RU2041552C1

RU2041552C1 - Wave transmission

Info

Publication number: RU2041552C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Прозоров
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: instruments with wave transmission. SUBSTANCE: wave generator 3 is shaped as two-pole oval. Two bipolar magnets, which different polarity and direction of magnetization is transverse, are positioned in vertexes of cam of wave generator. Wave generator 3 is made from magnetically soft material and is attached to driving shaft 1. Magnetic field of wave generator 3 through holes engages with sectors of core 5 and flexible twisted magnetic circuit 6 which is attached to flexible gear wheel 7 which is in wave pair with driven rigid wheel 8 attached to output shaft 9. Angle between axes of magnets is α=2π/m where m is number of sectors of magnetically soft core plates which polarity on one side of oval axis is same. EFFECT: increased quality of connection, decreased size, simplified design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к механике и может быть использовано, в частности, при проектировании приборных волновых передач, а также электродвигателей с волновым редуктором. The invention relates to mechanics and can be used, in particular, in the design of instrument wave transmissions, as well as electric motors with a wave gear.

Известна волновая передача, содержащая корпус, размещенные в нем гибкое и жесткое колеса, ведущий вал с установленным на нем кулачком генератора волн, имеющим профиль двухвершинного овала, радиально намагниченный кольцевой магнит, установленный в корпусе соосно кулачку генератора волн, жесткий магнитопровод, связывающий кольцевой магнит с кулачком, закрепленный на гибком колесе гибкий магнитопровод, связывающий кольцевой магнит с промежуточным элементом, выполненным в виде сердечника с низким магнитным сопротивлением в радиальном направлении и большим в окружном [1]
В данной конструкции волновой передачи деформация гибкого колеса осуществляется за счет магнитных сил, обусловленных потоком кольцевого магнита, замыкающимся через систему магнитопроводов в плоскости, проходящей через большую ось кулачка генератора волн. Эта плоскость определяет и зону приложения деформирующих сил, которая оказывается достаточно узкой, что снижает надежность зацепления. Кроме того, необходимость прохождения магнитного потока в осевом направлении увеличивает осевые размеры передачи.A wave transmission is known, comprising a housing, flexible and rigid wheels placed therein, a drive shaft with a wave generator cam mounted thereon having a two-vertex oval profile, a radially magnetized ring magnet mounted in a housing coaxially with the wave generator cam, a hard magnetic circuit connecting the ring magnet to with a cam mounted on a flexible wheel, a flexible magnetic circuit connecting the ring magnet with an intermediate element made in the form of a core with low magnetic resistance in the radial board and large in county [1]
In this design of wave transmission, the deformation of the flexible wheel is due to magnetic forces due to the flow of the ring magnet closing through the magnetic circuit in a plane passing through the major axis of the cam of the wave generator. This plane also determines the zone of application of deforming forces, which is narrow enough, which reduces the reliability of the engagement. In addition, the need for the passage of magnetic flux in the axial direction increases the axial dimensions of the transmission.

Целью изобретения является повышение качества зацепления волновой пары, сокращение осевых размеров и общее упрощение конструкции волновой передачи. The aim of the invention is to improve the quality of engagement of the wave pair, reducing the axial dimensions and the overall simplification of the design of the wave transmission.

Для достижения этой цели в известной волновой передаче исключается жесткий магнитопровод. Промежуточный элемент, располагаемый между генератором волн и закрепленным на гибком колесе магнитопроводом, по аналогии с прототипом выполняется в виде сердечника, состоящего из набора секторов из магнитомягких пластин, равномерно расположенных по окружности и отделенных друг от друга немагнитными промежутками, создающими большое магнитное сопротивление в окружном направлении. In order to achieve this goal, a rigid magnetic circuit is eliminated in a known wave transmission. An intermediate element located between the wave generator and the magnetic circuit mounted on a flexible wheel, by analogy with the prototype, is made in the form of a core consisting of a set of sectors of soft magnetic plates uniformly spaced around each other and separated by non-magnetic gaps that create a large magnetic resistance in the circumferential direction .

Отличительной особенностью новой конструкции является замена кольцевого постоянного магнита, установленного в прототипе на корпусе, двухполюсными радиально намагниченными разнополярными постоянными магнитами, расположенными на вершинах овала кулачка генератора волн. При этом угол между осями магнитов составляет α

где m число секторов магнитомягких пластин сердечника, а полярность магнитов по одну сторону от оси овала совпадает.A distinctive feature of the new design is the replacement of the annular permanent magnet mounted in the prototype on the housing with bipolar radially magnetized bipolar permanent magnets located on the tops of the oval of the wave generator cam. The angle between the axes of the magnets is α

where m is the number of sectors of soft magnetic core plates, and the polarity of the magnets on one side of the oval axis is the same.

