Магнитная передача

Авторы патента:

Болотин Николай Борисович (RU)

F16D27/01 - с постоянными магнитами

Владельцы патента RU 2524813:

Болотин Николай Борисович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно для редукторов или мультипликаторов. Магнитная передача содержит ведомый и ведущий валы, на которых установлены, соответственно ведомый и ведущий диски из магнитопроницаемого материала с постоянными магнитами, установленными с одинаковым шагом по периферии. Постоянные магниты по меньшей мере одного цилиндра выполнены трапециевидной формы и установлены в трапециевидных полостях, выполненных в диске с зазором. Постоянные магниты трапециевидной формы могут быть установлены на осях. Полости зазоров могут быть заполнены смазывающей жидкостью. Ведущий и ведомый валы могут быть установлены параллельно. Продольные оси ведущего и ведомого валов могут быть выполнены соосно. Обеспечивается передача большей мощности без смазки редуктора. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к механизмам передачи вращательного движения и может быть применено в муфтах, редукторах и мультипликаторах.

Известны редукторы по АС СССР №211573, содержащие ведущую и ведомую шестерни, имеющие элементы для передачи крутящего момента (зубья), равномерно размещенные на их боковых поверхностях.

Недостатки: низкая надежность, обусловленная общими недостатками всех зубчатых передач, а именно поломки зубьев при ударных нагрузках, износ зубьев, потребность в смазке.

Известен магнитная муфта-редуктор по АС СССР №1113869, МПК H02K 49/70, опубл. 15.09.1974 г. Магнитная муфта-редуктор содержит ротор с постоянными магнитами на наружной поверхности, герметизирующий стакан и обойму, концентрично установленные с зазором друг относительно друга, с зубцами на внутренней поверхности, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена набором постоянных магнитов на зубцах упомянутой обоймы и на наружной поверхности герметизирующего стакана, причем магниты обоймы и стакана обращены друг к другу разноименными полюсами, а количество магнитов на герметизирующем стакане превышает количество магнитов на зубцах на величину, кратную числу полюсов магнита ротора.

Недостаток - сложность конструкции.

Известна магнитная муфта-редуктор по АС СССР №1449737, МПК F16D 27/01, опубл. 07.09.1989 г.

Муфта-редуктор включает ведущий вал. На нем жестко закреплены постоянный магнит и дисковый магнитопровод с числом групп торцовых зубцов, равным числу полюсов. Между торцовыми зубцами размещены магнитоизолированный стакан и немагнитная ведомая втулка. В стакане - продольные пазы, которые заполнены магнитопроводящим материалом. Зубцы втулки выполнены из магнитопроводящего материала.

Недостаток - сложность конструкции.

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.

Зубчатый элемент выполнен в виде постоянного магнита, намагниченного в радиальном направлении, и закреплен на ведомом валу, а кольцевой элемент установлен неподвижно АС СССР №675233, МПК F16Y 1/06.

Недостатки этой передачи - ограниченный диапазон передаточного числа и сложность получения высоких передаточных чисел из-за необходимости изготовления зубчатого элемента со значительным числом зубьев.

Известен магнитный редуктор по патенту РФ на изобретение №2082042, МПК F16H 1/06, опубл. 20.06.1997 г, прототип.

Этот магнитный редуктор содержит корпус, в котором на подшипниках установлены ведущий вал с ведущим элементом, промежуточный вал с зубчатым элементом и дополнительным ведущим элементом и ведомый вал с дополнительным зубчатым элементом. Основной и дополнительный кольцевые элементы смонтированы неподвижно внутри корпуса.

Недостатки - ограничение передаваемой мощности и проскальзывание в передаче при возрастании нагрузки на выходном валу.

Задачи создания изобретения - обеспечение передачи большей мощности без смазки редуктора.

Решение указанных задач достигнуто в магнитной передаче, содержащей ведомый и ведущий валы, на которых установлены соответственно ведомый и ведущий диски из магнитопроницаемого материала с постоянными магнитами, установленными с одинаковым шагом по периферии, тем, что согласно изобретению постоянные магниты, по меньшей мере одного диска выполнены трапециевидной формы и установлены в трапециевидных полостях, выполненных в цилиндре с зазором. Постоянные магниты трапециевидной формы могут быть установлены на осях. Полости зазоров могут быть заполнены смазывающей жидкостью. Ведущий и ведомый валы могут быть установлены параллельно. Продольные оси ведущего и ведомого валов могут быть выполнены соосно.

Сущность изобретения поясняется на чертеже фиг.1…6, где:

на фиг.1 приведена схема магнитной передачи,

на фиг.2 приведена конструкция передачи с внутренним зацеплением,

на фиг.3 приведен разрез А-А,

на фиг.4 и 5 приведена схема установки постоянных магнитов 5 с зазором,

на фиг.6 поясняется работа магнитной передачи (редуктора).

Магнитная передача фиг.1…6 содержит ведомый вал 1, на котором установлен ведомый диск 2, ведущий вал 3, на котором установлен ведущий диск 4.

