Волновая передача

ОП ИСАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическикРеспублик и 815362(22) Заявлено 04.07.78 (21) 264004 9/25-28 с прнсоединениек заявки як Гооудеротееииый комитет СССР(23) Приоритет Опубликовано 23.03.81, бюллетень РЙ 11 по делам изебретеиий и открытий(088.8) Дата опубликования описания 27.03.81(72) Авторы изобретения В. Д. Загинайло, В. С, Дудников, О И. Осипова и Ю. К. Остапенко Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени(7 ) Заявительгосударственный университет им, 300 петия Воссоединения Украины с Россией(54) ВОЛНОВАЯ ПЕРЕДАЧА Изобретение относится к устройствамволновых передач и может быть исполь- ,зовано во многих отраслях народного хозяйства в кинематических и силовых приводах с высокооборотными приводнымиустройствами, например .турбинами.Известна электромагнитная волноваяпередача, содержащая гибкое и жесткое.колеса, управляющие системы электромагнитов Я,Недостаток электромагнитной волновой передачи - низкая нагрузочная способность и КПД, сложность системы,коммутации и управления.Известен также электрогидравлическийпреобразователь, содержащий гибкий .магнитопроводящий птщнндр, деформаруемыйизнутри магнитами, полюса которых образувт воздушные зазоры, с гибким цилиндром )2.20Недостатками этого преобразователяприменительно 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 начальныхзазоров между гибким колесом и магнитами Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является волновая передача, содержащая корпус, установденные 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, заполненные магнитной жидкостью или порошком 3Недостаток известной волновой передачи заключается в невысокой долговечности гибкого колеса из за возникновения в нем дополнительных перегибов вследствие искажения формы гибкого колеса при . нагружении передачи.3 615362Цель изсбретеция - увеличение долговечности передачи.Поставленная цель достигается тем,что генератор волн снабжен расположенным внутри гибкого колеса ведущим валом с фланцем, на наружной поверхностикоторого установлен один из магнитов,и размещенным на ведущем валу с возможностью поворота и охватывающим гибкоеколесо кольцом, на внутренней поверх Оности которого установлены другие магниты, взаимодействующие с первыми.Кроме того на сопрягаемых поверхностях ведущего вала и кольца выполнены соответственно выступ и паз с соотношением размеров, обеспечивающихвзаимный проворот на заданный угол.На фиг. 1 схематически изображенапредлагаемая передача, общий вид, нафиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.20Волновая передача содержит гибкоеколесо 1 в виде магнитопроводящегоцилиндра, ведущий вал 2 с фланцем 3,на наружной поверхности которого установлены постоянные магниты 4, кольцо 5, установленное на ведущем валу2 с возможностью проворота в пределах угла, Определяемого степенью искажения поперечного сечения гибкого колеса при максимальной нагрузке, иохватываюшеегибкое колесо 1. На внуттренней поверхности кольца 5. установлены постоянные магниты 8. ружи. Деформированное гибкое колесо .1вводится в зубчатый или фрикционныйконтакт с жестким колесом на черетежене показано). Для волновой зубчатой передачи числа зубьев гибкого и жесткогоколеса отличаются друг от друга на величину, кратную числу волн деформации,задаваемых генератором. Генератор деформаций, выполненный в виде системымагнитов 4 и 6, расположенных внутрии снаруки гибкого колеса, являетсяодновременно генератором внутреннегои наружного расположения, а поэтомудопускает выполнение на гибком колесе1 как наружных, так и внутренних зубьев, Жесткое колесо в этом случае имеетсоответственно внутренние и наружныезубья и располагается снаружи или внутри гибкого колеса. При наружном расположении жесткого колеса оно имеетбсльше зубьев, чем гибкое колесо, апри внутреннем - наоборот, меньше. Прифрикционном взаимодействии гибкого ижесткого 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 начертеже не показаны).Передача работает следующим обрезом.При вращении вала 2 малая ось эллипса деформированного поперечного сечения гибкого колеса 1 начинает перемешаться по окружности, принуждая.при этом к синхронному перемещению и боль- ШУЮ ОСЬЗа Счет еотЕСтвенНОГО 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 боль 55 На сопрягаемых поверхностях кольца 5 и ведущего вала 2 выполнены соответственно цаз 7 и выступ 8 с соотношением размеров, обеспечивающих взаимный проворот вала 2 икольца 5 на указанный угол (с учетом возможности реверсирования передачи). Магниты 4 и 6 смещены друг относительно друга на половину углового шага магнитов. Для 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, обраценных 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 - сна 25 30 40 45 шой осью эллипса,Вращающиеся синхронно магниты 4 и 6 возбуждают в гибком колесе 1 бегу 1 цую волну деформаций, при этом все новью участки ГибкОГО кОлеса вводятся в зацепление с жестким, что при взаимном их Обкате с малой разницей периметров приводит к преобразованию вращательного движения с большим ко5 8153 эффиционтом редукции угловой скорости вращающегося веломого элемента передачи (гибкого или жесткого колеса).Нагружение. передачи значительными крутящими моментами, а также сушественное изменение нагрузки в процессе ра- боты передачи обусловливает ис.;ажение первоначальной формы деформации поперечного сечения гибкого колеса 1. Смещение большой оси относительно магии о тов 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 большой оси деформированного гибкогс колеса 1, обеспечивая, тем самым, минимальный зазор между ними.Взаимный проворот кольца 5 относительно юла 2 ограничен величцкой угла определяемого соотношением угловых размеров паза 7, кольца 5 и выступа 8 вала 2, имеющего величину менее 90 что исключает возможность совмещения магнитов 4 и 6 в одну плоскость. Наличие кольца с магнитами, расположенными снаружи гибкого колеса, свя "анного с ведузо щим валом с возможностью их взаимно 1. Шувалов С, А. Гантккин П.Я. Исследование волновой электромагнитной передачи типа ремансии, Известия Вузов, М., "Машиностроение", 1973, 1 о 5, с. 29-33.2. Авторское свидетельство СССР Хд 330264, кл. Р 15 С 3/02, 1972.3. Цейтлин Н, И. Волновые передачи, Сб. трудов, Станкин, М., 1970, с. 329 фиг. 3 (прототип). го проворота позволяет отслеживать положение большой оси гибкого колеса, обеспечивая симметричность формы деформа - ции, тем самым, исключая дополнительные перегибы, что повышает долговеч 35 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, возникаю - 0 щих в гибком цилиндре при его деформировании, что также повышает его долговечность. Наличие емкостей предотвращает растекание магнитной жидкости, стабилизируя ее па жение относительно маг 62 6питое, и упрошаетпроцесс сборки передачи. Деформирование гибкого колеса не только изнутри, но и снаружи позволяет более надежно точно создать требуемую форму деформации гибкого колесаПредлагаемая волновая передача поэволяетсоздать мощные высокоскоростные приводы, отличающиеся простотой конструкции, компактностью, высоким КПД и долговечностью. Формула изобретения 1, Волновая передача, содержащая кор" пус, установленные в нем жесткое колесо, гибкое колесо, генератор волн с посточнными магнитами или электромагнитами, смещенными один относительно другого на половину углового шага и образующими с гибким колесом воздушные зазоры, заполненные магнитной жидкостьюили порошком, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения долговечности 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 охватывающим 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 паз с соотношением размеров, обсспечивающих взаимный проворот на заданный угол. Источники информации,принятые во внимание,при экспертизе