RU1793134C

RU1793134C - Rotary-to-reciprocating-translational movement magnetic converter

Info

Publication number: RU1793134C
Application number: SU894668363A
Authority: RU
Inventors: Игорь Андреевич Сафонов
Original assignee: Safonov Igor A
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1993-02-07

Description

Изобретение относитс к области приоростроени , в частности к передаточным еханизмам с магнитной св зью.The invention relates to the field of prioritization, in particular to transmission gears with magnetic coupling.

Известен магнитный преобразователь ращательного движени в возвратно-потупательное , содержащий установленное на оси вращени ведущее звено с четным ислом разноименных полюсов магнитов, равномерно расположенных по его периферии вокруг оси вращени , и четное чисо ведомых звеньев, выполненных в виде магнитов, намагниченных в радиальных направлени х преобразовател и размещенных в радйально ориентированных направл ющих, равномерно расположенных вдоль окружности, концёнтрично охватывающей ведущее звено, с шагом, равным шагу расположени полюсов магнитов на ведущем звене ; : ; :VA magnetic transducer to reciprocating motion is known, comprising a driving link mounted on the axis of rotation with an even number of opposite poles of magnets uniformly spaced around its periphery about the axis of rotation, and an even number of driven links made in the form of magnets magnetized in the radial directions of the transducer and placed in radially oriented guides, evenly spaced along a circle concentrically enclosing the leading link, with a step equal to the pitch voltage poles of the magnets on the driving member; :; : V

Недостатками известной, конструкции вл ютс ее невысокие надежность и быстродействие устройства, а также качество передаваемого Движени , обусловленные периодически измен ющейс по величине и направлению и воздействующей на ведущее звено результирующей силой, возникающей от тангенциальных сил прит жени или отталкивани между полюсами магнитов ведущего и ведомых звеньев в процессе работы преобразовател .The disadvantages of the known design are its low reliability and speed of the device, as well as the quality of the transmitted Motion, due to periodically changing in magnitude and direction and acting on the leading link resulting force arising from the tangential forces of attraction or repulsion between the poles of the magnets of the leading and driven links during operation of the converter.

Цель изобретени - повышение надёжности и быстродействи устройства, а также качества передаваемого движени путем уменьшени результирующей тангенциальных сил.:, .: ; ; ..-..-,- Достижение поставленной цели обеспечиваетс тем, что в магнитном прёобразо- вателе вращательного , движени в возвратно-поступательное, содержащем ус- тановленнбе на оси вращени ведущее звено с четным числом разноимейных полюсов магнитов, равномерно расположенных по его периферии вокруг оси вращени , и четное число ведомых звеньев, выполненных в виде магнитов, намагниченных в радиальным направлени х преобразовател и размещенных в радйально ориентированных направл ющих, равномерно расположенных вдоль окружности, концёнтрично охватывающей ведущее звено, с шагом, равным шагу расположени полюсов магнитов на ведущем звене, число взаимодействующих пар полюсов ведущего и ведомых звеньев равно 4п, где п 1, 2, 3 и т.д.. при этом обращенные друг к другу полюса диаметрально расположенных ведомых звеньев имеют одинаковую пол рность, а при распо- ложении полюсов ведомого и ведущих звеньев друг напротив друга половина взаимодействующих пар полюсов имеет одинаковую пол рность, а друга половина - разную . ,The purpose of the invention is to increase the reliability and speed of the device, as well as the quality of the transmitted movement by reducing the resulting tangential forces.:,.:; ; ..-..-, - Achieving this goal is ensured by the fact that in a magnetic rotary transducer, a reciprocating movement is installed, mounted on the axis of rotation of the drive link with an even number of different poles of magnets, evenly spaced around its periphery rotation axis, and an even number of driven links made in the form of magnets magnetized in the radial directions of the transducer and arranged in radially oriented guides uniformly spaced along a circle but covering the leading link, with a step equal to the spacing of the poles of the magnets on the driving link, the number of interacting pairs of poles of the driving and driven links is 4n, where n 1, 2, 3, etc., with the poles diametrically facing each other facing each other of the driven links have the same polarity, and when the poles of the driven and driving links are opposite each other, half of the interacting pairs of poles have the same polarity, and the other half are different. ,

В одном из вариантов предлагаемого магнитного преобразовател полюса магнитов ведущего звена расположены с чередованием по окружности вращени по схеме -N-N-S-S-, а взаимодействующие с ними полюса ведомых звеньев-, соответственно, по схеме -N-S-N-S-,In one embodiment of the proposed magnetic transducer, the poles of the magnets of the leading link are arranged alternating around the circumference of rotation according to the scheme -N-N-S-S-, and the poles of the driven links interacting with them, respectively, according to the scheme -N-S-N-S-,

Дл исключени паразитной радиальной нагрузки на ось вращени ведущего звена предлагаетс вариант электромагнитного преобразовател , в котором полюса магнитов ведущего звена расположены сTo eliminate spurious radial load on the axis of rotation of the drive link, a variant of the electromagnetic converter is proposed in which the poles of the magnets of the drive link are located

