Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода вибрационных машин с большими амплитудами колебаний. Цель - повышение надежности механизма. Устройство содержит приводной двигатель 1, систему возбуждения 2, ведущую часть 4, выполненную в виде полого цилиндра, ведомую часть 5, полюса системы возбуждения 6. На поверхностях ведущей 4 и ведомой 5 частей выполнены винтовые зубцовые зоны 7, образующие пару винт-гайка. На поверхностях полюсов 6 и смежной с ними поверхности ведущей части 4 выполнены кольцевые зубцы. Положительный эффект достигается за счет разгрузки подшипников от осевых ударных усилий. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4330024/24-07 (22) 14.10.87 (46) 23.11 ° 89, Бюл. N - 43 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Института геотехнической механики AH УССР (72) И.Ф.Чемерис и А.А.Королев (53) 621.313.283(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 694230, кл . В 06 В 1/04, 1979.

Ганзбург Л.В., Федотов А.И, Проектирование магнитных и электромагнитных механизмов. Справочник.—

Л.: Машиностроение, 1980, с. 26-30. (51) 4 H 02 К 33 12 В 06 В 1 04

2 (54 ) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВОЗВРАТНО-ПОСТУ ПАТЕЛ ННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода вибрационных машин с большими амплитудами колебаний.

Цель — повышение надежности механизма. Устройство содержит приводной двигатель 1, систему возбуждения 2, ведущую часть 4, выполненную в виде полого цилиндра, ведомую часть 5, полюса системы возбуждения 6. На поверхностях ведущей 4 и ведомой 5 частей выполнены винтовые зубцовые эоны 7, образующие пару винт-гайка.

На поверхностях полюсов 6 и смежной с ними поверхности ведущей чести 4

1524 136 выполнены кольцевые зубцы. Поломнтельный эффект достигается sa счет разгрузки подшипников от осевых ударных усилий. l ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода вибрационнык машин с большими амплитудами колебаний, например низкочастотных виброконвейеров, а также как привод возвратнопоступательного движения. с

Цель изобретения — повышение надежности механизма.

На чертеже приведен механизм, общий внд.

Устройство содержит приводной двигатель 1, систему 2 возбуждения, неподвижно закрепленную в корпусе 3. Система 2 возбуждения может включать в себя либо постоянный магнит, либо обмотку возбуждения.

Ведущая часть 4, выполненная в виде полого цилиндра, соединена с приводным двигателем 1 с возможностью осевого перемещения, например посредством направляюшей шпонки, н размещена между ведомой частью 5 и полюсами 6 системы 2 воэбуждейия.

Ведомая часть 5 выполнена с возможностью только поступательного перемещения.

На поверхностях ведущей 4 и ведомой 5 частей выполнены винтовые зубцовые эоны 7 таким образом, что ими образована пара винт — гайка.

Ведушая часть 4 отделена от ведомой части 5 рабочим воздушным зазором 8, а от полюсов системы возбуждения — конструктивным воздушным зазором 9.

На поверхностях ведушей части 4 и полюсов 6 в области конструктивного воздушного зазора 9 выполнение кольцевые зубцы 10, Ведущая часть центриуется при помоши подшипников 11.

Максимальная электромагнитная сила в зазоре механизма возвратно-поступательного перемещения равна

qm и с 4 . «10-"У. где D — диаметр воздушного. зазора;

Ь вЂ” длина одной зубцовой зоны;

 — индукция B воздушном зазоре над зубцом; — функция синхрониэируюшей силы;

К„ - коэфФициент насьпиения стали зубцов;

m — число воздушных зазоров на пути магнитного потока.

Условие стабипьности магнитной подвески имеет вид

15

20 к Fs где F„ — максимальная синхронизируюшая сила в конструктивном воздушном зазоре с кольцевыми зубцами;

Fä — максимальная синхронизируюшая сила в рабочем воздушном зазоре с винтовыми зубцами.

30

D l „Bd q, m

1 5-у . Кнк =7, К„ через рабочий и конструктивный воздушные зазоры проходит один магнитный поток, равный

40 ФЧК К D ° ? ° В, Я вЂ” m

DK 1,к к

@й

Q ° m

) в ь (я К . К в) . 4 10 К „ю

После преобразования получаем, что длина зубцовых зон определяется по формуле 1 ь

Ь„< L .К, D» где К, К вЂ” коэффициенты гребня, Фи зависящие от формы и размеров зубцов.

