RU2545509C2 - Магнитный редуктор - Google Patents
Магнитный редуктор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545509C2 RU2545509C2 RU2013101717/07A RU2013101717A RU2545509C2 RU 2545509 C2 RU2545509 C2 RU 2545509C2 RU 2013101717/07 A RU2013101717/07 A RU 2013101717/07A RU 2013101717 A RU2013101717 A RU 2013101717A RU 2545509 C2 RU2545509 C2 RU 2545509C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- satellite
- gear
- teeth
- central wheels
- housing
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, к магнитным бесконтактным планетарным редукторам, предназначенным для привода исполнительных механизмов и устройств с одновременной редукцией частоты вращения. Технический результат состоит в улучшении энергетических показателей и уменьшении габаритов. Магнитный планетарный редуктор содержит корпус, неподвижные и подвижные зубчатые центральные колеса из магнитомягких материалов, водило, эксцентрично расположенный зубчатый сателлит из магнитомягкого материала, магнитопровод, противовесы, подшипники. Система подмагничивания выполнена в виде постоянного магнита или обмотки возбуждения с осевым подмагничиванием, опорные поверхности для сателлита имеют в корпусе ответные опорные поверхности, на которые опирается сателлит. Зубчатые центральные колеса и сателлит выполнены с одинаковым шагом. Центральные колеса с равными количествами зубьев установлены неподвижно в корпусе (на статоре). Сателлит выполнен с двумя зубчатыми венцами равными количествами зубьев с минимальной разницей числа зубьев от числа зубьев на центральных колесах и связан с выходным валом через устройство, способное передавать несоосное вращательное движение, например, через шарнирное устройство, карданное устройство и др. Геометрические параметры опорных поверхностей и параметры зубчатых колес выполнены с соблюдением соотношения между числами зубьев на центральных колесах и на сателлите и диаметрами опорных поверхностей в корпусе и сателлите. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к магнитным бесконтактным планетарным редукторам, предназначенным для привода исполнительных механизмов и устройств с одновременной редукцией частоты вращения.
Уровень техники
Известны бесконтактные магнитные планетарные редукторы для привода исполнительных механизмов с одновременной редукцией частоты вращения, содержащие корпус, неподвижные и подвижные зубчатые центральные колеса из магнитомягких материалов, водило, эксцентрично расположенный зубчатый сателлит из магнитомягкого материала, систему подмагничивания в виде постоянного магнита или обмотки возбуждения с осевым подмагничиванием, магнитопровод, противовесы, подшипники, опорные поверхности для сателлита [1, 2 и 3].
В таких редукторах магнитный поток подмагничивания замыкается не только через рабочий зазор между зубчатыми поверхностями сателлита и центральных колес, но и через дополнительный магнитопровод между корпусом и подвижным центральным колесом. Это обстоятельство приводит к уменьшению магнитной проводимости магнитной цепи редуктора, повышенному расходу активных материалов (постоянного магнита, обмоточной меди, магнитомягкого материала и др.), и, как следствие, увеличению массы и габаритных размеров, а также ухудшает удельные энергетические показатели редукторов, такие как крутящий момент, тормозной момент, максимальный момент и др.
Сущность изобретения
Наиболее близким, по существу, к предлагаемому изобретению является бесконтактный магнитный планетарный редуктор, описанный в [1]. Целью настоящего изобретения является улучшение удельных энергетических показателей и уменьшение массогабаритных показателей.
Цель по улучшению энергетических показателей достигается тем, что ответные опорные поверхности, на которые опирается водило, выполнены в корпусе, зубчатые центральные колеса и сателлит выполнены с одинаковым шагом, центральные колеса с равными количествами зубьев установлены неподвижно в корпусе (на статоре), сателлит выполнен с двумя зубчатыми венцами равными количествами зубьев с минимальной разницей числа зубьев от числа зубьев на центральных колесах, например 1, и связан с выходным валом через устройство, способное передавать несоосное вращательное движение, например, через шарнирное устройство, карданное устройство и др., геометрические параметры опорных поверхностей и параметры зубчатых колес выполнены с соблюдением соотношения
δмин=(Z1-Z2)tz/2π-(d1-d2)/2,
где δмин - минимальный зазор между центральными колесами и сателлитом, мм;
Z1 и Z2 - числа зубьев на центральных колесах и на сателлите;
tz - шаг зубчатых поверхностей на сателлите и центральных колесах, мм;
d1 и d2 - диаметры опорных устройств в корпусе и на сателлите, мм.
