RU2312260C2 - Electric drive with higher efficiency reduction gear (versions) - Google Patents
Electric drive with higher efficiency reduction gear (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312260C2 RU2312260C2 RU2005135724/11A RU2005135724A RU2312260C2 RU 2312260 C2 RU2312260 C2 RU 2312260C2 RU 2005135724/11 A RU2005135724/11 A RU 2005135724/11A RU 2005135724 A RU2005135724 A RU 2005135724A RU 2312260 C2 RU2312260 C2 RU 2312260C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- wheel
- electric drive
- spring
- spring wheel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к мотор-редукторам и предназначено для использования в электроприводах роботов и манипуляторов, в прецизионных наземной, космической и подводной навигациях, в станкостроении, в электромобилях, на транспорте, в грузоподъемных механизмах, в электролебедках, для передачи вращения в герметичное пространство, в нефтегазовой промышленности. В последнее время находят все большее применение мотор-редукторы (речь идет здесь и ниже об электроприводах), которые монтируются в едином корпусе, характеризуются меньшими габаритными размерами, небольшим числом деталей, низким уровнем шума в процессе работы и используются в основном в грузоподъемных механизмах и при такелажных работах.The invention relates to gear motors and is intended for use in electric drives of robots and manipulators, in precision ground, space and underwater navigation, in machine tools, in electric vehicles, in transport, in hoisting mechanisms, in electric hoists, for transmitting rotation to a sealed space, in oil and gas industry. Recently, motor reducers are being increasingly used (here and below, electric drives), which are mounted in a single housing, are characterized by smaller overall dimensions, a small number of parts, low noise level during operation and are mainly used in hoisting mechanisms and for rigging work.
Известные мотор-редукторы [1-5] представляют собой простое механическое соединение электродвигателя (ЭД) и редуктора в одном общем корпусе. При этом не происходит объединения ряда деталей по выполнению ими примерно равных операций. Общее число подшипников при этом не уменьшается, а суммируется - к подшипникам электродвигателя добавляются подшипники редуктора.Known gear motors [1-5] are a simple mechanical connection of an electric motor (ED) and gear in one common housing. At the same time, a number of parts are not combined to perform approximately equal operations. The total number of bearings is not reduced, but added up - gearbox bearings are added to the bearings of the electric motor.
Известен также мотор-редуктор (фиг.2), который также представляет собой простое механическое соединение электродвигателя (ЭД) и редуктора в одном общем корпусе. Редуктор выполнен в виде червячной передачи, в котором обычное червячное зацепление жесткого монолитного червяка 11 с червячным колесом 21 только одностороннее.Also known is the motor gearbox (figure 2), which also represents a simple mechanical connection of an electric motor (ED) and gearbox in one common housing. The gearbox is made in the form of a worm gear, in which the usual worm gearing of a rigid
Многолетние исследования показывают, что создание конструкции электропривода с редуктором невозможно при простом механическом объединения электромотора и редуктора. Наш вывод: решение возможно при коренном изменении подхода к объединению агрегатов электромотора и редуктора, основанного на слиянии и совершенствовании их функций. Т.е. электромотор должен стать частью редуктора с выполнением его функций, а редуктор должен стать частью электромотора со свойственной ему работой.Long-term studies show that creating a design of an electric drive with a gearbox is impossible with a simple mechanical combination of an electric motor and gearbox. Our conclusion: a solution is possible with a radical change in the approach to combining electric motor and gear units, based on the merger and improvement of their functions. Those. the electric motor should become part of the gearbox with the performance of its functions, and the gearbox should become part of the electric motor with its characteristic work.
Задача изобретения: совместить воедино в одной конструкции электромагнитные и механические функции электромотора и редуктора для существенного улучшения технико-экономических параметров электропривода с редуктором повышенной энергетики и эффективности (ЭП ПЭ).The objective of the invention: to combine together in one design the electromagnetic and mechanical functions of the electric motor and gearbox to significantly improve the technical and economic parameters of the electric drive with a gearbox of high energy and efficiency (EP PE).
