МАГНИТНАЯ ПЕРЕДАЧА
MAGNETIC TRANSMISSION

Изобретение относится к механизмам передачи вращательного движения.
Известны редукторы по заявке РФ на изобретение №2006114493, содержащие зубчатые колеса.
Недостатки: низкая надежность, обусловленная общими недостатками всех зубчатых передач, а именно поломки зубьев при ударных нагрузках, износ зубьев, потребность в смазке.
Известны редукторы по патенту РФ №211573, прототип, 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.
Задачи создания изобретения: повышение надежности за счет уменьшения ударных нагрузок на элементы передачи крутящего момента, уменьшение износа и отказ от смазки передачи.
Решение указанных задач достигнуто в магнитной передаче, содержащей ведущий вал, дифференциальный планетарный механизм с центральным, солнечным и сателлитным колесами, входящими в зацепление между собой и имеющими элементы передачи крутящего момента на их боковых поверхностях, два ведомых вала, отличающейся тем, что дифференциальный планетарный механизм установлен в герметичном корпусе, между ведущим валом и дифференциальной планетарной передачей установлена магнитная муфта, и между дифференциальной планетарной передачей и ведомыми валами также установлены магнитные муфты, а элементы передачи крутящего момента выполнены в виде постоянных магнитов, установленных равномерно по окружности всех шестерен. Все валы, центральное и солнечное колесо установлены на магнитных подшипниках.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 приведена схема передачи,
на фиг.2 - конструкция передачи.
Магнитная передача фиг.1 содержит ведущий вал 1, дифференциальную планетарную передачу 2 и два ведомых вала: внутренний 3 и внешний 4, выполненных соосно. Между ведущим валом 1 и дифференциальной планетарной передачей 2 установлена магнитная муфта 5, а между дифференциальной планетарной передачей 2 и ведомыми валами 3 и 4 - магнитные муфты 6 и 7.
Планетарная передача 2 (фиг.2) содержит корпус 8, внутри которого установлены центральное колесо 9, солнечное колесо 10, сателлиты 11, связанные с водилом 12. Центральное колесо установлено на валу 13, солнечное колесо 10 - на валу 14, сателлитное колесо 11 - на валу сателлитного колеса 15.
Элементы передачи крутящего момента выполнены в виде постоянных магнитов 16, установленных на цилиндрических поверхностях колес 9…11 равномерно с одинаковым шагом и обращенных разноименными полюсами навстречу друг к другу. Все колеса установлены относительно друг друга с зазором 6, величина которого должна превышать максимальное биение наружных, цилиндрических поверхностей колес 9…11 относительно осей, т.е. 0,1…0,2 мм. Большие зазоры применять нецелесообразно, т.к. эффективность действия магнитов ослабевает. Передача не нуждается в смазке, т.к. отсутствует контакт, имеющий место в зубчатом зацеплении.
В устройстве применено три магнитных муфты 5, 6 и 7, каждая из которых содержит ведущие и ведомые диски муфт, соответственно для первой магнитной муфты 5 - это ведущий диск 17 и ведомый диск 18, для второй магнитной муфты 6 - это ведущий диск 8 и ведомый диск 19, для третьей магнитной муфты 7 - это ведущий диск 20 и ведомый диск 21. На всех дисках 17…21 установлены магниты муфт 22. Между ведущими и ведомыми дисками магнитных муфт 5, 6 и 7 установлены магнитопроницаемые перегородки 23, 24 и 25. Все валы установлены на подшипниках 26. В устройстве могут быть применены подшипники скольжения или подшипники качения. Во втором варианте целесообразно применить закрытые подшипники, заполненные консистентной смазкой. Возможно применение магнитных подшипников, в этом случае смазка не нужна. Так как корпус 8 выполнен герметичным, то устройство не нуждается в регламентных работах и ремонте и имеет практически неограниченный ресурс.
При работе привод (не показан) приводит во вращение ведущий вал 1 и ведомый диск 17 первой магнитной муфты 5, который приводит в действие ведомый диск 18 первой магнитной муфты 5. В результате вращается центральное колесо 9 с частотой вращения, равной частоте вращения ведомого вала 1. Через сателлит 11 вращение передается на солнечное колесо 10 и на водило 12. В результате приводятся во вращение ведущие диски 18 и 20, которые приводят во вращение соответственно ведомые диски 19 и 21 второй и третьей магнитных муфт 6 и 7. Магнитные потоки, создаваемые постоянными магнитами 16, установленными на колесах 9…11, выполняют функцию зубчатого зацепления.
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 относительно ведомой шестерни. 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 надежность за счет уменьшения ударных нагрузок на элементы передачи крутящего момента, уменьшение износа и отказ от смазки редуктора.