Волновая передача

 

ОП ИГРАНИ И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстическик

Республик iii8l 5362 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5l)M. Кд.

F 16 Н 13/00 (22) Заявлено04.07.78 (21) 264004 9/25-.28 с присоединением заявки М

Гооудеротееииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень РЙ 11 по делам изебоетеиий и открытий (53) УДК 621. .833.7 (088.8}

Дата опубликования описания 27.03.81 (72) Авторы изобретения

В. Д. Загинайло, В. С. Дудников, Q, И. Осипова и Ю. К. Остапенко

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени (7 t ) Заявитель государственный университет им. 300петия Воссоединения-Украины с Россией (54) ВОПНОВАЯ ПЕРЕДАЧА

Изобретение относится к устройствам волновых передач и может быть исполь- . зовано во многих отраслях народного хозяйства в кинематических и силовых приводах с высокооборотными приводными устройствами, например .турбинами.

Известна электромагнитная волновая передача, содержащая гибкое и жесткое .колеса, управляющими системы электромагнитов 1 .

Недостаток электромагнитной волновой передачи — низкая нагрузочная способность g КПД, сложность системы,коммутации и управления.

Известен также электрогидраэлический преобразователь, содержащий гибкий . магнитопроводяший цютнндр, деформируемый изнутри м&гнитамн полюса которых обра зуют воздушные зазоры, с гибким цилиндром $2), 20

Недостатками этого преобразователя применительно к волновым передачам, являются небольшая долговечность гибкого элемента, наличие воздушных зазоров между гибким колесом и магнитами, снижающих нагрузочную способность и ХПД, возможность механического контакта; между гибким колесом и магнитами, необходимость точной установки начальных зазоров между гибким колесом и магнитами

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является волновая передача, содержащая корпус, установленные внемжесткое колесо, гибкое колесо, генератор вала с постоянными ма гнитами или электромагнитами, смещенными один относительно другого на половину углового шага и образующими с гиб-, ким колесом воздушные зары, аапопаеп- 1 ные магнитной жидкостью или порошком 3).

Недостаток известной волновой передачи заключается в невысокой долговечности гибкого колеса изза возникновения в нем дополнительных перегибов вследствие искажения формы гибкого колеса при ° . нагружении передачи.

3 815362

Цель изобретения — увеличецие долговечности передачи.

Поставленная цель достигается тем, что генератор волн снабжен расположенным внутри гибкого колеса ведущим валом с фланцем, на наружной поверхности которого установлен один из магнитов, и размещенным на ведущем валу с возможностью поворота и охватывающим гибкое колесо кольцом, на внутренней поверх- 10 ности которого установлены,.другие магниты, взаимодействующие с первыми.

Кроме того на сопрягаемых поверхностях ведущего вала и кольца выполнены соответственно выступ и паз с соотношением размеров, обеспечивающих взаимный проворот на заданный угол.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая передача, общий вид, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Зо

Волковая передача содержит гибкое колесо 1 в виде магнитопроводяшего цилиндра, ведущий вал 2 с фланцем 3, на наружной поверхности которого установлены постоянные магниты 4, кольцо 5, установленное на ведущем валу

2 с возможностью проворота в преде лах угла, Определяемого степенью искажения поперечного сечения гибкого колеса при максимальной нагрузке, и охватываюшеегибкое колесо 1. На внуттренней поверхности кольца 5. установлены постоянные магниты 6. ружи. Деформированное гибкое колесо .1 вводится в зубчатый или фрикционный контакт с жестким колесом (на черетеже не показано). Для волновой зубчатой передачи числа зубьев гибкого и жесткого колеса отличаются друг от друга на величину, кратную числу волн деформации, задаваемых генератором. Генератор деформаций, выполненный в виде системы магнитов 4 и 6, расположенных внутри и снаружи гибкого колеса, является одновременно генератором внутреннего и наружного расположения, а поэтому допускает выполнение на гибком колесе

1 как наружных, так и внутренних зубьев. Жесткое колесо в этом случае имеет соответственно внутренние и наружные зубья и располагается снаружи или внутри гибкого колеса. При наружном расположении жесткого колеса оно имеет бсльше зубьев, чем гибкое колесо, а при внутреннем — наоборот, меньше. При фрикционном взаимодействии гибкого и жесткого колес аналогичные соотношепия имеют место для периметров их взаимодействующих поверхностей.

Вращающимся элементом передачи, с которого снимается нагрузка в виде крутящего момента, могут быть как гибкое так и жесткое колеса. Для этого каждое из них соответствующим образом соединено с выходным валом передачи. Выходной вал на опорах вращения устанавливается в корпусе передачи. (Жесткое колесо, корпус передачи, выходной вал с опорами на чертеже не показаны).

Передача работает следующим обре.— зом.