Это достигается тем, что в электроприводе с редуктором, содержащим корпус с крышкой, электромотор, содержащий магнитопроводящий ротор, редуктор, закрепленный на валу электромотора и через подшипники редуктора передающий вращение на выходной вал, магнитопроводящий ротор имеет по внутренней цилиндрической периферии круговинтовые вогнутые пазы и находится в постоянном зацеплении с магнитопроводящим колесом, выполненным в виде пружины, предусматривающей ее соединение в замкнутую конструкцию в виде тора, сваркой или пайкой или простым фиксируемым механическим соединением или разомкнутую, при этом круговинтовые вогнутые пазы магнитопроводящего ротора повторяют круговинтовой выпуклый профиль витков пружинного колеса, а вращение ротора со значительным усилением преобразуется в сложное движение пружинного колеса - в продольное вдоль оси ротора и одновременно во вращение пружинного колеса вокруг оси ротора.This is achieved by the fact that in an electric drive with a gearbox containing a housing with a cover, an electric motor containing a magnetic rotor, a gearbox mounted on the motor shaft and transmitting rotation to the output shaft through the gearbox bearings, the magnetic rotor has circular concave grooves along the inner cylindrical periphery and is located in permanent engagement with a magnetic wheel made in the form of a spring, providing for its connection in a closed structure in the form of a torus, welding or soldering or simple fi by mechanical linkage or open, while round-screw concave grooves of the magnetic rotor repeat the round-screw convex profile of the turns of the spring wheel, and the rotation of the rotor with significant amplification is converted into a complex movement of the spring wheel - longitudinal along the axis of the rotor and simultaneously into the rotation of the spring wheel around the axis of the rotor.
При этом ротор имеет установленный в нем по плотной посадке магнитопроводящий вкладыш, а круговинтовые вогнутые пазы, повторяющие круговинтовой выпуклый профиль витков пружинного колеса, выполнены на внутренней поверхности цилиндра вкладыша.In this case, the rotor has a magnetically conductive liner installed in it in a tight fit, and round-helical concave grooves repeating the round-helical convex profile of the turns of the spring wheel are made on the inner surface of the liner cylinder.
Кроме того, ротор имеет в сборе с магнитопроводящим колесом шариковый сепаратор с металлическими шариками.In addition, the rotor is assembled with a magnetic wheel, a ball cage with metal balls.
Магнитопроводящее пружинное колесо установлено в роторе центрально по скользящей посадке.The magnetically conductive spring wheel is mounted centrally in the rotor along a sliding fit.
А также это достигается и тем, что в электроприводе с редуктором, содержащим корпус с крышкой, электромотор, содержащий статор, магнитопроводящий ротор, редуктор, закрепленный на валу электромотора и через подшипники редуктора передающий вращение на выходной вал, статор неподвижно закреплен на основании электропривода, ротор выполнен в виде магнитопроводящего пружинного колеса с круговыми выпуклыми витками, взаимодействующими с магнитопроводящими вогнутыми пазами статора, профиль пазов которого повторяет профиль витков магнитопроводящего пружинного колеса.And this is also achieved by the fact that in an electric drive with a gearbox containing a housing with a cover, an electric motor containing a stator, a magnetic rotor, a gearbox mounted on the motor shaft and transmitting rotation to the output shaft through gearbox bearings, the stator is fixedly mounted on the base of the electric drive, the rotor made in the form of a magnetically conductive spring wheel with circular convex coils interacting with magnetically conductive concave grooves of the stator, the groove profile of which repeats the profile of the turns of the magnetic conductor spring wheel.
Магнитопроводящее пружинное колесо выполнено скруткой и размещено внутри трубки из нескольких проволок из различных металлов или материалов, при этом проводниковая обмотка ротора или статора выполнена медной или алюминиевой, а магнитопроводящая проволока пружинного колеса - из электротехнических или магнитных сталей, сплавов.The magnetically conductive spring wheel is twisted and placed inside the tube from several wires of various metals or materials, while the conductor winding of the rotor or stator is made of copper or aluminum, and the magnetically conductive wire of the spring wheel is made of electrical or magnetic steels, alloys.
Редуктор может быть выполнен многоэтажным за счет выполнения профиля шестерни выходного вала вогнутым по круговинтовой линии по этажам в зеркальном отображении выпуклого профиля витков пружинного колеса, причем если пружинное колесо находится на первом этаже, то обеспечивается постоянное зацепление по всему периметру шестерни выходного вала.The gearbox can be multi-storey by executing the profile of the gear of the output shaft concave along a helical line along the floors in a mirror image of the convex profile of the turns of the spring wheel, and if the spring wheel is on the first floor, then permanent engagement is provided around the entire perimeter of the gear of the output shaft.
