×
29.05.2018
218.016.55ed

СТАТОРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕДУКТОР-МУЛЬТИПЛИКАТОР УЗЯКОВА С ВНУТРЕННИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к магнитным редукторам. Несоосный статорный магнитный редуктор-мультипликатор с внутренним зацеплением содержит два вала - быстроходный и тихоходный. На валах закреплены роторы на постоянных магнитах. Ротор быстроходного вала имеет на внешней поверхности четное число полюсов 2n. Ротор тихоходного вала имеет на внутренней поверхности также четное число полюсов, в передаточное число раз большее, чем у быстроходного ротора. Статор, выполненный из ферромагнитных элементов, установленных с зазором, расположен между полюсами быстроходного и тихоходного роторов. Магнитный поток, создаваемый всеми постоянными магнитами быстроходного ротора, замыкается с магнитным потоком, создаваемым частью постоянных магнитов тихоходного ротора, число которых равно 2n, в зоне полюса зацепления, и через многоэлементный ферромагнитный магнитопровод - статор. Достигается возможность увеличения передаваемого крутящего момента. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике, оно может быть использовано в качестве редуктора - механизма для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента, а также в качестве мультипликатора - механизма для повышения угловой скорости с понижением вращающего момента, с передаточным отношением большим, меньшим и равным единице.

Известны разнообразные магнитные редукторы, которые работают по принципу механических редукторов - непосредственного взаимодействия зубцов ведущего зубчатого колеса с зубцами ведомого колеса, но через магнитное взаимодействие. При этом сохраняются кинематические характеристики, аналогичные механическим редукторам (см. например, Ганзбург Л.Б., Федотов А.И. Проектирование электромагнитных и магнитных механизмов. Справочник. Л., Машиностроение, 1980.)

Общим недостатком известных устройств является то, что величина вращающих моментов магнитных редукторов значительно меньше, чем механических. В связи с чем данные механизмы не нашли широкого практического применения.

Близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является редуктор цилиндрический одноступенчатый с внутренним зацеплением, содержащий установленный консольно быстроходный вал с быстроходным звеном - шестерней, тихоходный вал с тихоходным звеном - зубчатым колесом с внутренним зацеплением, опоры валов (подшипники) и корпус (см. например, рис. 42, Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов. - Учебное пособие для вузов. Киев: «Вища школа». 1979. - 128 с.).

К недостаткам устройства можно отнести высокую точность изготовления, отказы, связанные с механическим контактом зубьев в зоне зацепления, и необходимость смазывания.

Близким по физической сущности к предлагаемому изобретению является синхронная активная многополюсная цилиндрическая муфта с магнитом «звездочка» (см. например, Ганзбург Л.Б., Федотов А.И. Проектирование электромагнитных и магнитных механизмов. Справочник. Л., Машиностроение, 1980). Эта муфта обычно выполняется с явно выраженными полюсами обеих полумуфт. При холостом ходе муфты относительное смешение полумуфт отсутствует, существуют лишь силы их взаимного притяжения, действующие радиально. При приложении движущего момента и момента сопротивления возникает рассогласование полюсов полумуфт, изменение магнитной проводимости зазора и перераспределение магнитного потока в нем. В результате этого возникают касательные силы, стремящиеся вернуть систему в исходное взаимное положение и уменьшить угол рассогласования. Вследствие чего при вращении одной полумуфты синхронно вращается и вторая полумуфта.

Недостатком устройства является то, что оно позволяет реализовать только одно передаточное отношение, равное единице.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является конструкция с внутренним зацеплением магнитной передачи, содержащей ведомый и ведущий валы, на которых установлены, соответственно, ведомый и ведущий диски из магнитопроницаемого материала с постоянными магнитами. Постоянные магниты, по меньшей мере, одного цилиндра выполнены трапециевидной формы и установлены в трапециевидных полостях, выполненных в диске с зазором (Патент RU №2524813 от 12.02.2013).

Недостатком устройства является сложность конструкции и малое число зубцов (магнитов), находящихся во взаимодействии.

Задачей изобретения является повышение передаваемого вращающего момента магнитных редукторов с внутренним зацеплением.

