RU2545269C1 - Magnetic transmission - Google Patents
Magnetic transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545269C1 RU2545269C1 RU2013159125/11A RU2013159125A RU2545269C1 RU 2545269 C1 RU2545269 C1 RU 2545269C1 RU 2013159125/11 A RU2013159125/11 A RU 2013159125/11A RU 2013159125 A RU2013159125 A RU 2013159125A RU 2545269 C1 RU2545269 C1 RU 2545269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- screen
- elements
- driven elements
- driven
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к магнитным редукторным передачам и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, авиационной, космической и радиохимической отраслях.The invention relates to magnetic gear transmissions and can be used in mechanical engineering, instrumentation, aviation, space and radiochemical industries.
Известна магнитная муфта [RU №2091624, F16D 27/01. Опубл. 27.09.1997], содержащая полумуфты с магнитопроводами, на которых размещены постоянные магниты. Полумуфты разделены экраном, герметизирующим внутреннюю полость машины, на которую передается крутящий момент, создаваемый муфтой.Known magnetic coupling [RU No. 2091624, F16D 27/01. Publ. 09/27/1997] containing half-couplings with magnetic cores on which permanent magnets are placed. The coupling halves are separated by a screen that seals the internal cavity of the machine, to which the torque generated by the coupling is transmitted.
Недостатком данного устройства является невозможность регулирования числа оборотов вала только с помощью магнитной муфты.The disadvantage of this device is the inability to control the speed of the shaft only with the help of a magnetic coupling.
Известна магнитная передача [SU №1839927, F16D 27/01. Опуб. 20.06.2006. Бюл. 17], принятая за прототип. В магнитной передаче входной вал устанавливается на подшипниках в корпусе. В корпусе на входном валу крепятся постоянный магнит и магнитопровод. Разрезной диск выполнен за одно целое с входным валом или крепится на нем. Второй магнитопровод выполняется за одно целое с выходным валом и устанавливается на подшипниках в корпусе. При работе передачи входной вал начинает поворачиваться вместе с разрезным диском, зоны магнитного замыкания на магнитопроводах начинают вращаться с той же самой угловой скоростью. Первоначальное равновесие касательных в зоне вырезов диска нарушается, и зубцы магнитопровода начинают смещаться на угол, равный разности зубцовых делений магнитопроводов за угол поворота входного вала 360°/Zc, где Zc - число зубцов магнитопровода на входном валу. Передаточное отношение передачи определится выражениемKnown magnetic transmission [SU No. 1839927, F16D 27/01. Otub. 06/20/2006. Bull. 17], adopted as a prototype. In magnetic transmission, the input shaft is mounted on bearings in the housing. In the housing on the input shaft, a permanent magnet and a magnetic circuit are fixed. The cutting disc is made in one piece with the input shaft or mounted on it. The second magnetic circuit is made in one piece with the output shaft and is mounted on bearings in the housing. During transmission operation, the input shaft begins to rotate with the split disk, the magnetic closure zones on the magnetic circuits begin to rotate at the same angular velocity. The initial equilibrium of the tangents in the area of the disk cut-outs is violated, and the teeth of the magnetic circuit begin to shift by an angle equal to the difference between the tooth divisions of the magnetic circuits beyond the angle of rotation of the input shaft 360 ° / Z c , where Z c is the number of teeth of the magnetic circuit on the input shaft. The gear ratio of the transmission is determined by the expression
где Zp - число зубцов подвижного магнитопровода на выходном валу.where Z p - the number of teeth of the moving magnetic circuit on the output shaft.
Данная магнитная передача не обеспечивает герметичность передачи и является достаточно сложной в изготовлении.This magnetic gear does not ensure the tightness of the gear and is quite difficult to manufacture.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке магнитной передачи, обеспечивающей герметичность, возможность регулировать скорость вращения при максимально простой конструкции.The problem to which the invention is directed, is to develop a magnetic transmission that provides tightness, the ability to adjust the speed of rotation with the simplest design.