В этом случае в редукторе последовательное рабочее зубчатое зацепление пружинного колеса и шестерни выходного вала образуют полторы ступени передачи.In this case, in the gearbox, the sequential working gearing of the spring wheel and gears of the output shaft form one and a half gear stages.
Электропривод может быть выполнен линейным, а круговинтовое магнитопроводящее пружинное колесо - разомкнутым.The electric drive can be made linear, and the rotary magnetically conducting spring wheel can be open.
Магнитопроводящее пружинное колесо может быть выполнено из металлической упругодеформируемой тонкостенной трубки с внутренним наполнением ее упругодеформируемым магнитным материалом и изготовлением ее гофрированием с резьбовой накаткой и с закрепленной на ней наружной резьбовой стальной пружиной, круговинтовой выпуклый профиль которой может быть однозаходным или многозаходным, и взаимодействующий с круговинтовым вогнутым профилем ротора, статора, при этом внутренний объем гофрированной резьбовой круговинтовой трубки наполнен магнитопроводящими упругоспрессованными проволочками из магнитного сплава 49КФ⌀≈0.1 мм, либо магнитным порошком.The magnetically conductive spring wheel can be made of a metal elastically deformable thin-walled tube with its internal filling with an elastically deformable magnetic material and making it corrugated with a threaded knurling and with an external threaded steel spring fixed to it, the circular helical convex profile of which can be single-pass or multi-start, and interacting with the rounds profile of the rotor, stator, while the internal volume of the corrugated threaded circular screw tube is filled with m magnetically conductive elastically pressed wires of 49KF⌀≈0.1 mm magnetic alloy, or magnetic powder.
Предлагаемые чертежи, включенные в описание изобретения и образующие его часть, иллюстрируют предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.The proposed drawings, included in the description of the invention and forming part of it, illustrate preferred embodiments of the present invention and together with the description serve to explain the principles of the invention.
На фиг.1а - ротор ЭД в сборе с магнитопроводящим пружинным колесом.On figa - rotor ED assembly with a magnetic spring wheel.
На фиг.1б - ротор ЭД в сборе с магнитопроводящим пружинным колесом и шариковым сепаратором,On figb - ED rotor assembly with a magnetically conductive spring wheel and ball cage,
На фиг.2 - прототип - электропривод с червячным редуктором: 1' - червяк редуктора; 2' - червячное колесо; 3' - корпус редуктора; 4' - шарикоподшипники редуктора; 5' - электродвигатель червячного редуктора.Figure 2 - prototype - electric drive with a worm gear: 1 '- worm gear; 2 '- a worm wheel; 3 '- gear housing; 4 '- ball bearings of the gearbox; 5 '- worm gear motor.
На фиг.3 - замкнутая конструкция электропривода.Figure 3 - closed design of the electric drive.
На фиг.4 - разомкнутая конструкция ЭП ПЭFigure 4 - open design EP PE
На фиг.5 - сдвоенная разомкнутая конструкция - линейная конструкция ЭП ПЭ.Figure 5 - dual open design - linear design of EP PE.
На фиг.6 - электропривод с непосредственным взаимодействием пружинного колеса с магнитопроводом статора.Figure 6 - electric drive with direct interaction of the spring wheel with the stator magnetic circuit.
На фиг.7 - конструкция электропривода с использованием промышленного вальцованного металлорукава и ротор 1р в разрезе.7 is a design of an electric drive using an industrial rolled metal hose and a rotor 1p in the context.