В предложенном магнитном редукторе в отличие от известных магнитный поток подмагничивания замыкается только через рабочий зазор между зубчатыми поверхностями сателлита и центральных колес, что приводит к увеличению магнитной проводимости магнитной цепи редуктора. Это приводит к увеличению энергетических показателей редуктора. Наряду с этим в предлагаемом устройстве по сравнению с известными при прочих равных условиях удваиваются значения крутящего момента, тормозного момента и максимального момента: если в известных редукторах названные параметры определяются магнитным потоком одной пары взаимодействующих зубчатых колес, например, между парой подвижного центрального колеса и одного зубчатого венца (половины) сателлита, в предложенном устройстве эти моменты определяются взаимодействием двух неподвижных колес и двух зубчатых венцов сателлита. Таким образом обеспечивается достижение цели изобретения - и улучшение удельных энергетических показателей и наряду с этим достигается уменьшение размеров и массы.
Перечень фигур, чертежей и иных материалов
На чертеже изображен продольный разрез активной части предлагаемого магнитного редуктора.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Предлагаемый магнитный планетарный редуктор по фиг. 1 содержит цилиндрический немагнитный корпус 1, внутри которого размещено составное центральное колесо 2, состоящее из двух половинок из магнитомягкого материала с зубчатыми поверхностями на внутренней поверхности с числом зубьев Z1 и с одинаковым шагом tz, постоянного магнита 3 с осевым подмагничиванием между ними. Внутри корпуса размещен ротор (сателлит) 4 из магнитомягкого материала в виде полого цилиндра, на наружной поверхности которого выполнены Z2 зубьев также с одинаковым шагом tz. Наружная цилиндрическая поверхность ротора (сателлита) опирается на цилиндрический выступ (расточку), выполненный на крышках корпуса 5. Внутри ротора расположен вал - водило 6 с эксцентрической поверхностью и противовесами 7, опирающийся на через расточку (опоры) на крышки 5. На правой крышке через подшипники качения установлен выходной вал 8, который сопряжен через устройство передачи несоосного вращательного движения 9 с ротором. Это устройство может быть шарнирной муфтой, как показано на чертеже, муфтой Кардана, Альстома, Сешерона и др.
Редуктор работает следующим образом. Магнитный поток постоянных магнитов замыкается по магнитной цепи, образованной корпусом, сателлитом, воздушным зазором между зубчатыми поверхностями центральных колес и сателлита. При этом под действием сил притяжения зубчатых поверхностей центрального колеса и сателлита, обусловленных магнитным полем постоянного магнита, сателлит занимает эксцентричное относительно центрального колеса положение, определяемое размерами опорных поверхностей: внешнего диаметра d2 опорной поверхности на сателлите и цилиндрической расточки d1 на крышках корпуса. Последние выполнены таким образом, чтобы между поверхностями центрального колеса и сателлита сохранялся гарантированный воздушный зазор δмин. Ввиду того, что обращенные друг к другу зубчатые поверхности расположены эксцентрично, основная часть магнитного потока окажется сосредоточенным в зоне минимального воздушного зазора δмин. Размеры воздушного зазора δмин, эксцентриситета e, диаметров опорных поверхностей d1 и d2, числа зубьев и шаг зубчатых поверхностей на сателлите и центральных колесах должны удовлетворять соотношениям
e=(d1-d2)/2;
δмин=(Z1-Z2)tz/2π-e.
Значение δмин принимается в пределах 0,1…0,15 мм. Взаимодействие магнитного потока зубчатых поверхностей сателлита и центральных колес определяет силовое действие между ними. При неподвижном водиле и центральных колесах развивается тормозной момент. При вращении водила из-за разницы числа зубьев зубчатых поверхностей на центральном колесе и сателлите последний будет совершать вращательное движение относительно своей оси со скоростью, определяемой соотношением
nсат=nвод(Z1-Z2)/Z2,
где nсат - скорость вращения сателлита, об/мин;
nвод - скорость вращения водила, об/мин.
Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит редукция скорости вращения водила в i=Z2/(Z1-Z2) раза.
Для обеспечения условия вращения сателлита без проскальзывания относительно опорных поверхностей на крышке числа зубьев на центральном колесе и сателлите должны быть связаны со значениями диаметров соотношением
e/d2=(Z1-Z2)/Z2;
d1=d2+2e.