5 чередованием по окружности вращени по схеме -N-S-N-S-, а взаимодействующие с ними полюса ведомых звеньев - соответственно либо по схеме -N-N-N-N-, либр по схеме -S-S-S-S-,5 by alternating around the rotation circle according to the scheme -N-S-N-S-, and the poles of the driven links interacting with them, respectively, or according to the scheme -N-N-N-N-, the libre according to the scheme -S-S-S-S-,

0 На фиг. 1 изображен предлагаемый магнитный преобразователь, поперечный разрез; на фиг, 2 -то же, в варианте преобразовател с скомпенсированной радиальной нагрузкой на ось вращени ведущего0 in FIG. 1 shows the proposed magnetic transducer, cross section; in Fig, 2 the same, in the embodiment of the transducer with compensated radial load on the axis of rotation of the lead

5 звена.5 links.

Магнитный преобразователь вращательного движени в возвратно-поступательное состоит из установленного на оси 1 вращени .ведущего звена 2 и взаимодейст0 вующих с ним через воздушные зазоры ведомых звеньев 3, размещенных в радйально Ориентированных направл ющих. 4. Дл вращени ведомого звена 3 предусмотрен жестко закрепленный на. оси 1 и взаимодей- .The magnetic transducer of rotational motion to reciprocating consists of a driving link 2 mounted on the axis of rotation 1 and interacting with it through the air gaps of the driven links 3 located in radially oriented guides. 4. A rotary link 3 is provided for rotating the driven member 3. axis 1 and interaction.

5 ствующий с приводом (на чертеже не показан ) шкив 5. Ведущее звено 2 выполнено с разноименными полюсами магнитов, рав- номерно расположенными по его периферии вокруг оси 1 вращени . Ведомые звень 5 pulley 5, which is connected to the drive (not shown in the drawing). The driving link 2 is made with unlike poles of magnets uniformly located on its periphery around the axis of rotation 1. Driven links

0 3 представл ют собой магниты, намагниченные в радиальных направлени х преобразовател . Направл ющие 4 ведомых звеньев 3 расположены равномерно вдоль окружности, концёнтрично охватывающей0 3 are magnets magnetized in the radial directions of the transducer. The guides 4 of the driven links 3 are arranged evenly along a circle concentrically enclosing

5 ведущее звено 2, с шагом, равным шагу расположени полюсов магнитов на ведущем звене 2, Число взаимодействующих пар по-(-у люсов ведущего 2 и ведомых 3 звеньев равно 4п, где п 1, 2, 3,... и т.д.5 leading link 2, with a step equal to the step of the location of the poles of the magnets on the leading link 2, The number of interacting pairs along - (- at the luces of the leading 2 and driven 3 links is 4n, where n 1, 2, 3, ..., etc. d.

0 :;; . - - . -0: ;; . - -. -

Обращенные друг к другу полюса диаметрально расположенных ведомых звеньев 3 имеют одинаковую пол рность. Пол рность взаимодействующих полюсов 5 ведущего 2 и. ведомых 3 звеньев выбрана такой, чтобы при расположении полюсов ведущего 2 и ведомых 3 звеньев друг напротив друга половина взаимодействующию пар полюсов имела бы одинаковую пол рность, а друга половина - разную.The poles of the diametrically located driven links 3 facing each other have the same polarity. The polarity of the interacting poles 5 of the lead 2 and. slave 3 links selected so that when the poles of the lead 2 and slave 3 links are opposite each other, half of the interacting pairs of poles would have the same polarity, and the other half would be different.

Магнитный преобразователь вращательного движени в возвратно-поступа- тел ное может быть выполнен, как показано на . 1, с полюсами магнитов ведущего звена 2, расположенными с чередованием not кружное™ вращени по схеме -N-N-S- S-, и с взаимодействующими с ними полюсами ведомых звеньев 3 - соответственно, по схеме -N-S-N-S-.A magnetic transducer of rotational motion to reciprocating can be performed as shown in. 1, with the poles of the magnets of the driving link 2 arranged with the alternating not circular ™ rotation according to the scheme -N-N-S-S-, and with the poles of the driven links 3 interacting with them, respectively, according to the scheme -N-S-N-S-.

В другом варианте выполнени магнитного преобразовател движени полюса магнитов ведущего 2 звена (см. фиг. 2) расположены с чередованием по окружности вращени по схеме -N-S-N-S-, а взаимодействующие с ними полюса ведомых звеньев - соответственно, либо по схеме -N- M-.N-N, либо по схеме -S-S-S-.In another embodiment of the magnetic transducer, the poles of the magnets of the leading 2 links (see Fig. 2) are arranged alternating around the circumference of rotation according to the -NSNS- scheme, and the poles of the driven links interacting with them, respectively, or according to the -N- M- scheme. NN, or according to the scheme -SSS-.

Тредлагаемый магнитный преобразователь движени функционирует следующие образом.The proposed magnetic motion transducer operates as follows.

