SU1733771A1 - Gear - Google Patents
Gear Download PDFInfo
- Publication number
- SU1733771A1 SU1733771A1 SU894751510A SU4751510A SU1733771A1 SU 1733771 A1 SU1733771 A1 SU 1733771A1 SU 894751510 A SU894751510 A SU 894751510A SU 4751510 A SU4751510 A SU 4751510A SU 1733771 A1 SU1733771 A1 SU 1733771A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- shafts
- shaft
- ferromagnetic material
- transmission
- transfer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Abstract
Использование: машиностроение, робо- тотехнические системы и транспортные средства. Сущность изобретени : передача содержит корпус, размещенные в нем три вала из ферромагнитного материала. Части корпуса между валами представл ют собой магнитопровод. Конусообразные передающие элементы из ферромагнитного материала установлены на соответствующих валах с зазором вдоль образующих. В зазоры помещена магнитореологическа жидкость. Система управлени содержит электрические катушки, охватывающие валы или маг- нитопроводы, и управл ющий электрический блок, выход которого соединен с электрическими катушками. 6 з.л. ф- лы, 8 ил.Use: mechanical engineering, robot-technical systems and vehicles. The essence of the invention: the transmission comprises a housing, three shafts of ferromagnetic material accommodated therein. The parts of the body between the shafts are a magnetic core. Cone-shaped transmitting elements of ferromagnetic material mounted on the respective shafts with a gap along the generatrix. A magnetorheological fluid is placed in the gaps. The control system contains electrical coils, spanning shafts or magnet lines, and a control electrical unit whose output is connected to electrical coils. 6 hp f-ly, 8 ill.
Description
Изобретение относитс к передачам с магнитными жидкост ми.The invention relates to magnetic fluid transmissions.
Известны фрикционные передачи с взаимно-пересекающими ос ми валов.Known friction gears with mutually intersecting shaft axes.
Известны также передачи с двум коническими ферромагнитными колесами, между которыми помещена магнитореологическа жидкость.Also known are gears with two conical ferromagnetic wheels between which a magnetorheological fluid is placed.
Недостатками указанных передач вл ютс их узкие функциональные возможности , в частности невозоможность электрического управлени перераспределением передаваемых моментов на два разных выходных вала.The disadvantages of these transmissions are their narrow functionality, in particular the impossibility of electrically controlling the redistribution of the transmitted moments to two different output shafts.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to expand the functionality.
На фиг. 1 показана передача, первый вариант; на фиг. 2 - то же .второй вариант; на фиг. 3 - то же, третий вариант; на фиг. 4 - то же, четвертый вариант; на фиг. 5 - электрическа схема управлени передачей по первому варианту; на фиг. 6 - то же, по второму варианту; на фиг. 7 - то же, поFIG. 1 shows the transmission, the first option; in fig. 2 - the same. Second option; in fig. 3 - the same, the third option; in fig. 4 - the same, the fourth option; in fig. 5 is an electrical transmission control circuit of the first embodiment; in fig. 6 - the same, according to the second option; in fig. 7 - the same
третьему варианту; на фиг. 8 - то же, по четвертому варианту.the third option; in fig. 8 - the same, according to the fourth option.
Предлагаема передача вл етс передачей с двум разными выходными валами и может выполн ть роль дифференциала (фиг. 1-4).The proposed transmission is a transmission with two different output shafts and can act as a differential (Fig. 1-4).
Передача (фиг. 1 -4) содержит ферромагнитные валы 1-3, на которых установлены ферромагнитные конусообразные передающие элементы 4-6 (или конические колеса). Элементы 4-6 расположены внутри неферромагнитного корпуса 7. где помещена также и магнитореологическа жидкость 8 (или суспензи ), котора находитс и в зазорах между колесами - элементами 4-6. Между валами 1-3 установлены магнитопроводы 9, а вокруг валов 2 и 3 расположены неподвижные электрические катушки 10 и 11. Магнитопроводы 9 могут образовывать внешний (ферромагнитный) корпус передачи.The transmission (Figures 1-4) contains ferromagnetic shafts 1-3, on which ferromagnetic cone-shaped transmitting elements 4-6 (or conical wheels) are mounted. Elements 4-6 are located inside the non-ferromagnetic housing 7. Where the magnetorheological fluid 8 (or suspension) is also placed, which is also located in the gaps between the wheels, elements 4-6. Magnetic cores 9 are installed between shafts 1-3, and fixed electric coils 10 and 11 are located around shafts 2 and 3. Magnetic cores 9 can form an external (ferromagnetic) transmission body.
