RU2082042C1

RU2082042C1 - Magnetic reduction gear

Info

Publication number: RU2082042C1
Application number: RU94024982A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Фадеев; Владимир Витальевич Кисляков; Марина Геннадьевна Скуднова
Original assignee: Александр Владимирович Фадеев; Владимир Витальевич Кисляков; Марина Геннадьевна Скуднова
Priority date: 1994-07-04
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1997-06-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: magnetic reduction gear has housing with the following members mounted inside it in bearings: drive shaft with drive member, intermediate shaft with toothed member and additional drive member and driven shaft with additional toothed member. Main and additional circular members are mounted immovably inside housing. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано для передачи крутящего момента с бесконтактным взаимодействием звеньев для снижения уровня шума и вибраций в условиях отсутствия смазки. The invention relates to general engineering and can be used to transmit torque with non-contact interaction of the links to reduce noise and vibration in the absence of lubrication.

Известна магнитная передача, содержащая соосно установленные ведущий и ведомые валы, закрепленный на ведущем валу ведущий элемент, выполненный в виде многополосного постоянного магнита, одноименные полюса которого расположены на его диаметрально противоположных сторонах, расположенный концентрично ему кольцевой элемент из немагнитного материала со сквозными радиальными пазами, заполненными магнитопроводящим материалом, и охватывающий последний зубчатый элемент, число зубьев которого отлично от числа пазов кольцевого элемента на число полюсов ведущего. Known magnetic transmission containing coaxially mounted drive and driven shafts, a drive element mounted on a drive shaft, made in the form of a multi-band permanent magnet, the same poles of which are located on its diametrically opposite sides, a concentric ring element of non-magnetic material with through radial grooves filled with it magnetically conductive material, and covering the last gear element, the number of teeth of which is different from the number of grooves of the annular element on The number of poles lead.

Зубчатый элемент выполнен в виде постоянного магнита, намагниченного в радиальном направлении, и закреплен на ведомом валу, а кольцевой элемент установлен неподвижно [1]
Недостаток этой передачи ограниченный диапазон передаточного числа и сложность получения высоких передаточных чисел из-за необходимости изготовления зубчатого элемента со значительным числом зубьев.The gear element is made in the form of a permanent magnet magnetized in the radial direction, and is mounted on the driven shaft, and the ring element is fixedly mounted [1]
The disadvantage of this transmission is the limited gear ratio range and the difficulty of obtaining high gear ratios due to the need to manufacture a gear element with a significant number of teeth.

Целью изобретения является расширение диапазона передаточных чисел магнитной передачи путем ее преобразования в двухступенчатый магнитный редуктов. The aim of the invention is to expand the range of gear ratios of magnetic transmission by converting it into two-stage magnetic gears.

Это достигается тем, что на внешней поверхности ведомого зубчатого элемента установлен многополюсный постоянный магнит, который взаимодействует с магнитным потоком дополнительно установленного зубчатого элемента, намагниченного в радиальном направлении и охватывающего кольцевой элемент с пазами, заполненными магнитопроводящим материалом, установленный неподвижно относительно корпуса. This is achieved by the fact that on the outer surface of the driven gear element there is a multi-pole permanent magnet that interacts with the magnetic flux of an additionally installed gear element, magnetized in the radial direction and covering the annular element with grooves filled with magnetically conductive material, mounted stationary relative to the housing.

На фиг.1 показан магнитный редуктор, продольный резерв; на фиг.2 то же, поперечный разрез. 1 shows a magnetic gear, longitudinal reserve; figure 2 is the same, cross section.

Магнитный редуктор содержит ведущий вал 1, установленный в подшипниках 2 в неподвижном кольцевом элементе 3. На валу 1 закреплен ведущий элемент 5, выполненный в виде многополюсного постоянного магнита. The magnetic gearbox contains a drive shaft 1 mounted in bearings 2 in a fixed annular element 3. On the shaft 1 is fixed a drive element 5, made in the form of a multi-pole permanent magnet.

Кольцевой элемент 3 и дополнительный кольцевой элемент 4 выполнены из немагнитного материала в виде стакана со сквозными радиальными пазами 13, заполненными магнитопроводящим материалом. В корпусе 6 редуктора, выполненном из немагнитного материала, установлены на подшипниках 7 промежуточный вал 8, на котором закреплен зубчатый элемент 10 с числом зубьев, отличающимся от числа пазов кольцевого элемента 3 на число полюсов ведущего элемента 5 и ведомый вал 9, на котором закреплен дополнительный зубчатый элемент 11 с числом зубьев, отличающимся от числа пазов дополнительного кольцевого элемента 4 на число полюсов дополнительного ведущего элемента 12, установленного на наружной поверхности зубчатого элемента 10. The annular element 3 and the additional annular element 4 are made of non-magnetic material in the form of a glass with through radial grooves 13 filled with a magnetic material. In the gear case 6, made of non-magnetic material, an intermediate shaft 8 is mounted on the bearings 7, on which a gear element 10 is fixed with a number of teeth different from the number of grooves of the ring element 3 by the number of poles of the drive element 5 and the driven shaft 9, on which an additional a gear element 11 with a number of teeth different from the number of grooves of the additional annular element 4 by the number of poles of the additional drive element 12 mounted on the outer surface of the gear element 10.