Поставленная задача решается тем, что магнитная передача содержит ведущие и ведомые элементы, магнитопроводы, постоянные магниты и экран, установленный с зазорами между ведомыми элементами, причем ведомые элементы установлены между магнитопроводом и экраном, элементы и экран выполнены из немагнитного материала, в экран установлены элементы из магнитомягкого материала, постоянные магниты установлены в ведомых элементах, а количество магнитов в каждом из ведомых элементов и элементов из магнитомягкого материала различное. Магниты и элементы из магнитомягкого материала имеют форму параллелепипеда или цилиндра. Магниты изготовлены на основе сплава неодим-железо-бор.The problem is solved in that the magnetic transmission contains leading and driven elements, magnetic circuits, permanent magnets and a screen installed with gaps between the driven elements, and the driven elements are installed between the magnetic circuit and the screen, the elements and the screen are made of non-magnetic material, the elements of soft magnetic material, permanent magnets are installed in the driven elements, and the number of magnets in each of the driven elements and elements of soft magnetic material is different. Magnets and elements made of soft magnetic material are in the shape of a parallelepiped or cylinder. Magnets are made on the basis of neodymium-iron-boron alloy.
На фиг.1 показан дисковый однорядный вариант магнитной передачи, на фиг.2 - дисковый многорядный вариант магнитной передачи, на фиг.3 - цилиндрический вариант магнитной передачи, на фиг.4 - плоский вариант магнитной передачи.Figure 1 shows a disk single-row version of a magnetic transmission, figure 2 - disk multi-row version of a magnetic transmission, figure 3 is a cylindrical version of a magnetic transmission, figure 4 is a flat version of a magnetic transmission.
Магнитная передача содержит ведущие элементы 1 и 2, на которых расположены магнитопроводы 3 и 4. На магнитопроводах установлены ведомые элементы 5 и 6 из немагнитного материала, в которых установлены постоянные магниты 7 и 8. Расположение и количество магнитов зависит от варианта исполнения магнитной передачи (см. фиг.1-4), передаваемого крутящего момента и передаточного отношения магнитной передачи. Между ведомыми элементами с минимальными зазорами δ расположен экран 9 из немагнитного материала, в котором установлены элементы 10 из магнитомягкого материала. Количество элементов 10 зависит от требуемого передаточного числа в магнитной передаче. В случае использования экрана в качестве герметизирующей перегородки при передаче крутящего момента из нейтральной среды в более агрессивную или вредную для здоровья экран можно покрыть плакировочным слоем 12.The magnetic transmission contains
Магнитная передача работает следующим образом.Magnetic transmission works as follows.
В предлагаемых конструкциях ведущим звеном при вращении (или перемещении) может быть любая из деталей поз.1, 2 или 9 (например, ведущий элемент 1). При этом другая, также любая из оставшихся деталь должна быть зафиксированной (например, экран 9), а оставшаяся деталь (например, ведущий элемент 2) будет двигаться под действием магнитного поля. Количество элементов 10 (активных элементов) в экране 9 и количество магнитов 7 и 8 (активных элементов) в деталях 5 и 6 должно быть различным, т.к. их количество в каждой из деталей влияет на передаточное число i в магнитной передаче в соответствии с формулойIn the proposed designs, the driving link during rotation (or movement) can be any of the parts pos. 1, 2 or 9 (for example, the driving element 1). In this case, another, also any of the remaining part, must be fixed (for example, screen 9), and the remaining part (for example, driving element 2) will move under the influence of a magnetic field. The number of elements 10 (active elements) in the
где N1 - количество активных элементов ведущей детали;where N 1 is the number of active elements of the leading part;
N2 - количество активных элементов фиксированной детали;N 2 - the number of active elements of a fixed part;
N3 - количество активных элементов ведомой детали.N 3 - the number of active elements of the driven part.
При положительном значении передаточного числа ведущая и ведомая детали вращаются в одном направлении, при отрицательном значении - ведомая деталь вращается (или перемещаться) относительно ведомой детали в противоположную сторону.If the gear ratio is positive, the driving and driven parts rotate in the same direction; if the gear ratio is negative, the driven part rotates (or moves) in the opposite direction relative to the driven part.
В ходе исследований был изготовлен опытный дисковой однорядный вариант (см. фиг.1) магнитной передачи, на котором практически подтвердилась справедливость формулы (1).In the course of the research, an experimental single-row disk version (see Fig. 1) of magnetic transmission was made, on which the validity of formula (1) was practically confirmed.
При необходимости изменить передаточное число магнитной передачи достаточно заменить неподвижное звено (в нашем примере экран 9) на аналогичное звено, но с другим количеством элементов 10, определенное по формуле (1). При этом привод магнитной передачи не меняется.If you need to change the gear ratio of the magnetic transmission, it is enough to replace the fixed link (in our example, screen 9) with a similar link, but with a different number of
В качестве постоянных магнитов желательно использовать высокоэнергетические магниты, например, на основе сплава неодим-железо-бор (Nd-Fe-B). Благодаря использованию высокоэнергетических магнитов напряженность магнитного поля в зазоре между деталями достигает 0,5-0,8 Т без использования каких-либо конструктивных усложнений, например зубчатого исполнения ведущих деталей. Используемые магниты имеют простую форму цилиндра или параллелепипеда.As permanent magnets, it is desirable to use high-energy magnets, for example, based on a neodymium-iron-boron (Nd-Fe-B) alloy. Thanks to the use of high-energy magnets, the magnetic field strength in the gap between the parts reaches 0.5-0.8 T without using any design complications, for example, the gear design of the leading parts. The magnets used have a simple cylinder or parallelepiped shape.