При вращении вала 2 малая ось эллипса деформированного поперечного сечения гибкого колеса 1 начинает перемешаться по окружности, принуждая.при этом к синхронному перемешению и большую ось (за счет естественного изгибания тонкостенного цилиндра). Возникающие в начальный момент движения большой оси эллипса неуравновешенные силы между ее полюсами и магнитами

6 приводят к тому, что кольцо 5 начинает вращаться синхронно с боль50 шой Осью эллипса, Вращающиеся синхронно магниты 4 и

6 возбуждают в гибком колесе 1 бегу1цую волну деформаций, при этом все нОвыо y < oòêè гибкого колеса вводятся

На сопрягаемых поверхностях кольца 5 и ведущего вала 2 выполнены соответственно цаз 7 и выступ 8 с соотношением размеров, обеспечивающих взаимный проворот вала 2 и кольца 5 на указанный угол (c учетом возможности реверсирования передачи). Магниты 4 и

6 смещены друг относительно друга на половину углового шага магнитов. Дпя двухволновой передачи зоны расположения магнитов 4 и 6 смещены на 90 (при сборке передачи). Между магнитами 4, 6 и гибким колесом 1 помещена магнитная жидкость 9. С целью создания емкостей 10 для магнитной жидкости 9 . магниты 4 и 6 заглублены относительно соответствующих поверхностей фланца 3 и кольца 5, обра1ценных к гибкому колесу 1. Магниты 4 и 6 выполнены из сплавов редкоземельных элементов с элементами группы железа, например самария с кобальтом. Магниты 4 и 6 через магнитную жидкость 9 притягивают гибкое колесо 1, деформируя его по двум взаимно перпендикулярным направлениям, магниты 4 - изнутри, а магниты 6 - сна25

45 в зацепление с жестким, что при взаимном их обкате с малой разницей периметров приводит к преобразованию вращательного движения с большим кого проворота позволяет отслеживать положение большой оси гибкого колеса, обеспечивая симметричность формы деформа— ции, тем самым, исключая дополнительные перегибы, что повышает долговеч3 ность гибкого колеса.

Магнитная жидкость между гибким колесом и магнитами исключает воздушнйй зазор между ними, являющийся основным источником потерь в магнитной цепи, что способствует увеличению нагрузочной способности и КПД передачи. При этом исключается полностью возможность возникновения механического контакта между гибким колесом и магнитами, а также не требуется точная установка начальных зазоров между ними, что упрощает сборку передачи. Магнитная жидкость, работая как демпфер, снижает уровень динамичности нагрузок, возникающих в гибком цилиндре при его деформировании, что также повышает его долговечность. Наличие емкостей предотвращает растекание магнитной жидкости, стабилизируя ее пол жение относительно маг1. Шувалов С. A. Гантк>кин П.Я. Исследование волновой электромагнитной передачи типа ремансии. Известия Вузов, М., Машиностроение, 1973, J4 5, зо с. 29-33.

2. Авторское свидетельство СССР

Y,33026, кл. Р 15 С 3/02. 1972.

3. цейтлин H. И. Волновые передачи. Сб. трудов, Станкин, М., 1970, ss с. 329, фиг. 3 (прототип).

5 8 эффиционтом редукции угловой скорости вращающегося ведомого элемента передачи (гибкого или жесткого колеса).

Нагружение. передачи значительными крутяшими моментами, а также существенное изменение нагрузки в процессе ра боты передачи обусловливает ис.;ажение первоначальной формы деформации поперечного сечения гибкого колеса 1. Смещение большой оси относительно магнитов 6 приводит (как и в момент пуска) к образованию между ними клинового зазора, и, как следствие, неуравновешенных магнитных сил, которые поворачивают кольцо 5 до совпадения с полюсами большой оси деформированного гибкого колеса 1. Таким образом кольцо 5 с магнитами 6 автоматически отслеживает чоложение болыпой оси деформированного гибкогс колеса 1, обеспечивая, тем самым, минимальный зазор между ними.

Взаимный проворот кольца 5 относительно в:ша 2 ограничен величиной угла,. определяемого соотношением угловых размеров паза 7, кольца 5 и выступа

8 вала 2, имеющего величину менее 90<

t что исключает возможность совмещения магнитов 4 и 6 в одну плоскость. Наличие кольца с магнитами, расположеннь ми снаружи гибкого колеса, свя=анного с ведущим валом с возможностью их взаимно15362 6 питое, и упрошаетпроцесс сборки передачи.

Деформирование гибкого колеса не только изнутри, но и снаружи позволяет более надежно точно создать требуемую фор му деформации Гибкого колеса..

Предлагаемая волновая передача noasoл яет создать мощные высокоскоростные и риводы, отличающиеся простотой конструкции, компактностью, высоким KITH и долговечносT be

Формула -изобретения

1. Волновая передача, содержащая кор» пус, установленные и нем жесткое колесо, гибкое колесо, генератор волн с посточнными магнитами или электромагнитами, смещенными один относительно дру20 гого на половину углового шага и образующими с гибким колесом воздушные зазоры, заполненные магнитной жидкостью или порошком, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговеч25 ности передачи, генератор волн снабжен расположенными внутри гибкого колеса ведущим валом с фланцем, на наружной поверхности которого установлен один из магнитов> и размещенным на ведущем валу с возможностью проворота и охвазо тываюшим гибкое .колесо кольцом, на внутренней поверхности которого установлены другие магниты, взаимодействующие с первыми.

2. Волновая передача по и. 1, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, на соп.рягаемых поверхностях ведущего вала и кольца выполнены соответственно выступ и паэ с соотношением размеров, обсспечивающих взаимный проворот на о заданный угол.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе

815362

Составитель В. Никишин

Техред М.Федорнак Корректор О. Билак

Редактор О. Малец

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Г1роектнаа, 4

Заказ 1004/5 Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ f осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035„Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5