Зубчатый элемент 10 и 11 намагничены в радиальном направлении так, что их зубья являются одним из полюсов магнита, а окружность другим. Магнитные элементы редуктора выполнены на оксидно-бариевых ферритах. The toothed element 10 and 11 are magnetized in the radial direction so that their teeth are one of the poles of the magnet, and the circumference of the other. The magnetic elements of the gearbox are made on barium oxide ferrites.

Магнитный редуктор работает следующим образом
При вращении ведущего вала 1 с ведущим элементом 5 магнитный поток последнего, проходя через пазы 13 кольцевого элемента 3 взаимодействует с магнитным потоком зубчатого элемента 10. В результате этого зубья элемента 10, у которых полюса ведущего элемента 5, будут отталкиваться, а зубья, симметричные относительно ведущего элемента 5, будут стремиться совместится с пазами 13, так как их полюса и полюс ведущего элемента 5 имеют противоположные значения. При этом придет в движение дополнительный ведущий элемент 12, установленный на внешней части зубчатого элемента 10, что вызовет в свою очередь взаимодействие магнитного потока элемента 12 с магнитным потоком зубчатого элемента 11. Магнитный поток, проходя через пазы 13 кольцевого элемента 4 будет вызывать отталкивание зубьев элемента 11, полюса которых совпадают с полюсами ведущего элемента 12, и притяжение зубьев симметричных относительно ведущего элемента 12, так как их полюса и полюс ведущего элемента 12 имеют противоположные значения. Это вызовет вращение зубчатого элемента 11 и ведомого вала 9.Magnetic gear works as follows
When the drive shaft 1 rotates with the drive element 5, the magnetic flux of the latter, passing through the grooves 13 of the ring element 3, interacts with the magnetic flux of the gear element 10. As a result, the teeth of the element 10, in which the poles of the drive element 5, will repel, and the teeth symmetrical with respect to the leading element 5, will tend to be compatible with the grooves 13, since their poles and the pole of the leading element 5 have opposite values. In this case, an additional driving element 12 mounted on the outer part of the gear element 10 will come into motion, which will in turn cause the magnetic flux of the element 12 to interact with the magnetic flux of the gear element 11. The magnetic flux passing through the grooves 13 of the ring element 4 will cause repulsion of the teeth of the element 11, the poles of which coincide with the poles of the driving element 12, and the attraction of the teeth symmetrical with respect to the driving element 12, since their poles and the pole of the driving element 12 have opposite values. This will cause the rotation of the gear element 11 and the driven shaft 9.

В передаче крутящего момента принимают участие все зубья зубчатых элементов 10 и 11, исключая зубья, находящиеся на оси симметрии элементы 5 и 10. Кроме того, повышается или понижается передаточное число в зависимости от исходных параметров редуктора. All the teeth of the gear elements 10 and 11 participate in the transmission of torque, excluding the teeth located on the axis of symmetry of the elements 5 and 10. In addition, the gear ratio increases or decreases depending on the initial gear parameters.

Передаточное число редуктора запишется

где
z₁ число зубьев зубчатого элемента 10
p₁ число полюсов ведущего элемента 5
z₂ число зубьев зубчатого элемента 11
p₂ число полюсов ведущего элемента 10.Gear ratio will be recorded

Where
z _{1 the} number of teeth of the gear element 10
p _{1 the} number of poles of the leading element 5
z _{2 the} number of teeth of the gear element 11
p _{2 the} number of poles of the leading element 10.

z=p+n,
где n число пазов кольцевого элемента.z = p + n,
where n is the number of grooves of the annular element.

Claims

A magnetic gearbox containing coaxially mounted drive and driven shafts, a drive element fixed to the drive shaft, made in the form of a multi-pole permanent magnet, the same poles of which are located on its diametrically opposite sides, an annular element concentrically arranged to it made of non-magnetic material with through radial grooves filled with magnetically conductive material, and covering the last gear element, the number of teeth of which is different from the number of grooves of the annular element by the number of sex leading owls, characterized in that it is provided with an intermediate shaft on which a gear element is mounted, mounted on the outer annular surface of the latter with an additional leading element made in the form of a multi-pole permanent magnet, the same poles of which are located on its diametrically opposite sides, additional, similar to the main ring an element located concentrically to the additional driving element and fixedly mounted on the output shaft with the possibility of covering additional an integral ring element for interaction through the grooves of the latter with the gear element of the intermediate shaft with an additional gear element, the number of teeth of which is different from the number of grooves of the additional ring element by the number of poles of the additional lead element.