SU846892A1

SU846892A1 - Волновой магнитный редуктор

Info

Publication number: SU846892A1
Application number: SU792824485A
Authority: SU
Inventors: Всеволод Никифорович Дубинин; Константин Васильевич Индукаев; Евгений Валентинович Кривобоков; Лев Николаевич Чуркин
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4128
Priority date: 1979-10-03
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1981-07-15

Description

1

Изобретение относитс к электромеханике , а точнее, к прецизионным волновым магнитным редукторам.

Известные волновые магнитные редукторы содержат два соосных кольца из немагнитного материала, в которых размещены пластины (зубь ) из магнйтном гкого материала, и посто нные магниты, обеспечивающие силовое магнитное взаимодействие между даниьши кольцами fl 1-

Недостатком известных ред: кторов вл етс их низка точность, обусловленна зависимостью точности углового положени выходного вала, от его радиального биени При работе редуктора Б понижающем режиме.

Суммсфна ошибка углового положени выходного вала такого редуктора складываетс в основном из двух составл ющих; из ошибки, обусловленной неточностью углового положени пластин из «нагнитном гкого материала, и ошибки, обусловленной радиальным биением одного кольца относительно другого, вызванного биением выходного вала.

Ошибка за счет неточности углового положени пластин определ етс формулой,

5Л,.Ф,

где &Ф- средн ошибка положени

пластин (зубьев); N - число взаимодействующих ®зубьеб;

Ошибка, обусловленна радиальню биением, определ етс формулой

„ где г - радиус рабочего зазора}

S - зазор между кольцами; ;i лг - биение.

При болыаом (пор дка 200-300) чис ле зубьев и обычной дл стгшдартных делительных устрЫ1ств сшибке углового положени пластин (пор дка 1) ошибка 3 счет радиального биени может существенно превосходить 25 ошибку А за счет неточности размещени пластин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс волновой магиитный редуктор, содержащий установленный на ведущем валу ротор с посто нными магнитами, установленные коаксиально два кольца из немагнитного материала с радиально размещенными в них пластинами из магнитном гкого материала . Така схема магнитной цепи позвол ет за счет одностороннего намагничивани посто нных магнитов исключить перемагничивание зубьев в процессе работы, а следовательно, резко снизить потери на гистерезис, позвол ет иметь любое, .в том числе и нечетное, число пар полюсов/ что обеспечивает более широкий, чем в случае однор дных редукторов, диапазон допустимых передаточных отнсмиений , а также дает возможность путем разворота колеса на 180 во врем нарезани второго р да зубьев исключить периодическую составл ющую ошибку углового положени зубьев 2 .

Однако ошибка углового положени выходного вала uf,обусловленна радиальным биением, при большом {пор дка 200-300) числе зубьев и обычной дл стандартных делительных устройств погрешности (пор дка 1) может существенно превосходить сшибку за счет неточности углового положени пластин .

Цель изобретени - повышение точности передачи и увеличение выходного момента.

Указанна цель достигаетс тем, что волновой магнитный редуктор снабжен кольцом с радиально размещенными пластинами из магнитном гкого материала , установленным в радиальном зазоре между внутренним и внешним кольцами, последние жестко соединены между собой, а их пластины попарно лежат на одном радиусе.

На фиг. 1 изображен предлагае(«ий волновой магнитный редуктор с двухр дным расположением во всех трех кольцах и с числом пар магнитных поЛюсов , равным трем, разрез, на фиг. 2то же, торцовой разрез.