Поставленная задача решается тем, что несоосный статорный магнитный редуктор-мультипликатор Узякова с внутренним зацеплением содержит установленные на подшипниках на межосевом расстоянии два вала - быстроходный и тихоходный, на которых закреплены роторы на постоянных магнитах и ферромагнитный магнитопровод - статор. Ротор быстроходного вала имеет на внешней поверхности четное число полюсов - два и более - 2n. Ротор тихоходного вала имеет на внутренней поверхности также четное число полюсов - два и более, в передаточное число раз большее, чем у быстроходного ротора. Статор, выполненный из ферромагнитных элементов, установленных с зазором, расположен между полюсами быстроходного и тихоходного роторов. Между роторами и статором имеются основные воздушные зазоры минимально возможной величины. Зазор между элементами статора как минимум в десять раз больше, чем основной воздушный зазор. Магнитный поток, создаваемый всеми постоянными магнитами быстроходного ротора, замыкается с магнитным потоком, создаваемым частью постоянных магнитов тихоходного ротора, число которых равно 2n, в зоне полюса зацепления, а также через многоэлементный ферромагнитный магнитопровод - статор. Результирующий момент касательных сил в воздушных зазорах полюсов роторов и статора будет больше, чем момент, возникающий при замыкании магнитного потока в зоне полюса зацепления без статора, как в большинстве известных магнитных редукторах, благодаря чему передаваемые вращающие моменты будут больше при одинаковых габаритах.

Изобретение поясняется чертежами, где на фигуре 1 представлена принципиальная схема несоосного статорного магнитного редуктора-мультипликатора Узякова с внутренним зацеплением, без нагрузки (корпус, валы и опоры не показаны), а на фигуре 2 представлена принципиальная схема несоосного статорного магнитного редуктора-мультипликатора Узякова с внутренним зацеплением, под нагрузкой. Стрелками показаны направления сил притяжения магнитов тихоходного ротора к элементам статора и магнитам быстроходного ротора.

Представленная на фигурах 1 и 2 схема изобретения состоит из следующих основных элементов: быстроходного ротора 1, содержащего пять пар полюсов, тихоходного ротора 2, содержащего десять пар полюсов, и статора 3, состоящего из ферромагнитных магнитопроводов, между которыми имеется значительный зазор (заполненный немагнитным материалом не показан).

Несоосный, статорный магнитный редуктор-мультипликатор Узякова с внутренним зацеплением работает следующим образом. Без нагрузки (в условиях отсутствия момента сопротивления на ведомом роторе) быстроходный 1 и тихоходный 2 роторы занимают положение сцепления, соответствующее минимальному магнитному сопротивлению магнитной цепи. При этом силы притяжения направлены перпендикулярно поверхностям роторов. Магнитный поток, создаваемый всеми постоянными магнитами быстроходного ротора 1, замыкается с магнитным потоком, создаваемым частью постоянных магнитов тихоходного ротора 2, число которых равно 2n (на представленной схеме - 10), в зоне полюса зацепления, и через многоэлементный ферромагнитный магнитопровод - статор 3.

Под нагрузкой при повороте на небольшой угол ведущего ротора (например, быстроходного 1) происходит смещение оси зон максимальной магнитной индукции в полюсе зацепления и ферромагнитных магнитопроводах статора, что приводит к появлению касательных сил магнитного взаимодействия, под действием которых ведомый ротор 2 поворачивается, стремясь занять положение сцепления. При непрерывном вращении ведущего ротора 1 вращение ведомого ротора 2 происходит с частотой в два раза меньше. Для представленной на чертежах конструкции передаточное отношение i=2. Если ведущим звеном будет тихоходный ротор, мы получаем мультипликатор с передаточным отношением i=0,5.

Максимальный момент, передаваемый несоосным статорным магнитным редуктором-мультипликатором Узякова с внутренним зацеплением, определяется конструктивными характеристиками элементов устройства и величиной магнитной индукции в зазорах.

Компьютерное моделирование в программах комплексного моделирования электромагнитного поля методом конечных элементов показало, что введение в конструкцию магнитного редуктора с внутренним зацеплением статора, состоящего из ферромагнитных магнитопроводов, между которыми имеется зазор, повышает передаваемый момент.