В заявленном изобретении ротор 1 выполнен в сборе (фиг.1а) с магнитопроводящим вкладышем 3, который установлен в нем по плотной посадке и по внутренней поверхности имеет круговинтовые вогнутые пазы, повторяющие круговинтовой выпуклый профиль витков пружинного колеса 2. Прецизионно обработанные (шлифованием и химоэлектрополированием) пазы вкладыша 3 и витки колеса 2 находятся в постоянном центральном, объемном зацеплении и при эксплуатации со смазкой сопряжены друг с другом по скользящей посадке, обеспечивающей их оптимальный плавающий самоцентрирующий характер зацепления и повышенные полезные технико-экономические характеристики: КПД до ≥95%, увеличение контактной прочности и долговечности с уменьшением металлоемкости и габаритов в 2-3 раза.In the claimed invention, the
Совершенство электропривода и в том, что его ротор 1(фиг.1б) выполнен в сборке с объемным круговинтовым шариковым сепаратором 4 (с металлическими шариками качения), что существенно снижает потери на трение, нагрев, охлаждение, возрастают полезность конструкции, ее оптимальность, КПД более 95%, мощность, максимальный рабочий момент на выходном валу, ресурс работы при перегрузках и при экстремальных условиях эксплуатации.The perfection of the electric drive and the fact that its rotor 1 (fig.1b) is made in the assembly with a volumetric circular screw ball separator 4 (with metal balls), which significantly reduces friction losses, heating, cooling, increase the usefulness of the design, its optimality, efficiency more than 95%, power, maximum working moment on the output shaft, service life during overloads and under extreme operating conditions.
Преимущества пружинного зацепленияSpring gear benefits
Так, если для обычного червячного зацепления (фиг.2) жесткий монолитный червяк (1') взаимодействует с червячным колесом (2') только односторонне (с одной ограниченной стороны), то в предлагаемом зацеплении ротор 1 охватывает пружинное колесо 2 по всему объему пружинного зацепления. В результате поверхность взаимодействия зацепления ротора 1 и колеса 2 (фиг.1a, 1б) на порядок превосходит поверхность взаимодействия червяка 1' и колеса 2' (фиг.2) обычного червячного редуктора. При этом соответственно значительно возрастают передаваемый рабочий момент и мощность на пружинное колесо 2 (фиг.1а, 1б) и соответственно на выходной вал ЭП Р ПЭ. Причем новейшие технологии производства и обработки ротора 1 и колеса 2 позволяют получить при этом значительный эффект. Так, сама технология получения пружинного профиля (волочение, протяжка, упрочняющая обработка и химоэлектрополирование) позволяют достигнуть более высоких прочностных характеристик и значительно понизить трение при работе пары 1 и 2 по сравнению с обычной конструкцией прототипа между червяком 1' и колесом 2' обычного червячного зацепления. Так, в обычном червячном зацеплении для снижения потерь на трение приходится изготавливать червячное колесо из бронзовых сплавов Бр.ОФ, БР.ОФН, БР.ОЦС, БР.АЖ и др., а червяк - из стальных сплавов 45, 40Х, 45Г2, и тем не менее из-за тепловых потерь и потерь на трение КПД червячных передач не превышает 30-40% [5] при сложной технологии по изготовлению червяка, колеса-прототипа (термообработка, шлифование, полирование) все же наблюдаются заедание, нагрев и выкрашивание зубьев колеса. В то время, как у предлагаемого ЭП ПЦР ПЭ изготавливаемое колесо по вышеуказанной технологии является идеальным звеном в зацеплении по минимуму потерь на трение и тепловые потери. Изготавливаемый вкладыш ротора ЭД (червяка 1 по фиг.1а, 1б) по своим минимальным габаритам изготавливается из антифрикционных материалов с совершенной технологией современной обработки объемных винтовых поверхностей зацепления и с применением современных смазочных масел при эксплуатации. А использование в зоне зацепления ЭП ПЦР ПЭ объемного прецизионного шарикового сепаратора (с шариковыми телами качения) вовсе сводит на нет потери на трение, при возрастании КЦД зацепления до и более 95%. В реальных условиях использование сепаратора-вкладыша (по фиг.1а, 1б) ротора в виде конструкции скольжения или объемного шарикового сепаратора по принципу взаимодействующих тел качения с минимальными потерями на трение зависит от условий эксплуатации всего электропривода в целом. Для начальных условий исследований и испытаний целесообразно использовать сепаратор в виде тела скольжения с низким коэффициентом трения f (по фиг.1а), например, из спецсплавов и пластмасс типа фторопластов и им подобных. Очевидно, что объемное зацепление ротора ЭП ПЭ в виде сепаратора скольжения и