Дл первого варианта передачи (фиг. 1) достаточно двух соленоидных катушек 10 и 11.For the first transmission variant (Fig. 1), two solenoid coils 10 and 11 are sufficient.
LOLO
СWITH
XIXi
;со со; with so
XIXi
vjvj
Во втором варианте передачи (фиг. 2) к указанным катушкам 10 и 11 добавл етс треть неподвижна катушка 12, котора расположена вокруг вала 1.In the second transmission variant (Fig. 2), a third fixed coil 12 is added to said coils 10 and 11, which is located around shaft 1.
В третьем варианте передачи (фиг. 3) в конструкцию добавл ютс магнитопровод 13, четвертый конусообразный передающий элемент 14 (в виде конического ферромагнитного колеса) и четвертый ферромагнитный вал 15. Между валами 1 и In the third transmission variant (Fig. 3), the magnetic core 13, the fourth cone-shaped transmission element 14 (in the form of a conical ferromagnetic wheel) and the fourth ferromagnetic shaft 15 are added to the structure. Between the shafts 1 and
15может быть помещен промежуточный элемент 16, который необ зателен. Элемент 16 может позвол ть валу 15 проворачиватьс относительно вала 1. Элемент 16 может быть неферромагнитным. Элемент 15 an intermediate element 16 can be placed, which is optional. Element 16 may allow shaft 15 to rotate relative to shaft 1. Element 16 may be non-ferromagnetic. Element
16может быть выполнен, например, в виде подшипников.16can be performed, for example, in the form of bearings.
В четвертом варианте передачи (фиг. 4) к ранее указанным детал м добавл етс еще и соленоидна катушка 17, котора мо- жет быть неподвижно установлена вокруг вала 15. В зазорах между колесами - элементами 4, 5, 6 и 14 находитс магниторео- логическа жидкость 8.In the fourth transmission variant (Fig. 4), a solenoid coil 17 is also added to the previously mentioned parts, which can be fixedly mounted around the shaft 15. In the gaps between the wheels - elements 4, 5, 6 and 14 there is a magneto-rheological liquid 8.
Дл управлени и питани катушек 10 и 11 вариантов передачи по фиг. 1-3, можно примен ть схемы, показанные на фиг. 5-7, где кроме ранее указанных катушек 10 и 11, используютс также переменный резистор 18 (или потенциометр), источник 19 питани (посто нного или переменного), усилители 20 и 21, цифроаналоговые преобразователи 22 и 23 и компьютер 24.To control and power the coils 10 and 11 of the transmission options of FIG. 1-3, the circuits shown in FIG. 5-7, where in addition to the previously mentioned coils 10 and 11, variable resistor 18 (or potentiometer), power supply 19 (constant or variable), amplifiers 20 and 21, digital-to-analog converters 22 and 23, and computer 24 are also used.
При использовании второго варианта передачи питать катушки 10, 11 и 12 можно по схеме, приведенной на фиг. 8, где используютс переменный резистор 18 и источник 19 питани .When using the second transmission option, the coils 10, 11 and 12 can be powered by the scheme shown in FIG. 8, where variable resistor 18 and power supply 19 are used.
При реализации варианта передачи по фиг. 4 питание катушек 10, 11 и 12 можно осуществл тьс с помощью схемы фиг. 8, а катушка 17 может включатьс между катушкой 12 и источником 19 (фиг. 8).When implementing the transmission variant of FIG. 4, the power supply of the coils 10, 11 and 12 can be carried out using the circuit of FIG. 8, and coil 17 may be connected between coil 12 and source 19 (Fig. 8).
Передача работает следующим образом .The transmission works as follows.
Если обе катушки 10 и 11 (фиг. 1)обесто- чены, то магнитного пол между колесами- элементами 4-6 нет. От этого магнитореологическа жидкость 8 в зазорах между элементами 4-6 имеет минимум в зкости и сцеплени между элементами 4-6 нет.If both coils 10 and 11 (fig. 1) are de-energized, then there is no magnetic field between the wheels- elements 4-6. From this, the magnetorheological fluid 8 in the gaps between elements 4-6 has a minimum of viscosity and no adhesion between elements 4-6.