45 С учетом этого усилие стабильности магнитной подвески можно записать в виде где L

D к

1524136 6 симальная синхрониэнруюша» сила винтовой пары была бы меньше электромагнитной силы магнитной подвески в соответс1вии с укаэанным соотНОП1Е1<нeМ. длина винтовой зубцовой эоны диаметр рабочего воздушного зазора; диаметр конструктивного воздушного зазора; конструктивный коэффициент, зависящий от отношения геоФ о р м у R а и з о б Р е т е н и R метрических параметров IIpoфиля кольцевых и винтовых зубцов, Механизм возвратно-поступательного движения работает следующим образом.

Магнитный поток от системы 2 возбуждения (показан пунктиром) проходит через полюса 6, конструктивный воздуаньй зазор 9, ведущую часть 4, рабочий воздушный зазор 8 и ведомую часть S.

Так как основная часть магнитного потока в рабочем 8 и конструктивном 9 воздушньгх зазорах соответственно проходит через зубцы винтовых зубцовых эон 7 и кольцевые зубцы 10, то магнитная индукция в этих зазорах распределена неравномерно, и между винтовыми зубцами ведущей 4 и ведомг и

5 частей механизма и между кольцевыми зубцами 10 ведущей часги 4 и полюсов 6 возникает синхронизирующая сила, стремящаяся установить их друг против друга.

При этом винтовые зубцовые зоны 7 образуют электромагнитную винтовую пару, а кольцевые зубцы 10 — магнитную подвеску ведущей части 4.

При подаче напряжения на приводной двигатель 1 ведущая часть 4 магнитного механизма осуществляет вращательное, а ведомая часть 5 — возврат- но-поступательное движение.

Сила реакции нагрузки, направленная вдоль оси магнитного механизма, посредством магнитного поля в рабочем воздушном зазоре 8 приложена к ведущей части 4, имеющей возможность осевого перемещения. Благодаря этому сила реакции нагрузки не действует на подшипниковые узлы, а воспринимается корпусом 3 через магнитную подвеску. Для того, чтобы не допустить срыва магнитной подвески, что привело бы к аварийной ситуации (возможно заклинивание ведущей части и выход из строя двигателя, разрушение подшипников), длину эубцовых зон следует выбирать такой, чтобы макLj8,, . с, длина винтовой зубцовой

В

3 Оно! °

D — пиаметр воздушного зазоРа между ведущей и всдс— где

35 мой час т 3мц;

D — пиаметр воздушного зазора между системой во 3буждепия и ведущей частью, (к к, к„„. v«

;I (Sag <ч к) 1 нк 1 . В

45 где коэффициент гребня соо гветствецно винтового и кольцево1г

526 82К го ак б нов;

K O 3 4<1) I .:! I I P H T II rs т О К а

ЧЕРЕR Паз CОРТRPТ ствен11: винтов го ко 1511е вn r о 3 ii1311о B козЫ ипиецт насы1г11в 1 и к щения с от33етг твецНО 13ИНТОВClго И КOJIЬ цевого зубце в;

3 нач ец 1111 11 ) 11К Ц1111 синхр :113пр н11пгй стройство преобраз; ванна вращательного движения в возвратно-поступа гельное, содержащее приводной электродвигатель врап1ения, цилиндрические ведомую, ведущую час ги и систему подмагничивания, причем ведущая часть расположена в зазоре между ведомой частью и системой подмагничивания и закреплена на оси приводного двигателя, причем на ведущей

20 и ведомой частях выполнена сг1иральная нарезка, образующая магнитну33 пару винт — гайка, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности, поверхности по25 люсов системы возбуждения и обращенные к ним поверхности ведущей части выполнены R вице кольцевь1х зубцов, причем длина зубцов1-1х зон, образованных ими, определяется по

З0 формуле т 1524136 8 сипы соответствен- при этом ведущая часть соединена но винтового и коль- с приводным электродвигателем с цевого зубцов, возможностью осевого перемещения.

Составитель В. Наровлянский

Техред M. Ходанич Корректор С. Черни

Редактор Г. Гербер

Заказ 7052/54

Тирам 648

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.укгород, ул. Гагарина, 101