На фиг. 1 представлена волновая передача, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a wave transmission, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

На ведущем валу 1, установленном в подшипниках 2, закрепляется малоинерционный генератор волн 3 из магнитомягкого материала, имеющий форму двухвершинного овала, на вершинах которого расположены двухполюсные радиально намагниченные разнополярные постоянные магниты 4. При этом поляность полюсов магнитов, расположенных по одну сторону от оси овала, совпадает. Через воздушные зазоры генератор волн 3 магнитно сопряжен с секторами сердечника 5 и гибким витым магнитопроводом 6, закрепленным на гибком зубчатом колесе 7, которое образует волновую пару с ведомым жестким колесом 8, закрепленным на выходном валу 9, вращающемся в подшипниках 10, установленных в корпусе 11. Сердечник 5 закреплен в немагнитном щите 12, в котором одновременно устанавливаются подшипники 2. Между секторами сердечника 5 для увеличения магнитного сопротивления в окружном направлении располагаются радиальные вставки 13, выполненные в щите 12. On the drive shaft 1, mounted in bearings 2, a low-inertia wave generator 3 made of soft magnetic material is fixed, having the shape of a two-vertex oval, on the tops of which there are bipolar radially magnetized bipolar permanent magnets 4. The polarity of the poles of the magnets located on one side of the axis of the oval, matches. Through the air gaps, the wave generator 3 is magnetically coupled to the sectors of the core 5 and a flexible twisted magnetic circuit 6 mounted on a flexible gear 7, which forms a wave pair with a driven hard wheel 8, mounted on the output shaft 9, rotating in bearings 10 mounted in the housing 11 The core 5 is fixed in a non-magnetic shield 12, in which bearings 2 are mounted simultaneously. Between sectors of the core 5, to increase the magnetic resistance in the circumferential direction, there are radial inserts 13 made in shield 12.

При малых радиальных размерах генератор волн может выполняться целиком из магнитотвердого материала с соответствующим намагничиванием полюсов, расположенных на вершинах овала (вариант, изображенный на фиг. 2). With small radial dimensions, the wave generator can be made entirely of hard magnetic material with the corresponding magnetization of the poles located on the tops of the oval (the variant depicted in Fig. 2).

Предлагаемая волновая передача работает следующим образом. The proposed wave transmission operates as follows.

Постоянные магниты 4 генератора волн 3 создают магнитный поток, замыкающийся через секторы сердечника 5, гибкий магнитопровод 6 в пределах дуги, определяемой углом α (показано на фиг. 2 пунктиром). В результате действия возникающих при этом усилий на диаметрально противоположных участках осуществляется деформация гибкого колеса 7, которое входит в зацепление с жестким колесом 8. По сравнению с прототипом зона зацепления заметно расширяется, что повышает качество и надежность зацепления волновой пары. Permanent magnets 4 of the wave generator 3 create a magnetic flux closing through the sectors of the core 5, a flexible magnetic circuit 6 within the arc defined by the angle α (shown in dashed line in Fig. 2). As a result of the action of the forces arising in this case, on the diametrically opposite sections, the flexible wheel 7 is deformed, which engages with the hard wheel 8. Compared to the prototype, the engagement zone is significantly expanded, which increases the quality and reliability of the engagement of the wave pair.

При вращении генератора волн осуществляется одновременное перемещение зоны действия магнитных сил и соответственно зоны зацепления волновой пары, устанавливающейся по оси овала генератора волн. Волна зацепления вращается синхронно с этой осью. Частота вращения выходного вала 9 определяется частотой вращения генератора волн и передаточным числом волновой пары. When the wave generator rotates, the zone of action of magnetic forces and, accordingly, the zone of engagement of the wave pair, which is established along the axis of the oval of the wave generator, are simultaneously moved. An engagement wave rotates synchronously with this axis. The frequency of rotation of the output shaft 9 is determined by the frequency of rotation of the wave generator and the gear ratio of the wave pair.

Предлагаемая волновая передача сохраняет свойства прототипа в части повышенных быстроходности и КПД, отличаясь более простой конструкцией и уменьшенными осевыми размерами, поскольку здесь магнитный поток проходит лишь в плоскости, перпендикулярной оси вращения. The proposed wave transmission retains the properties of the prototype in terms of increased speed and efficiency, characterized by a simpler design and reduced axial dimensions, since here the magnetic flux passes only in a plane perpendicular to the axis of rotation.

Claims

WAVE TRANSMISSION, comprising a housing, flexible and rigid wheels placed therein, a drive shaft, a wave generator cam mounted thereon having a two-peak oval profile, an intermediate element located between the cam and the flexible wheel and made in the form of a core consisting of low magnetic sectors resistance in the radial direction and large in the circumference, a flexible magnetic circuit mounted on a flexible wheel, as well as bipolar radially magnetized permanent magnets, characterized in that the pairs of permanent magnets itov different polarities are placed on the tops of the cam wave generator, wherein the angle between the axes of the magnets