Если обе катушки 10 и 11 (фиг. 1) запи- татьтоком одинаковой величины, что можно обеспечить при среднем положении скольз щего контакта резистора 18 (фиг. 5 и 6), то запитанные катушки 10 и 11 (фиг. 1) создадут магнитные пол двух контуров (показаны стрелками на фиг. 1), которые замыкаютс через магнитопроводы 9, валыIf both coils 10 and 11 (fig. 1) are powered by the same size, which can be achieved with the middle position of the sliding contact of resistor 18 (fig. 5 and 6), then the powered coils 10 and 11 (fig. 1) will create magnetic fields two circuits (shown by arrows in Fig. 1), which are closed through the magnetic cores 9, the shafts
1-3 и колеса - элементы 4-6. От возникновени магнитных полей одинаковой силы в обоих зазорах между конусовидными элементами 4-6 в данных зазорах повышаетс в зкость магнитореологической жидкости 8, Это приводит к сцеплению ведущего колеса - элемента 4 с ведомыми элементами 5 и 6. При этом, вследствие одинаковости сил пол и в зкости жидкости 8 в обоих зазорах, на колеса-элементы 5 и 6 от колеса-элемента 4 будут передаватьс одинаковые моменты и скорости.1-3 and wheels - elements 4-6. The occurrence of magnetic fields of equal strength in both gaps between the cone-shaped elements 4-6 in these gaps increases the viscosity of the magnetorheological fluid 8, which leads to the coupling of the drive wheel - element 4 with the driven elements 5 and 6. At the same time, due to the uniformity of the field forces The viscosity of the fluid 8 in both gaps, the wheel elements 5 and 6 from the wheel element 4 will be transmitted the same moments and speeds.
Если же требуетс на один из валов (например , вал 2) передавать момент больший, чем на другой вал 3, то скольз щий контакт переменного резистора 18 (фиг. 5 или 6) смещают в соответствующую сторону от середины . В этом случае ток в катушке 10 усиливаетс , а ток в катушке 11 ослабл етс . Это ведет к усилению магнитного пол в зазоре между элементами 4 и 5 и ослаблению пол в зазоре между элементами 4 и 6. В результате сцепление элемента 5 с ведущим элементом 4 усиливаетс , а сцепление элемента 6 с элементом 14 ослабл етс . Таким ооразом в передаче возникает разность моментов, снимаемых с выходных валов 2 и 3, причем данна разность моментов регулируетс чисто электрически путем перераспределени токов в катушках 10 и 11. Управление перераспределением моментов на выходные валы 2 и 3 электрическим путем и вл етс основным положительным эффектом передачи, Это упрощает ее устройство и расшир ет функциональные возможности .If, however, it is required for one of the shafts (for example, shaft 2) to transfer a moment larger than to the other shaft 3, then the sliding contact of the variable resistor 18 (Fig. 5 or 6) is shifted in the corresponding direction from the middle. In this case, the current in the coil 10 is amplified, and the current in the coil 11 is attenuated. This leads to an increase in the magnetic field in the gap between elements 4 and 5 and a weakening of the field in the gap between elements 4 and 6. As a result, the coupling of element 5 with the driving element 4 is enhanced, and the coupling of element 6 with element 14 is weakened. Thus, in transmission, there is a difference in the moments taken from the output shafts 2 and 3, and this difference in the moments is regulated purely electrically by redistributing the currents in the coils 10 and 11. Controlling the redistribution of the moments on the output shafts 2 and 3 is electric This simplifies its design and expands its functionality.
Ести требуетс передать больший момент на вал 3, то скольз щий контакт резистора 18 (фиг. 5 и 6) смещают (от середины) в другую сторону. Это вызывает увеличение тока в катушке 11 (по сравнению с током катушки 10), отчего сцепление элементов 6 и 4 усиливаетс . На вал 3 (от элемента 6) передаетс больший вращающий момент.If it is required to transfer a larger moment to the shaft 3, then the sliding contact of the resistor 18 (FIGS. 5 and 6) is shifted (from the middle) to the other side. This causes an increase in the current in the coil 11 (as compared to the current in the coil 10), which causes the coupling of elements 6 and 4 to increase. More torque is transmitted to shaft 3 (from member 6).