Вращения сателлита без проскальзывания можно достичь размещением между опорными поверхностями подшипников качения, т.е. выполнения одной из опорных поверхностей в виде опоры качения. При этом нет необходимости в соблюдении вышеуказанных соотношений между числами зубьев зубчатых колес и геометрических параметров опорных поверхностей.
В предложенном магнитном редукторе в отличие от известных магнитный поток подмагничивания замыкается только через рабочий зазор между зубчатыми поверхностями сателлита и центральных колес, что приводит к увеличению магнитной проводимости магнитной цепи редуктора. Если в известных редукторах крутящий момент, тормозной момент и максимальный момент определялись магнитным потоком одной пары взаимодействующих зубчатых колес, например между парой подвижного центрального колеса и одного зубчатого венца (половины) сателлита, в предложенном устройстве эти моменты определяются взаимодействием двух неподвижных колес и двух зубчатых венцов сателлита. Т.е. кроме увеличения магнитного потока из-за увеличения проводимости магнитной цепи ожидается удвоение указанных моментов. Таким образом, обеспечивается достижение цели изобретения - и улучшение удельных энергетических показателей. Поэтому предлагаемое устройство по сравнению с известными при прочих равных условиях имеет меньшие габаритные размеры, массу, расход активных материалов, развивает большие крутящий момент, тормозной момент, максимальный момент и др.
Литература
1. Приводной механизм антенны. Описание авторского свидетельства на изобретение №301749 МПК H02Q 1/12, 1971.
2. Механизмы с магнитной связью. Л., «Машиностроение» (Ленинградское отделение), 1973. Авт.: Ганзбург Л.Б. и др., стр. 140.
3. Механизмы с магнитной связью. Л., «Машиностроение» (Ленинградское отделение), 1973. Авт.: Ганзбург Л.Б. и др., стр. 141.
Claims (2)
1. Магнитный планетарный редуктор, содержащий корпус, неподвижные и подвижные зубчатые центральные колеса из магнитомягких материалов, водило, эксцентрично расположенный зубчатый сателлит из магнитомягкого материала, систему подмагничивания в виде постоянного магнита или обмотки возбуждения с осевым подмагничиванием, магнитопровод, противовесы, подшипники, опорные поверхности для сателлита, отличающийся тем, что ответные опорные поверхности, на которые опирается сателлит, выполнены в корпусе, зубчатые поверхности центрального колеса и сателлита выполнены с одинаковым шагом, центральные колеса с равными количествами зубьев установлены неподвижно в корпусе (на статоре), сателлит выполнен с двумя зубчатыми венцами равными количествами зубьев с минимальной разницей числа зубьев от числа зубьев на центральных колесах и связан с выходным валом через устройство, способное передавать несоосное вращательное движение, например через шарнирное устройство, геометрические параметры опорных поверхностей и параметры зубчатых колес выполнены с соблюдением соотношения
δмин=(Z1-Z2)tz/2π-(d1-d2)/2,
где δмин - минимальный зазор между центральными колесами и сателлитом, мм;
Z1 и Z2 - числа зубьев на центральных колесах и на сателлите;
tz - шаг зубчатых поверхностей на сателлите и центральных колесах, мм;
d1 и d2 - диаметры опорных поверхностей в корпусе и на сателлите, мм.
δмин=(Z1-Z2)tz/2π-(d1-d2)/2,
где δмин - минимальный зазор между центральными колесами и сателлитом, мм;
Z1 и Z2 - числа зубьев на центральных колесах и на сателлите;
tz - шаг зубчатых поверхностей на сателлите и центральных колесах, мм;
d1 и d2 - диаметры опорных поверхностей в корпусе и на сателлите, мм.