Оси валов 1 и 3 или параллельны, или они выполнены соосно. На периметру дисков 2 и 4 внутри них установлены постоянные магниты 5. Постоянные магниты по меньшей мере на одном диске выполнены трапециевидной формы, намагничены в радиальном направлении и установлены в полостях 6 трапециевидной формы с зазорои 7. Постоянные магниты 5 трапециевидной формы могут быть установлены на осях 8. Между дисками 2 и 4 выполнен зазор. Диски 2 и 4 выполнены из магнитопроницаемого материала.

Постоянные магниты 5 на другом диске могут быть выполнены и установлены или трапациевидной, или цилиндрической формы. Полости зазоров 7 могут быть заполнены смазкой. Валы 1 и 3 установлены на подшипниках 9. Все детали передачи выполнены в корпусе 10.

Ориентация полюсов постоянных магнитов 5 в дисках 2 и 4 противоположная (фиг.6) для обеспечения сцепления дисков 2 и 4 при отсутствии на них зубьев или контакта.

При работе предложенной магнитной передачи (фиг.6) в передаче момента от диска 2 к ведомому диску 4 активно участвуют не только одна пара постоянных магнитов 5, но и соседние пары постоянных магнитов 5, которые поворачиваются разноименными магнитными полюсами навстречу друг другу, и образуя прямые магнитные линии 11. При этом для удаленных магнитов магнитные линии не замыкаются или их длина получается очень большой - магнитные линии 12 и не влияют на работу передачи. В результате предложенная передача может передавать момент на 30…50% больше, чем если бы постоянные магниты были бы закреплены жестко.

В отличие от зубчатого зацепления в передаче отсутствует механический контакт, это дает ряд преимуществ:

- при резком возрастании нагрузки на потребителе энергии происходит проскальзывание вращения ведущей шестерни 1 относительно ведомой шестерни 2. При этом в связи с отсутствием зубьев они не разрушаются;

- отпадает необходимость смазки передачи и подшипников;

- смягчаются ударные нагрузки при работе;

- повышается надежность;

- увеличивается ресурс работы устройства;

- обеспечивается работоспособность устройства при любых условиях: в вакууме, например в космосе, при высоком давлении окружающей среды, например под водой, и в агрессивных средах: кислотных, щелочных и средах, содержащих абразивные частицы. Это обеспечивается абсолютной герметичностью корпуса и отсутствием уплотнений по вращающимся деталям.

Применение изобретения позволило повысить передаваемый крутящий момент.

1. Магнитная передача, содержащая ведомый и ведущий валы, на которых установлены соответственно ведомый и ведущий диски из магнитопроницаемого материала с постоянными магнитами, установленными с одинаковым шагом по периферии, отличающаяся тем, что постоянные магниты по меньшей мере одного диска выполнены трапециевидной формы и установлены в трапециевидных полостях, выполненных в диске с зазором.

2. Магнитная передача по п.1, отличающаяся тем, что постоянные магниты трапециевидной формы установлены на осях.

3. Магнитная передача по п.1 или 2, отличающаяся тем, что полости зазоров заполнены смазывающей жидкостью.

4. Магнитная передача по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ведущий и ведомый валы установлены параллельно.

5. Магнитная передача по п.1 или 2, отличающаяся тем, что продольные оси ведущего и ведомого валов выполнены соосно.

Похожие патенты:

Жаропрочная магнитная муфта // 2496033

Изобретение относится к магнитным муфтам и может использоваться в герметичных насосах, компрессорах и системах передачи движения. Технический результат заключается в создании жаропрочной магнитной муфты, предназначенной для передачи движения в горячих средах, в частности в расплавленных металлах с температурой выше 300°C.

Муфта предельного момента // 2354866

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к муфтам. .

Муфта магнитная предохранительная // 2288381

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения. .

Магнитная муфта // 2270941

Изобретение относится к машиностроению, более точно к компрессоро- и насосостроению. .

Магнитная муфта // 2216662

Изобретение относится к машиностроению, в частности к магнитным муфтам, предназначенным для соединения валов, и может найти применение в качестве редуктора в различных отраслях промышленности.

Магнитная цилиндрическая муфта // 2179663

Изобретение относится к цилиндрическим магнитным муфтам с постоянными магнитами. .

Электромагнитная муфта // 2125192

Магнитная муфта // 2091624

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям муфт приводов, обеспечивающих передачу вращения через воздушный зазор или немагнитную перегородку за счет взаимодействия магнитных полей постоянных магнитов, размещенных на ведущей и ведомой полумуфтах без контакта каких-либо элементов полумуфт.

Устройство для передачи движения // 2088818

Изобретение относится к области передаточных механизмов, в частности, к устройствам для передачи движения и может быть использовано в устройствах для передачи вращательного движения от двигателя к исполнительному механизму.