тем более объемного шарикового сепаратора не вносит магнитных потерь при прохождении (деформации) магнитных потоков от статора ЭП ПЭ через ротор 1 и магнитопроводящее колесо 2 (по фиг.1а, 1б). Существенным является и то, что червяк обычного червячного редуктора односторонне прижат с усилием к червячному колесу по допуску тугой посадки, в то время как у предлагаемой конструкции соединение пружинного колеса 2 с сепаратором ротора 16 (с шариками качения, в особенности) происходит по скользящей посадке А/С-А3/С3 при ручной их сборке, чем достигается объемное круговинтовое скользящее зацепление пружинного колеса и ротора 1.So, if for ordinary worm gearing (Fig. 2), the rigid monolithic worm (1 ') interacts with the worm wheel (2') only one-sidedly (on one limited side), then in the proposed gearing, the
Объемное же зацепление ЭП ПНР ПЭ не обладает односторонним прижимным действием, а ее объемное зацепление по скользящим посадкам А/С-А3/С3 между сборным ротором ЭД-1 и колесом 2 ЭП ПЭ создает оптимальные условия их взаимодействия и эксплуатации при минимальных потерях на трение и нагрев всего привода ЭП ПЭ в целом.Volumetric gearing of EP PNR EP does not have a one-sided clamping action, and its volumetric gearing of A / С-А 3 / С 3 sliding landings between the ED-1 assembly rotor and EP-2
На фиг.3 представлена замкнутая конструкция электропривода. Электропривод с редуктором содержит корпус с крышкой (не показаны), основание 5, объект регулирования 4, электромотор 3, который включает магнитопроводящий ротор 1, который имеет по внутренней цилиндрической периферии круговинтовые вогнутые пазы и находится в постоянном зацеплении с магнитопроводящим колесом 2, выполненным в виде пружины, предусматривающей ее соединение в замкнутую конструкцию в виде тора, сваркой или пайкой или простым фиксируемым механическим соединением. При этом круговинтовые вогнутые пазы магнитопроводящего ротора 1 повторяют круговинтовой выпуклый профиль витков пружинного колеса 2. Шестерня 6 выходного вала взаимодействует с пружинным колесом 2, который охватывает шестерню 6 выходного вала однократно.Figure 3 presents the closed design of the electric drive. The electric drive with a reducer comprises a housing with a cover (not shown), a
Шестерня 6 выходного вала Zв/в при передаче вращения на выходной вал привода имеет объемный профиль зацепления, т.е. вогнутый профиль зеркального отображения выпуклого объемного профиля пружинного колеса 2 (по фиг.1а). При этом необходимо отметить, что в обычном зубчатом эвольвентном зацеплении находятся во взаимодействии одна-две пары зубьев шестерни и колеса, что приводит к поломке зубьев в их единичном зацеплении, несмотря на технологический учет неравноценных условий эксплуатации (возникающих разрушающих сил и моментов в зубчатом зацеплении, зубьев шестерни и колеса). Так, шестерня с меньшим числом зубьев изготавливается из более прочного материала и по усложненной технологии, и при этом все же выкрашиваются зубья шестерни и колеса. В приводе ЭП ПЭ применено одно или многозаходное объемное упругодеформируемое зацепление червяка ЭД с пружинным колесом по скользящим посадкам А/С-А3/С3, что устраняет полностью разрушающие силы и моменты в зацеплении. Передаточное отношение предлагаемой передачи при Zч=1 может достигать значений i до 200 и более; отсюда получение значительных рабочих моментов и мощностей на выходе ЭП ПЭ.The gear 6 of the output shaft Z in / in the transmission of rotation to the output shaft of the drive has a volumetric profile of engagement, i.e. the concave mirror profile of the convex three-dimensional profile of the spring wheel 2 (Figa). It should be noted that in a normal gear involute gearing, one or two pairs of gear teeth and wheels are in interaction, which leads to breakage of the teeth in their single gearing, despite technological accounting for unequal operating conditions (arising destructive forces and moments in gearing, gear teeth and wheels). So, a gear with fewer teeth is made of a more durable material and using sophisticated technology, but at the same time the gear teeth and wheels are painted. In the EP PE drive, one or multi-way volumetric elastically deformable engagement of the ED worm with the spring wheel along the A / C-A 3 / C 3 sliding landings is applied, which eliminates completely destructive forces and moments in the engagement. The gear ratio of the proposed transmission with Zch = 1 can reach i values of up to 200 or more; hence, obtaining significant operating moments and capacities at the output of EP PE.