Несоосный статорный магнитный редуктор-мультипликатор с внутренним зацеплением, содержащий установленные на подшипниках два вала - быстроходный и тихоходный, на которых закреплены роторы на постоянных магнитах, ротор быстроходного вала имеет на внешней поверхности четное число полюсов 2n, ротор тихоходного вала имеет на внутренней поверхности также четное число полюсов, в передаточное число раз большее, чем у быстроходного ротора, отличающийся тем, что статор, выполненный из ферромагнитных элементов, установленных с зазором, расположен между полюсами быстроходного и тихоходного роторов, а магнитный поток, создаваемый всеми постоянными магнитами быстроходного ротора, замыкается с магнитным потоком, создаваемым частью постоянных магнитов тихоходного ротора, число которых равно 2n, в зоне полюса зацепления, и через многоэлементный ферромагнитный магнитопровод - статор.
СТАТОРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕДУКТОР-МУЛЬТИПЛИКАТОР УЗЯКОВА С ВНУТРЕННИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
СТАТОРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕДУКТОР-МУЛЬТИПЛИКАТОР УЗЯКОВА С ВНУТРЕННИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
СТАТОРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕДУКТОР-МУЛЬТИПЛИКАТОР УЗЯКОВА С ВНУТРЕННИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 112.
25.08.2017
№217.015.bc15

Устройство для обеспечения безопасности автотранспортного средства

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью легковых автомобилей. Устройство содержит набор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616110
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc7c

Устройство для повышения безопасности легкового автомобиля

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью легковых автомобилей. В устройстве для повышения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616209
Дата охранного документа: 13.04.2017
25.08.2017
№217.015.bcff

Установка для принудительного таяния снега

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях. Установка для принудительного таяния снега содержит ванну с решеткой в верхней части для приема и плавления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616407
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd2b

Противобуксовочное устройство для транспортного средства

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к устройствам, предотвращающим буксование ведущих колес автотранспортных средств. Противобуксовочное устройство содержит тормозные механизмы ведущих колес и связанный с ними стояночный тормозной привод, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616229
Дата охранного документа: 13.04.2017
25.08.2017
№217.015.c075

Секционный смеситель проточного типа

Изобретение относится к устройству для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, пищевой нефтехимической и других отраслях промышленности для последовательного смешивания двух и более жидкостей в непрерывном потоке. Секционный смеситель жидкостей проточного типа состоит, как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616664
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c2a4

Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, и может быть использовано при изготовлении монолитных покрытий полов и стяжек на основе цементного раствора. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617812
Дата охранного документа: 27.04.2017
25.08.2017
№217.015.c704

Оптопара с шаровой лампой

Заявленное изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую и предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Заявленная оптопара содержит излучатель, фотоприемный элемент, закрепленные на корпусе, причем в качестве излучателя света использована...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618964
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.c7d1

Пассивная система безопасности автомобиля

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения. Пассивная система безопасности автомобиля содержит набор датчиков перегрузок автомобиля и модуль управления, связанные электрически с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619166
Дата охранного документа: 12.05.2017
25.08.2017
№217.015.c8d2

Устройство к автомобилю для защиты пешеходов

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах. Устройство к автомобилю для защиты пешеходов содержит набор датчиков перегрузок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619370
Дата охранного документа: 15.05.2017
25.08.2017
№217.015.c906

Машина для плавления снега

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы. Машина для плавления снега содержит ванну с решеткой в верхней части для приема и плавления снежной массы и отверстием для слива талой воды, горелки, газовые баллоны с регулятором давления, газопроводом и запальником....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619303
Дата охранного документа: 15.05.2017
Показаны записи 1-5 из 5.
10.04.2016
№216.015.2ce0

Соосный магнитный редуктор-мультипликатор узякова

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579443
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d50

Синхронный магнитный редуктор-мультипликатор узякова

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579756
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.11.2017
№217.015.efb2

Статорная магнитная муфта узякова

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике, оно может быть использовано для передачи энергии с герметичным разделением полостей ведущего и ведомого валов. Статорная магнитная муфта содержит две одинаковые полумуфты с установленными на них постоянными магнитами, имеющие число пар...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629004
Дата охранного документа: 24.08.2017
20.11.2017
№217.015.efd2

Синхронный реактивный магнитный редуктор-мультипликатор узякова

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629003
Дата охранного документа: 24.08.2017
25.06.2018
№218.016.673a

Асинхронная статорная магнитная муфта

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи механической энергии с герметичным разделением полостей ведущего и ведомого валов и для привода механизмов с большими моментами при значительной разности угловых скоростей полумуфт. Асинхронная статорная магнитная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658303
Дата охранного документа: 20.06.2018
+ добавить свой РИД