположных сторонах герметизированного стакана. Передаточное отношение в два раза меньше числа зубцов ведомой обоймы.on the opposite sides of the sealed cup. The gear ratio is half the number of teeth of the driven clip.

Указанные недостатки частично устранены в известной магнитной муфте-редук- торе (ав. св. № 1460462, кл. F 16 D 27/01, 1987). Эта муфта-редуктор по технической сущности вл етс наиболее близкой к предлагаемой. Она содержит ведущую полумуфту , выполненную в виде посто нного магнита, обхватываю щую ее ведомую полу- муфтум установленный в зЗ&ор между ними герметизированный стакан, в котором выполнены окна, заполненные магнитом гким материалом, при этом постр нный магнит выполнен подковообразным с полюсами, обращенными в одну сторону от оси вращени , окйа в герметизированном стакане выполнены в осевом направлении в виде двух частей, разделенных перемычкой, и магнм- топровод ща втулка ведомой полумуфты снабжена магнитом гкими стержн ми, замыкающими магнитную цепь посто нного магнита, а разность между числом в стакЗне и числом стержней во втулке равна единице.These shortcomings have been partially eliminated in the well-known magnetic clutch gearbox (av. St. No. 1460462, class F 16 D 27/01, 1987). This clutch gearbox is, by technical nature, closest to the one offered. It contains a leading coupling half, made in the form of a permanent magnet, encircling its driven coupling coupling, installed in the ЗЗ & between them a sealed cup, in which are made windows filled with a magnet with a soft material, while the string magnet is made horseshoe-shaped with poles facing to one side of the axis of rotation, the okay in the sealed cup is made in the axial direction in the form of two parts separated by a jumper, and the magnet-conductive sleeve of the driven half coupling is equipped with magnet flexible rods ayuschimi magnetic circuit of the permanent magnet, and the difference between the number in stakZne and the number of rods in the sleeve is equal to unity.

В этой муфте-редукторе расширен диапазон передаточных отношений, Однако, передаваемый ею момент относительно мал по причине, рассмотренной дл вышеопи- санного аналога.In this clutch gearbox, the range of gear ratios is expanded. However, the torque transmitted by it is relatively small for the reason considered for the above analogue.

Целью предполагаемого изобретени вл етс устранение указанных недостатков , т.е. создание магнитной муфты-редуктора с увеличенным передаваемым моментом дл расширени эксплуатационных возможностей ее.The object of the invention is to remedy these drawbacks, i.e. creation of a magnetic clutch gearbox with an increased transmitted moment to expand its operational capabilities.

Поставленна цель достигнута благодар тому, что ведома гголумуфта снабжена кольцевым подковообразным в продольном сечении посто нным магнитом, установленным так, что полюса его охватывают части окой герметизированного стакана, а магнитный поток его направлен согласно потоку посто нного магнита ведущей полумуфты, при этом на полюсах выполнены зубцы таким образом, что зубцы одного полюса вл ютс продолжением зубцов другого, а разность между числом зубцов полюса и числом окон в стакане равна еди- нице.This goal was achieved due to the fact that the driven coupling is equipped with an annular horseshoe-shaped longitudinal section of a permanent magnet installed so that its poles cover parts of the sealed cup’s eye, and its magnetic flux is directed according to the permanent magnet flux of the leading coupling half, while teeth are made on the poles so that the teeth of one pole are a continuation of the teeth of the other, and the difference between the number of teeth of the pole and the number of windows in the glass is one.

Таким образом, предложенное техническое решение обладает следующими отличительными от прототипа признаками:Thus, the proposed technical solution has the following distinctive features from the prototype features:

снабжение ведомой полумуфты кольцевым подковообразным в продольном сечении посто нным магнитом, установленным так, что полюса его охватывают части окон герметизированного стакана, а магнитныйsupplying the driven coupling half with an annular horseshoe-shaped longitudinal section with a permanent magnet, so that its poles cover parts of the windows of the sealed cup, and the magnetic

поток направлен согласно потоку магнита ведущей полумуфты;the flow is directed according to the magnet flux of the driving coupling half;

выполнение на полюсах кольцевого магнита зубцов таким образом, что зубцы одного полюса вл ютс продолжением зубцов другого;making teeth at the poles of the annular magnet so that the teeth of one pole are an extension of the teeth of the other;

обеспечение разности между числом зубцов полюса и числом окон в стакане равной единице.providing a difference between the number of teeth of the pole and the number of windows in the glass equal to one.

Приведенные признаки обеспечивают предложенному техническому решению соответствие критерию новизна, так как они отличают его од прототипа.The above characteristics provide the proposed technical solution with the criterion of novelty, since they distinguish it from the prototype.

Относительно соответстви отличительных признаков критерию существенные отличи .Relative to the correspondence of the distinguishing features to the criterion, significant differences.