На фиг.4 представлен разомкнутый вариант констукции электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 3, магнитопроводящий ротор 1 которого имеет по внутренней цилиндрической периферии круговинтовые вогнутые пазы и находится в постоянном зацеплении с магнитопроводящим колесом 2, выполненным в виде разомкнутой пружины. При этом круговинтовые вогнутые пазы магнитопроводящего ротора 1 повторяют круговинтовой выпуклый профиль витков пружинного колеса 2. Электропривод также содержит объект регулирования 4 и тяги регулирования 7.Figure 4 presents an open version of the design of the electric drive. The electric drive contains an
На фиг.5 представлена сдвоенная разомкнутая конструкция ЭП ПЭ. В представленном варианте электропривод выполнен линейным, пружинное колесо 2 - разомкнутым, а редуктор выполнен многоэтажным за счет выполнения профиля шестерни 6 выходного вала вогнутым по круговинтовой линии по этажам в зеркальном отображении выпуклого профиля витков пружинного колеса 2. Причем если пружинное колесо 2 находится на первом этаже, то обеспечивается постоянное зацепление по всему периметру шестерни 6 выходного вала. Таким образом, электропривод имеет 1,5 ступени: пружинное колесо 2 одновременно полностью участвует в 1-й ступени: передача с ротора - на колесо 2 и повторно колесо 2 участвует в передаче на шестерню 6 выходного вала. Первая ступень - зацепление ротора ЭД и круговинтового пружинного колеса 2 - выполнена и расположена внутри электродвигателя электропривода, вторая (условная) силовая ступень выполнена при постоянном взаимодействии зубчатых зацеплений круговинтового пружинного колеса 2 и шестерни 6 выходного вала (Zв/в, ωв/в); при этом 2-я ступень связана с нагрузкой и передает усиленные в сотни раз рабочие моменты и мощность на единый рабочий выходной вал. При этом 2-я ступень имеет многоэтажный по круговинтовым зонам характер зацепления (см. фиг.5), который обеспечивает ей высокую надежность и точность передачи информации, от а электродвигателя на его выход - рабочий выходной вал бесшумно, без потерь, без всяких люфтов и погрешностей. Многоэтажный характер работы шестерни выходного вала с равномерным распределением нагрузки по всему периметру зацепления позволяет изготавливать ее из легких сплавов В-95Т, Д16Т и из специальных пластмасс. Это позволяет использовать электропривод в бесшумных прецизионных силовых передачах подводных лодок и в других средствах навигаций.Figure 5 presents the double open-loop design of EP PE. In the presented embodiment, the electric drive is linear, the
Так, если у обычных редукторов передача зона зубчатого зацепления не превышает 1-10°, то у данного электропривода с упругодеформируемым пружинным многоэтажным характером зона зубчатого зацепления кратно, на порядок и более превосходит зону обычных редукторов и может достигать 360-720°.So, if for conventional gearboxes the gear zone does not exceed 1-10 °, then for a given drive with an elastically deformable spring multi-story nature, the gear zone is several times, an order of magnitude or more greater than the zone of conventional gearboxes and can reach 360-720 °.
Кроме того, такая разомкнутая конструкция электропривода при необходимости может быть просто и эффективно собрана в замкнутый электропривод. Соединение в тор разомкнутой конструкции упругодеформируемой пружины 2 производится с помощью сварки или пайки. Сварка, пайка могут быть выполнены контактной, точечной с помощью сварочного аппарата, газовой горелки. Сварочным материалом может быть металл самой пружины, присадочный твердосплавный, медный, легкосплавный либо специальный из разных его компонентов. Соединение разомкнутой пружины в замкнутую может быть выполнено просто и эффективно механически с помощью нарезных, разрезных, подпружиненных втулок, трубок, фиксируемых сваркой, пайкой, штифтами и т.п.In addition, such an open drive design, if necessary, can be simply and efficiently assembled into a closed drive. The connection in the torus open design of an
На фиг.6 представлен вариант электропривода с редуктором, в котором статор 11 неподвижно закреплен на корпусе 13 электропривода, ротор 12 выполнен в виде магнитопроводящего пружинного колеса с круговыми выпуклыми витками, взаимодействующими с магнитопроводящими вогнутыми пазами статора 11, профиль пазов которого повторяет профиль витков магнитопроводящего пружинного колеса 12. Обмотка статора 14, направляющие ступицы 15.Figure 6 shows a variant of an electric drive with a reducer, in which the
На фиг.7 представлено магнитопроводящее пружинное колесо, выполненное из металлической упругодеформируемой тонкостенной трубки 8 (металлорукав) с внутренним наполнением ее упругодеформируемым магнитным материалом. Трубка 8 изготовлена гофрированием с резьбовой накаткой и с закрепленной на ней наружной резьбовой стальной пружиной, круговинтовой выпуклый профиль которой может быть однозаходным или многозаходным, и взаимодействующий с круговинтовым вогнутым профилем ротора, статора. Внутренний объем гофрированной резьбовой круговинтовой трубки 8 наполнен магнитопроводящими упругоспрессованными проволочками из магнитного сплава 49КФ⌀≈0.1 мм, либо магнитным порошком. Трубка 8 может быть выполнена в виде вальцованного металлорукава с пластиковым покрытием, которое по наружной периферии имеет круговинтовой вогнутый профиль.7 shows a magnetically conductive spring wheel made of a metal elastic deformable thin-walled tube 8 (metal sleeve) with an internal filling of its elastic deformable magnetic material. The
Электропривод работает следующим образом.The electric drive operates as follows.