2. Магнитный планетарный редуктор по п. 1, отличающийся тем, что ответные опорные поверхности в корпусе, на которые опирается сателлит, выполнены в виде подшипников качения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101717/07A RU2545509C2 (ru) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Магнитный редуктор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101717/07A RU2545509C2 (ru) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Магнитный редуктор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013101717A RU2013101717A (ru) | 2014-07-20 |
RU2545509C2 true RU2545509C2 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=51215360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013101717/07A RU2545509C2 (ru) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Магнитный редуктор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2545509C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2683587C1 (ru) * | 2017-12-11 | 2019-03-29 | Акционерное общество "Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики" | Магнитный редуктор, встраиваемый в электродвигатель |
US11092216B2 (en) * | 2018-09-25 | 2021-08-17 | Smc Corporation | Speed reduction ratio automatic switching device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594757C1 (ru) * | 2015-04-08 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Электромагнитный редуктор |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU144081A1 (ru) * | 1961-05-15 | 1961-11-30 | тников Ю.В. Гус | Планетарный редуктор с дистанционным переключением |
SU989700A2 (ru) * | 1981-01-05 | 1983-01-15 | Ижевский сельскохозяйственный институт | Электромеханическа передача |
WO1994021916A1 (de) * | 1993-03-15 | 1994-09-29 | Lambda, Gmbh | Multiplikator der kinetischen energie mit antriebseinheit |
RU2210849C1 (ru) * | 2001-12-27 | 2003-08-20 | Носов Олег Николаевич | Электромеханический рекуперативный преобразователь |
RU83308U1 (ru) * | 2008-12-22 | 2009-05-27 | Юрий Анатольевич Дремин | Планетарный редуктор |
-
2013
- 2013-01-14 RU RU2013101717/07A patent/RU2545509C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU144081A1 (ru) * | 1961-05-15 | 1961-11-30 | тников Ю.В. Гус | Планетарный редуктор с дистанционным переключением |
SU989700A2 (ru) * | 1981-01-05 | 1983-01-15 | Ижевский сельскохозяйственный институт | Электромеханическа передача |
WO1994021916A1 (de) * | 1993-03-15 | 1994-09-29 | Lambda, Gmbh | Multiplikator der kinetischen energie mit antriebseinheit |
RU2210849C1 (ru) * | 2001-12-27 | 2003-08-20 | Носов Олег Николаевич | Электромеханический рекуперативный преобразователь |
RU83308U1 (ru) * | 2008-12-22 | 2009-05-27 | Юрий Анатольевич Дремин | Планетарный редуктор |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2683587C1 (ru) * | 2017-12-11 | 2019-03-29 | Акционерное общество "Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики" | Магнитный редуктор, встраиваемый в электродвигатель |
US11092216B2 (en) * | 2018-09-25 | 2021-08-17 | Smc Corporation | Speed reduction ratio automatic switching device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013101717A (ru) | 2014-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8358044B2 (en) | Electric machine apparatus with integrated, high torque density magnetic gearing | |
WO2015053005A1 (ja) | 磁気歯車装置 | |
CN101499710B (zh) | 磁性齿轮变速器 | |
RU2545509C2 (ru) | Магнитный редуктор | |
RU2369955C1 (ru) | Магнитный редуктор | |
RU118136U1 (ru) | Магнитный редуктор-мультипликатор | |
RU111367U1 (ru) | Магнитный редуктор | |
CN110299815B (zh) | 一种同轴双转子变速电磁传动器 | |
US10670143B2 (en) | Motor | |
CN103296832B (zh) | 一种永磁平动式啮合电动机 | |
RU2683587C1 (ru) | Магнитный редуктор, встраиваемый в электродвигатель | |
TW201924189A (zh) | 調速式磁性齒輪電機及含有其的馬達、發電機及電動載具 | |
CN108730427A (zh) | 一种少齿差行星齿轮传动装置及减速器 | |
KR101972624B1 (ko) | 기어 전동 장치 | |
RU2483419C1 (ru) | Магнитный редуктор | |
CN207358051U (zh) | 一种机电集成型钳杆永磁旋转传动装置 | |
CN102299610A (zh) | 具有外转子型磁阻式永磁齿轮 | |
RU2771554C1 (ru) | Двухступенчатый конический волновой редуктор с электродвигателем | |
JP2019022427A (ja) | 磁気遊星歯車式発電機 | |
RU204090U1 (ru) | Электромашина Стурова с наружным и внутренним статорами, вращением соосных со статорами роторов в противоположных направлениях | |
PL72832Y1 (pl) | Generator synchroniczny dwuwirnikowy | |
JP2012237328A (ja) | 回転伝達装置及び振動装置 | |
RU85963U1 (ru) | Планетарный редуктор | |
CN211557122U (zh) | 一种磁力减速装置 | |
CN100451395C (zh) | 一种永磁聚能齿轮 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160115 |