Признак 1 соответствует критерию существенные отличи , так как не обнаружено его использование в известных аналогах. Дополнительна классификаци по этому признаку невозможна, так как самосто тельное использование его вне св зи с другими признаками невозможно..Sign 1 meets the criterion of significant differences, since its use in known analogues has not been found. Additional classification by this feature is not possible, since it is not possible to use it independently in connection with other features.

Признак 2 соответствует критерию существенные отличи , так как не обнаружено использование его в известных аналогах, Дополнительна классификаци по этому признаку невозможна по причине, указанной дл признака 1.Characteristic 2 meets the criterion of significant differences, since its use in known analogues has not been found. Additional classification by this characteristic is not possible for the reason indicated for characteristic 1.

Признак 3 не соответствует критерию существенные отличи , так как он использован в прототипе.Sign 3 does not meet the criterion of significant differences, as it is used in the prototype.

Относительно вли ни отличительных признаков 1 и 2, соответствующих критерию существенные отличи , на достижение поставленной цели.Relative to the influence of distinguishing features 1 and 2, corresponding to the criterion of significant differences, on the achievement of the goal.

Признаки 1 и 2 в совокупности с известными признаками обеспечили повышение передаваемого момента предложенной муфты-редуктора благодар тому, что усилие сцеплени зубцов на полюсах магнита ведомой полумуфты с полюсами магнита ведущей полумуфты, определ ющие величину передаваемого момента, создаетс в результате взаимодействи двух посто нных магнитов с согласным направлением магнитных потоков через воздушный зазор, в которой размещен немагнитный стакан с окнами, заполненными магитом гким материалом . Сцепленные элементы муфты-редуктора это полюса двух посто нных магнитов. Муфта-редуктор работает в активном режиме, обеспечива передачу наибольшего вращающего момента.Signs 1 and 2, together with well-known signs, provided an increase in the transmitted moment of the proposed clutch gear due to the fact that the adhesion force of the teeth on the poles of the magnet of the driven half coupling with the poles of the magnet of the leading half coupling is created as a result of the interaction of two permanent magnets with by the consonant direction of magnetic fluxes through the air gap, in which a non-magnetic glass with windows filled with magnetic material is placed. The coupled elements of the gearbox coupling are the poles of two permanent magnets. The clutch gearbox is in active mode, providing the transmission of the greatest torque.

Магнитна муфта-редуктор - прототип вл етс реактивной передачей. Вращающий момент на ведомой полумуфте ее создаетс в результате взаимодействи посто нного магнитг ведущей полумуфты с магнипровод ицими с тержн ми ведомой полумуфты . В результате прототип обеспечивает относительно малую величину передаваемого момента.Magnetic Reducer Clutch - The prototype is a jet gear. The torque on the driven coupling half is created as a result of the interaction of the constant magnets of the driving coupling coupling with the magnetic conductors with the rods of the driven coupling coupling. As a result, the prototype provides a relatively small amount of transmitted moment.

На фиг.1 общий вид магнитной муфты- редуктора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. In Fig.1 a General view of the magnetic coupling gear; figure 2 is a section aa in figure 1.

В состав муфты-редуктора вход т ведуща полумуфта 1, выполненна в виде подковообразного магнита 2,закрепленного на валу 3 таким образом, что оба полюса магнита размещены по одну сторону от оси вращени , обхватывающа матнит 2 ведома полумуфта 4, содержаща немагнитные втулки 5 и 6, между которыми закреплен кольцевой подковообразный в продольном сечении посто нный магнит 7, и установ- ленный в зазор между магнитами 2 и 7 герметизированный стакан 8 из немагнитного материала, в стенках которого выполнены окна, в осевом направлении разделенные перемычкой на две части 9 и 10, заполнен- ные магнитом гким материалом. На полюсах магнита 7 выполнены зубцы 11 и 12 так, что зубцы 12 вл ютс продолжением зубцов 11. Число окон герметизированного стакана отличаетс от числа зубцов полюса 11 или, что то же самое, полюса 12 на единицу;The gearbox clutch includes a driving coupling half 1, made in the form of a horseshoe magnet 2, mounted on the shaft 3 so that both poles of the magnet are placed on one side of the axis of rotation, wrapping the matte 2 of the driven coupling half 4 containing non-magnetic bushings 5 and 6 between which an annular horseshoe-shaped permanent magnet 7 is fixed in longitudinal section, and a sealed cup 8 of non-magnetic material installed in the gap between the magnets 2 and 7 is made of non-magnetic material in the walls of which the windows are axially divided a jumper into two parts 9 and 10, filled with a magnet with a soft material. The teeth 11 and 12 are made at the poles of the magnet 7 so that the teeth 12 are a continuation of the teeth 11. The number of windows of the sealed cup differs from the number of teeth of the pole 11 or, what is the same, the pole 12 per unit;

Муфта-редуктор работает следующим образом.The clutch gearbox operates as follows.