Круговое магнитопроводящее пружинное колесо 2 выполнено целым или сборным, в виде круговинтовой пружинной конструкции горообразной формы. Внутри статора с электрообмотками на подшипниках расположен и взаимодействует с электромагнитным статором ротор в сборе с пружинным колесом. Конструкция ротора в сборе с пружинным колесом позволяет регулировать за счет разных чисел захода (от 1 до 4) колеса передаточные отношения на выходе. Круговой ротор ЭД в сборе совмещает две функции: магнитопроводящую при включении обмоток статора и механическую при передаче вращения на пружинное колесо. Ротор ЭД с вогнутыми круговыми пазами, или его сепаратор, - при включении обмоток статора совершает обкатывание - вращение, передаваемое на пружинное колесо. Отказ от дополнительных вращающихся подшипников редуктора и электродвигателя повышает ресурс, КПД предлагаемой конструкции, уменьшает и компенсирует инерционность вращения ротора при его обкатывании и вызывает своим обкатыванием замедленное вращение вокруг оси O1O1 пружинного колеса.The circular magnetically
Таким образом, конструкционно ЭП ПЭ выполнен совершенно надежной электрической машиной с устранением рабочих сборочных зазоров, всевозможных видов люфтов с бесшумным характером работы и т.п. Заметим, что по принципу обратимости электрических машин указанный электропривод может выполнять функции электрогенератора - ЭГ. Так, если рабочее усилие по касательной приложено к пружинному колесу, например от ветряка, то ее перемещение без вращения вызывает ускоренный разгон и вращение ротора. Вращение ротора вызывает деформацию магнитных потоков, пронизывающих магнитопровод ротора и статора ЭД, в обмотках которого и образуется ЭДС. Из условий работы электропривода в качестве генератора ЭГ - его пружинное колесо изготавливается многозаходным, например трехзаходным.Thus, structurally, EP PE is made by a completely reliable electric machine with the elimination of working assembly gaps, all kinds of backlash with a noiseless nature of work, etc. Note that, according to the principle of reversibility of electric machines, the specified electric drive can perform the functions of an electric generator - EG. So, if the working force is tangentially applied to the spring wheel, for example from a wind turbine, then its movement without rotation causes accelerated acceleration and rotation of the rotor. The rotation of the rotor causes the deformation of the magnetic flux penetrating the magnetic circuit of the rotor and stator of the ED, in the windings of which the EMF is formed. From the operating conditions of the electric drive as an EG generator, its spring wheel is made multi-start, for example, three-start.
Необходимо отметить, что существует класс электрических машин, у которых вращающийся ротор ЭД находится снаружи неподвижного статора, закрепленного на неподвижном корпусе. При небольшом изменении конструкции она работоспособна и при взаимодействии пружинного колеса с наружным вращающимся ротором указанного класса электродвигателей.It should be noted that there is a class of electric machines in which the rotating ED rotor is located outside the fixed stator, mounted on a fixed housing. With a small change in design, it is also functional when the spring wheel interacts with an external rotating rotor of the specified class of electric motors.
Источники информацииInformation sources
1. Mecanisme de transmission a demultiplication (Umberto Baldanello). France. Pat, №1440594, 1966.1. Mecanisme de transmission a demultiplication (Umberto Baldanello). France Pat, No. 1440594, 1966.