Посредством привода и жестко закреплен ого на оси 1 шкива 5 вращают установ- ленюе на этой оси ведущее звено 2.By means of a drive and a pulley 5 fixed on the axis 1, the drive link 2 mounted on this axis is rotated.

Три этом в результате взаимодействи полюсов магнитов ведущего 2 и ведомых 3 звен ев последние возвратно-поступательно переиещаютс в радиально ориентированных направл ющих 4. Возвратно-поступательное движение ведомых звеньев 3 может быть и далее преобразовано, например, посредством кулисной передачи в другие необходимые дл каждого случа конкретные формы движени .выполнение данного магнитного преобразовател движени с числом взаимодействующих пар полюсов ведущего и ведомых звеньев, равным 4п, где п 1,2, 3 ... и т.д., а также с указанной выше пол рностью взаимодействующих полюсов, ведущего и ведомых звеньев (см. например, фиг. 1) позвол ет , уменьшить результирующую FTЈThree of this, as a result of the interaction of the poles of the magnets of the driving 2 and the driven 3 links, the latter reciprocatingly move into radially oriented guides 4. The reciprocating movement of the driven links 3 can be further transformed, for example, by means of a rocker transmission into others necessary for each case specific forms of motion. execution of a given magnetic motion transducer with the number of interacting pairs of poles of the leading and driven links equal to 4n, where n 1,2, 3 ... etc., as well as with the specified the higher polarity of the interacting poles, the leading and the driven links (see, for example, Fig. 1) allows, to reduce the resulting FTЈ

тангенциальных сил FT прит жени и отталкивани между полюсами магнитов ведущего и ведомых звеньев, возникающих приtangential forces FT of attraction and repulsion between the poles of the magnets of the driving and driven links arising from

рассогласовании этих полюсов в процессеthe mismatch of these poles in the process

вращени ведущего звена. Уменьшение этой силы, периодически измен ющейс в процессе работы преобразовател по величине и.направлению, приводит к снижению пульсации паразитной нагрузки на ось вращени и на ее опоры, что, в конечном счете, обеспечивает повышение надежности и быстродействи устройства, а также качества передаваемого движени из-за снижени величины пульсаций вращающего момента на оси с ведущим звеном.rotation of the driving link. A decrease in this force, which periodically changes during the operation of the converter in magnitude and direction, leads to a decrease in ripple of the parasitic load on the axis of rotation and on its supports, which, ultimately, improves the reliability and speed of the device, as well as the quality of the transmitted movement from -by reducing the amount of torque ripple on the axis with the drive link.

Выполнение предлагаемого устройства в варианте по фиг. 2 обеспечивает поThe implementation of the proposed device in the embodiment of FIG. 2 provides

сравнению с магнитным преобразователем движени , представленным на фиг. 1, исключение паразитной радиальной нагрузки на ось с ведущим звеном, поскольку в этом случае приложенна к оси результирующа всех сил Fp взаимодействи полюсов магнитов ведущего и ведомых звеньев равна нулю. При этом надежность и быстродействие устройства, а также качество передаваемого движени повыс тс в ещеcompared to the magnetic motion converter shown in FIG. 1, the exclusion of spurious radial load on the axis with the driving link, since in this case the resulting interaction of all the forces Fp of the interaction of the poles of the magnets of the driving and driven links is zero. At the same time, the reliability and speed of the device, as well as the quality of the transmitted movement, increase

большей степени.more degree.

ормул а изобретени Formulas of the invention

Claims

1. A magnetic transducer of rotational motion into a reciprocating motion, comprising a driving link mounted on the axis of rotation with an even number of opposite poles of magnets uniformly spaced around its periphery about the axis of rotation, and an even number of driven links made in the form of magnets magnetized in radial directions x transducers m arranged in radially oriented guides, uniformly

located along a circle

spanning the leading link with a tag equal to the pitch of the magnet poles on the leading link, the polarity of the interacting poles & in the driving and driven links is chosen so that when the poles of the driving and driven links are opposite each other, the poles are facing of the driven links in pairs had either the same polarity as that of the poles of the leading link interacting with them, or the polarity opposite to them, so that, in order to increase the reliability and quality of the transmitted In this case, the number of interacting pairs of poles of the leading and driven links is 4n, where n is 1, 2, 3, etc., while the poles of diametrically located unified links facing each other have the same polarity, and when the poles of the slave and the leading links are located opposite each other, half of the interacting pairs of poles have the same polarity, and the other half is different.

2, Transformer of dads, 1, with the fact that the poles of the magnets of the driving link are arranged alternating in circumference with the rotation speed according to the -NNSS- scheme, and the poles of the driven links interacting with them, respectively, according to the scheme - N- SNS-.

3. The converter according to claim 1, with the exception that, in order to eliminate spurious radial load on the axis of rotation of the drive link, the poles of the magnets of the drive link are alternated around the rotation circle according to the -NS diagram - N.-S-, and the poles of the driven links interacting with them, respectively, either according to the scheme -NNNN- or according to the scheme -SSSS-.