Согласно направленные потоки магнита 2 ведущей полумуфты 1 и магнита ведо- мой полумуфты 4 замыкаютс через водушный зазор между полюсами этих магнитов и м а гн ито про вод щи и материал в окнах 9 и 10 немагнитного стакана 8, размещенного в упом нутом зазоре. При этом ведома полумуфта 4 стремитс посто нно зан ть положение максимальной проводимости , соответствующее совпадению одного зубца 11 и одного зубца 12, вл ющегос продолжением зубца 11, с одним окном, выполненным в виде двух частей 9 и 10, стакана 8 и с вектором магнитного пол магнита 2.According to the directed flows of the magnet 2 of the driving coupling half 1 and the magnet of the driven coupling half 4 are closed through the gap between the poles of these magnets and the conductors and material in the windows 9 and 10 of the non-magnetic cup 8 located in the said gap are closed. In this case, the driven coupling half 4 tends to constantly occupy the position of maximum conductivity corresponding to the coincidence of one tooth 11 and one tooth 12, which is a continuation of tooth 11, with one window made in the form of two parts 9 and 10, cup 8 and with the magnetic field vector magnet 2.

При повороте ведущей полумуфты 1 с магнитом 2 на окружной шаг окон в стакане 8 ведома полумуфта 4 повернетс на величину , равную разности между шагом окон в стакане 8 и шагом зубцов 11 магнита 7, и так далее.When the leading coupling half 1 with magnet 2 is rotated to the circumferential pitch of the windows in the glass 8, the driven coupling half 4 will rotate by an amount equal to the difference between the pitch of the windows in the glass 8 and the pitch of the teeth 11 of the magnet 7, and so on.

Таким образом, в предложенной муфте- редукторе сила сцеплени ведомой полумуфты 4 с ведущей полумуфтой 1, определ юща величину передаваемого момента, создаетс взаимодействием полюсов противоположной пол рности двух Thus, in the proposed coupling gear, the adhesion force of the driven coupling half 4 to the driving coupling half, which determines the transmitted moment, is created by the interaction of poles of opposite polarity of two

магнитов упом нутых полумуфт. В результате достигнуто значительное увеличение передаваемого момента по сравнению с таковым дл прототипа.magnets of said coupling halves. As a result, a significant increase in the transmitted moment was achieved compared with that for the prototype.

В муфте-редукторе - прототипе сила сцеплени ведомой полумуфты с ведущей создаетс в результате взаимодействи маг- нитопровод щих зубцов ведомой полумуфты с полюсами магнита ведущей полумуфты. Т.е. передача вращающего момента осуществл етс в реактивном режиме путем взаимодействи полюсов магнита с полюсами, наведенными им в пассивных элементах ведомой полумуфты - в магнитопровод щих зубцах.In the prototype clutch gearbox, the coupling force of the driven coupling half with the driving one is created as a result of the interaction of the magnetically conducting teeth of the driven coupling half with the poles of the magnet of the driving coupling half. Those. torque transmission is carried out in a reactive mode by the interaction of the poles of the magnet with the poles induced by it in the passive elements of the driven coupling half - in the magnetic conductive teeth.

Итак, благодар снабжению ведомой полумуфты предложенной магнитной муфты-редуктора кольцевым подковообразным в продольном сечении магнитом с полюсами , на которых выполнены зубцы, охватывающие окна герметизированного стакана, и согласным потоку магнита ведущей полумуфты направлением потока, при разности между числим зубцов полюса и числом окон в стакане равной единице, обеспечено значительное увеличение передаваемого момента и тем самым расширены эксплуатационные возможности ее.So, thanks to the supply of the driven coupling half of the proposed magnetic coupling gear ring annular horseshoe-shaped in longitudinal section with poles on which the teeth are made covering the windows of the sealed cup and the flow of the magnet of the leading coupling half in the direction of flow, with the difference between the number of pole teeth and the number of windows in the cup equal to unity, a significant increase in the transmitted moment is provided, and thereby its operational capabilities are expanded.

Claims

The claims

A magnetic coupling-reducer containing a driving coupling half, made in the form of a horseshoe-shaped permanent magnet, with poles facing one side of the axis of rotation, covering its driven coupling half and a sealed cup installed in the gap between them with windows that are made in the axial direction in the form two parts separated by a jumper and filled with a magnet with soft material, characterized in that, in order to expand operational capabilities by increasing the transmitted moment, it is equipped with an annular pad In a longitudinal section, a permanent magnet, the magnetic flux of which is directed according to the magnet flux of the leading coupling half, mounted on the driven coupling half with the possibility of poles covering part of the windows of the sealed cup, with teeth made on the poles of this permanent magnet, the teeth of one pole being an extension of the teeth the other pole, and the difference between the number of teeth of each pole and the number of windows in the glass is one.

Editor

Compiled by Tehred M. Morgentszl

FIG. 2

Proofreader S.Jusco