2. Dispositifde transmission a reduction mecanique entre un arbre de commande et un arbre asservi (A.B.Hogglimd and Soner). France. Pat, №1452099, 1966.2. Dispositifde transmission a reduction mecanique entre un arbre de commande et un arbre asservi (A.B. Hogglimd and Soner). France Pat, No. 1452099, 1966.
3. Corfin Alex. M. Speed changing device. United States Letters. Pat, №3258994, 1966.3. Corfin Alex. M. Speed changing device. United States Letters. Pat, No. 3258994, 1966.
4. Moinufacture Francaise d'Appareils Electro-Mecanigues MFR. France, Pat. №1477772, 1967.4. Moinufacture Francaise d'Appareils Electro-Mecanigues MFR. France, Pat. No. 1477772, 1967.
5. Проспекты фирм Японии, ФРГ, США, Венгрии, СССР, журнал "Техника машиностроения", 1996, №3 (9), с.80.5. Prospectuses of firms in Japan, Germany, the USA, Hungary, the USSR, journal Engineering Engineering, 1996, No. 3 (9), p.80.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135724/11A RU2312260C2 (en) | 2005-11-17 | 2005-11-17 | Electric drive with higher efficiency reduction gear (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135724/11A RU2312260C2 (en) | 2005-11-17 | 2005-11-17 | Electric drive with higher efficiency reduction gear (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005135724A RU2005135724A (en) | 2007-05-27 |
| RU2312260C2 true RU2312260C2 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38310364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005135724/11A RU2312260C2 (en) | 2005-11-17 | 2005-11-17 | Electric drive with higher efficiency reduction gear (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2312260C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452883C2 (en) * | 2008-11-27 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого | Multi-purpose system of electric drives on basis of planetary cycloidal reduction gear - mke pcsr |
| RU2506685C2 (en) * | 2011-06-16 | 2014-02-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Power converter based on planetary cyclo gear box (pcpcgb) |
-
2005
- 2005-11-17 RU RU2005135724/11A patent/RU2312260C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452883C2 (en) * | 2008-11-27 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого | Multi-purpose system of electric drives on basis of planetary cycloidal reduction gear - mke pcsr |
| RU2506685C2 (en) * | 2011-06-16 | 2014-02-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Power converter based on planetary cyclo gear box (pcpcgb) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005135724A (en) | 2007-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7081062B2 (en) | Standardized rotary actuator | |
| EP0492760A1 (en) | Speed reduction device | |
| US20070152522A1 (en) | Rotating Electrical Machine with a Transmission and a Driving Apparatus Using the Same | |
| US20220154804A1 (en) | Gearbox | |
| KR102372783B1 (en) | gearbox | |
| JP2010144839A (en) | Speed reducer for electric motor and electric motor with speed reducer | |
| RU2312260C2 (en) | Electric drive with higher efficiency reduction gear (versions) | |
| CN108036034B (en) | Bidirectional output type harmonic speed reducer | |
| US11285601B2 (en) | Gearing, gearing unit, and robot | |
| RU2538478C1 (en) | Gear-motor drive with integrated precessing gear wheel (versions) | |
| RU2452883C2 (en) | Multi-purpose system of electric drives on basis of planetary cycloidal reduction gear - mke pcsr | |
| CN213541199U (en) | Simple beam type tower crane rotary speed reducer | |
| KR102321140B1 (en) | Harmonic drive | |
| CN216299344U (en) | Joint power unit and mechanical arm applying same | |
| CN113894837A (en) | Joint power unit and mechanical arm applying same | |
| RU2206805C2 (en) | Electric drive with cycloid planetary reduction gear | |
| RU2153613C1 (en) | Planetary cycloid reduction gear | |
| CN220348445U (en) | Robot joint and robot | |
| RU2771554C1 (en) | Two-stage bevel wave reducer with electric motor | |
| RU2059131C1 (en) | Planet cycloid reduction gear | |
| CN220770051U (en) | Improved speed reducer | |
| JP4631657B2 (en) | Industrial robot arm structure and industrial robot | |
| KR930008554B1 (en) | Reduction gear | |
| RU2251038C2 (en) | Planet cycloidal reduction gear | |
| Tejaswini et al. | Compatibility of various high ratio gear technologies to fit in a small volume–a review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111118 |