Магнитная муфта // 2064102

Магнитная передача // 2545269

Изобретение относится к магнитным редукторным передачам и может быть использовано в различных отраслях. Магнитная передача содержит ведущие и ведомые элементы, магнитопроводы, постоянные магниты и экран. Ведомые элементы установлены между магнитопроводом и экраном. Ведомые элементы и экран выполнены из немагнитного материала. Экран установлен с зазором между ведущим и ведомым элементами. В экран установлены элементы из магнитомягкого материала, а постоянные магниты установлены в ведомые элементы. Достигается обеспечение герметичности за счет использования экрана и упрощение конструкции магнитного привода. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Соосный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579443

Изобретение относится к электротехнике и машиностроению и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Техническим результат - повышение удельных характеристик. Соосный магнитный редуктор-мультипликатор содержит два ротора на постоянных магнитах с явно выраженными полюсами - быстроходный и тихоходный, трехэлементный ферромагнитный магнитопровод-статор, имеющий две соосные цилиндрические поверхности с явно выраженными зубцами, и корпус из немагнитного материала. Роторы имеют четное число полюсов - два и более, причем ротор тихоходного вала имеет число полюсов, в передаточное число раз большее, чем у быстроходного ротора. Цилиндрическая поверхность статора со стороны роторов имеет число зубцов, кратное трем, - по три на каждые два полюса ротора. Магнитные потоки полюсов быстроходного ротора сцепляются с магнитными потоками полюсов тихоходного ротора через статор. 2 ил.

Синхронный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579756

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Технический результат - повышение удельных характеристик. Синхронный магнитный редуктор-мультипликатор с параллельными, или пересекающимися, или перекрещивающимися осями содержит два явнополюсных ротора на постоянных магнитах - быстроходный и тихоходный, трехэлементный ферромагнитный магнитопровод - статор, имеющий две внутренние цилиндрические не пересекающиеся поверхности с зубцами и корпус из немагнитного материала. Роторы имеют четное число полюсов - два и более, причем ротор тихоходного вала имеет число полюсов, в передаточное число раз большее, чем у быстроходного ротора. Внутренние цилиндрические поверхности статора имеют число зубцов, кратное трем - по три на каждые два полюса ротора. При этом полюса одной полярности быстроходного ротора сцепляются с полюсами второй полярности тихоходного ротора через один ферромагнитный элемент статора, а полюса второй полярности быстроходного ротора сцепляются с полюсами первой полярности тихоходного ротора через два ферромагнитных элемента статора. При вращении сцепление полюсов через один или два ферромагнитных элемента статора поочередно меняется. 2 ил.

Магнитный редуктор // 2594018

Изобретение относится к электромагнитным механизмам, а именно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках. Технический результат заключается в улучшении технологичности конструкции и энергетических показателей. Магнитный редуктор содержит корпус 1 и подшипниковые щиты 2, 3, на которых установлены магнитопроводы 4, 5. На валу быстрого вращения 11 установлена немагнитная втулка 7 ротора быстрого вращения с постоянными магнитами 6. На статоре 8 установлены диски 5 статора. На валу медленного вращения 12 установлена немагнитная втулка 10 ротора медленного вращения с дисками 9. Диски 8 статора и диски 9 ротора медленного вращения чередуются. Диски статора имеют чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы в виде секторов. Диски ротора медленного вращения выполнены из магнитотвердого материала с аксиально намагниченными секторами чередующейся полярности, равномерно расположенными по окружности. Диски ротора медленного вращения имеют свое магнитное поле, взаимодействующее с полем постоянных магнитов и создающее активный электромагнитный момент. 7 ил.

Электропривод // 2596002

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях приводов, передающих крутящий момент от электродвигателя к исполнительному механизму. Электропривод включает приводной электродвигатель, состоящий из статора и ротора с магнитами на его внешней поверхности, а также магнитную муфту и герметичный экран, разделяющий муфту на полумуфты с установленными на них постоянными магнитами. Ротор электродвигателя выполнен полым из немагнитного материала, а в его полости через герметичный экран размещена полумуфта магнитной муфты. Постоянные магниты на внешней поверхности ротора выполнены в виде отдельных сегментов и могут образовывать мозаичную структуру. На поверхности сегментных магнитов, обращенной к статору электродвигателя, может быть установлен бандаж из высокопрочного немагнитного материала, например нержавеющей стали. Достигается упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Синхронный реактивный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2629003

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов в обычном исполнении, а также для передачи энергии с герметичным разделением полостей ведущего и ведомого валов. Технический результат состоит в повышении передаваемого вращающего момента. Синхронный реактивный магнитный редуктор-мультипликатор содержит два ротора - быстроходный и тихоходный. Один из роторов выполнен явнополюсным на постоянных магнитах, а второй - из ферромагнитного материала с зубцами. Трехэлементный ферромагнитный магнитопровод-статор имеет две цилиндрические непересекающиеся поверхности с зубцами и корпус из немагнитного материала. Роторы имеют четное число полюсов – более двух. Цилиндрические поверхности статора имеют число зубцов, кратное трем, по три на каждые два полюса ротора. Магнитные потоки всех полюсов явнополюсного ротора на постоянных магнитах замыкаются через основной воздушный зазор, ферромагнитный магнитопровод-статор и второй ферромагнитный ротор с зубцами. Полюса второго ротора стремятся ориентироваться относительно поля так, чтобы магнитное сопротивление для силовых линий поля было бы минимальным, что приводит к синхронному повороту второго ротора. 4 ил.