Применение изобретения позволяет:The application of the invention allows:
- обеспечить при необходимости полную герметичность магнитной передачи за счет использования экрана;- to ensure, if necessary, the complete tightness of the magnetic transmission through the use of the screen;
- регулировать скорость вращения за счет изменения количества активных элементов или использования в качестве ведомого или ведущего звена любой из трех деталей;- adjust the speed of rotation by changing the number of active elements or using as a slave or leading link any of the three parts;
- упростить конструкцию магнитного привода за счет исключения использования каких-либо конструктивных усложнений, например зубчатого исполнения ведомой и ведущей деталей.- to simplify the design of the magnetic drive by eliminating the use of any structural complications, such as the gear version of the driven and leading parts.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013159125/11A RU2545269C1 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Magnetic transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013159125/11A RU2545269C1 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Magnetic transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2545269C1 true RU2545269C1 (en) | 2015-03-27 |
Family
ID=53383239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013159125/11A RU2545269C1 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Magnetic transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2545269C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH669645A5 (en) * | 1984-12-28 | 1989-03-31 | Kralovopolska Strojirna | |
RU2091624C1 (en) * | 1992-03-31 | 1997-09-27 | Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения | Magnetic clutch |
RU2179663C1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-02-20 | Голубков Евгений Евгениевич | Cylindrical magnetic clutch |
SU1839927A1 (en) * | 1981-12-21 | 2006-06-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Полюс" | Quick-response magnetic transmission |
-
2013
- 2013-12-30 RU RU2013159125/11A patent/RU2545269C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1839927A1 (en) * | 1981-12-21 | 2006-06-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Полюс" | Quick-response magnetic transmission |
CH669645A5 (en) * | 1984-12-28 | 1989-03-31 | Kralovopolska Strojirna | |
RU2091624C1 (en) * | 1992-03-31 | 1997-09-27 | Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения | Magnetic clutch |
RU2179663C1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-02-20 | Голубков Евгений Евгениевич | Cylindrical magnetic clutch |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.С. Поляков и др., "Справочник по муфтам", под. ред. В.С. Полякова, 2-е изд., испр. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979, с. 193 - 212; * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101296877B1 (en) | Power transmission mechanism | |
US9219403B2 (en) | Magnetic shear force transfer device | |
JP2016200228A (en) | Gear mechanism | |
RU2369955C1 (en) | Magnetic reducer | |
Xu et al. | Torque for an electromagnetic harmonic movable tooth drive system | |
RU2545269C1 (en) | Magnetic transmission | |
RU2474033C1 (en) | Magnetic gear | |
RU2216662C1 (en) | Magnetic clutch | |
RU111367U1 (en) | MAGNET REDUCER | |
CN202746500U (en) | Simple, compact and easily-controlled power distribution box | |
CN111780970B (en) | Gear meshing power loss measuring device and measuring method thereof | |
JP2017166946A5 (en) | ||
RU2006112326A (en) | MAGNET-FLUID SHAFT SEAL | |
KR101462775B1 (en) | Speed increasing or decreasing device using permanent magnets | |
JP6278292B2 (en) | Rotary drive shaft coupler for easy complete sealing | |
CN104052241A (en) | Permanent magnet transmission speed synthesizer | |
JP2016211667A (en) | Magnetic type gear device | |
RU2651335C1 (en) | Magnetic reducing gear | |
WO2008140010A1 (en) | Power transmission device | |
Jørgensen | Design and construction of permanent magnetic gears | |
CN105179623A (en) | Antagonistic type magnetorheological fluid coupler | |
RU173846U1 (en) | CONTROLLED ASYNCHRONOUS CLUTCH WITH PERMANENT MAGNETS | |
CN202549155U (en) | Unfolding type lathe headstock teaching model | |
RU2651409C1 (en) | Controlled asynchronous coupling with permanent magnets | |
UA141981U (en) | MAGNETIC TRANSMISSION ALEYEV (IPA checkpoint-02) |