Редуктор содержит коаксиально установленные немагнитные кольца 1 и 2, жестко соединенные между собой в единую деталь 3, котора одновременно вл етс герметическим экраном, отдел ющим немагнитное кольцо 4 от ротора 5 с посто нными магнитами 6. Ротор 5 установлен на ведущем валу 7, вращающемс в подшипниках 8. Среднее кольцо 4 насажено на выходной вал 9, вращающийс в подшипниках 10. .В кольцах 1,2 и 4 пластины 11-13 из магнитном гкого материала соответственно . Кольцо 1 охвачено снаружи сплошным кольцом из магнитном гкого материала 14 и вместе с ним жестко соединено с крыидкой 15. Крышка 16 прикреплена к детали 3. Число пластин и их угловое положение в .кольцах 1 и 2 совпалают, указанное число может равн тьс числу пластин

в кольце 4 или может отличатьс от него на число равное или кратное трем.

В случае, равенства числа пластин в указанных кольцах по крайней мере, в одном из трех колец, пластины размещены с неравномерным угловым шагом с угловым периодом в 120. Такой редуктор преобразует равномерное вращение входного вала в колебательное Движение выходного вала, в случае,

0 если число пластин в указанных кольцах отличаетс на число равное или кратное трем, а пластины во всех коль цах размещены с посто нным угловым шагом, редуктор преобразует равномер5 ное вращение входного вала в равномерное вращение выходного. Если же при этом хот бы в одном из колец пластины разь«щены с переменным угловым шагом, данный редуктор преоб0 разует равномерное вращение входного вала во вращательно-колебательное движение выходного вала. Допустима схема редуктора, в котором в одном из колец, кроме среднего, пластины

5 размещены в один р д, при этом их длина в осевом направлении превосходит удвоенный соответствующий размер пластин, размещенных в смежном кольце , а также схема, при которой во всех кольцах пл-астины размещены в

0 один р д.

Предлагаемый редуктор работает следующим образом.

Посто нные магниты б обеспечивают силовое взаимодействие между пласти5 нами 11, 12 и 13, которое приводит к тому, что кольцо 4 устанавливаетс в некотором равновесном положении, обусловленном равенством нулю (в случае отсутстви нагрузки на выходе)

0 суммарного момента, действующего на все пластины. Данное равновесное положение при наличии любого несоответстви в угловом распределении пластин,:в кольцах 1 и 2 с одной стороны и кольцом 4 с другой, измен ет5 с при вращении посто нных магнитов 6, что приводит к вращению кольца 4 относительно колец 1 и 2.

Погрешность положени выходного вала данного редуктора, обусловленна

0 радиальным биением наружного и внутреннего колец относительно среднего 1, определ етс формулой

J .()

ДЧ

2 rf

h

5

где d - толщина среднего кольца. Эта ошибка в /d раз меньше, чем аналогична ошибка у двухколесного редуктора, обычно отношение /d превосходит число 10. Погрешност)ь углового положени выходного вала дН/( за

0 счет неточности углового положени пластин Аф определ етс формулой

й.--(2N)(l) .

и имеет тот же пор док, что и в двухколесном редукторе. Погрешность АШз за счет несовпадени осей симметрии системы пластин во внутреннем к наружном кольце дг определ етс Д, ,

Однако, в варианте, в котором во все трех кольцах пластины расположены в два р да, при условии совместного прорезани пазов под пластины в наружном и внутреннем кольце, указанна погрешность усредн етс по большому числу пластин и пренебрежимо мала.

Введение в магнитную цепь двух дополнительных зазоров, дополнительного кольца, а следова ельно, в сумме составл ющих обычно около одного процента cyNwapHofi длины посто нного магни га вдоль средней силОвой лииии, незначительно увеличивает коэффициен размагничивани , что приводит при использовании высококоэрцитивных магнитов , например из сплава SD Со, к пренебрежимо малому снижению индукции в зазоре. Таким образом, момент и жесткость предлагаемого редуктора практически вдвое больше соответствующих характеристик соизмеримого с НИМ двухколесного редуктора.

Claims

1.Авторское свидетельство СССР № 280142,. кл. F 16 Н 1/06, 1968.

2.Па:тент США № 3.301.019, кл. 74-640, 1967 (прототип).

f5

ID

/ . f/f

ft

12

а

9т.1