Электрическое управление передачей позвол ет использовать (в качестве управл ющего устройства) не только резисторы 18, но и компьютер 24 (фиг. 7). В этом случае цифровые выходы компьютера 24 (или электронно-вычислительного устройства) подключаютс к цифровым входам соответствующих цифроаналоговых преобразователей 22 и 23, которые управл ют токами катушек 10 и 11. Компьютер 24, выдава цифровые данные о токах катушек 10 и 11 на свои выходы, задает соответственно и величины моментов, снимаемых с валов 2 и 3 , (фиг. 1), а цифроаналоговые преобразователи 22 и 23 преобразуют цифровые сигналы компьютера 24 в соответствующие величины токов, подаваемых на катушки 10 и 11.The electric transmission control allows using (as a control device) not only resistors 18, but also computer 24 (Fig. 7). In this case, the digital outputs of the computer 24 (or an electronic computing device) are connected to the digital inputs of the corresponding digital-to-analog converters 22 and 23, which control the currents of the coils 10 and 11. The computer 24 produces digital data on the currents of the coils 10 and 11 on their outputs, sets, respectively, the magnitudes of the moments taken from the shafts 2 and 3 (Fig. 1), and the digital-to-analog converters 22 and 23 convert the digital signals of the computer 24 to the corresponding values of the currents applied to the coils 10 and 11.
Работа передачи по фиг. 2 аналогична работе передачи по фиг. 1, Особенностью работы передачи по фиг. 2 вл етс то, что магнитные пол через вал 1 и колесо-элемент 4 усиливаютс еще и с помощью катушки 12, котора включаетс по схеме фиг. 8. Измен положение скольз щего контакта резистора 18 (фиг. 8), можно измен ть и соотношение моментов, снимаемых с валов 2 и 3 передачи по фиг. 2.The transmission operation of FIG. 2 is similar to the operation of the transmission of FIG. 1, a feature of the transmission operation of FIG. 2 is that the magnetic fields through the shaft 1 and the wheel member 4 are further enhanced by the coil 12, which is activated as shown in FIG. 8. By changing the position of the sliding contact of the resistor 18 (Fig. 8), the ratio of the moments taken from the shafts 2 and 3 of the transmission of FIG. 2
Передача по фиг, 3 работает и управл етс аналогично передаче по фиг, 1 Особенностью работы передачи по фиг. 3 вл етс то, что моменты на выходные валы 2 и 3 передаютс не только от входного вала 1, но и от другого входного вала 15 (через сцепление элементов 5, 6 и 14). Перераспределением токов в катушках 10 и 11 (фиг. 3, 5, 6 и 7) можно обеспечивать перераспределение моментов, передаваемых на валы 2 и 3 от валов 1 и 15.The transmission in FIG. 3 operates and is controlled in a manner similar to that in FIG. 1. The feature of the transmission operation in FIG. 3 is that the moments on the output shafts 2 and 3 are transmitted not only from the input shaft 1, but also from another input shaft 15 (through the coupling of elements 5, 6 and 14). By redistributing the currents in the coils 10 and 11 (Figs. 3, 5, 6 and 7), it is possible to redistribute the moments transmitted to shafts 2 and 3 from shafts 1 and 15.
Четвертый вариант передачи (фиг. 4) работает и перераспредел ет моменты аналогично передаче по фиг. 3. Особенностью работы этой передачи вл етс то, что в ней пол через валы 1 и 15 дополнительно усиливаютс еще и катушками 12 и 17. Схема питани всех катушек 10, 11, 12 и 17 передачи по фиг. 4 может выполн тьс аналогично схеме фиг. 8, где катушку 17 можно включить между катушкой 12 и источником 19.The fourth transmission option (FIG. 4) works and reallocates moments in the same way as the transmission in FIG. 3. A feature of this transmission is that in it the field through shafts 1 and 15 is additionally reinforced by coils 12 and 17. The power supply circuit of all transmission coils 10, 11, 12 and 17 in FIG. 4 can be performed in a manner similar to that of FIG. 8, where the coil 17 can be connected between the coil 12 and the source 19.
На безе конструкции передачи по фиг. 4 можно реализовать и еще один (дополнительный ) вариант передачи. Так, если в конструкции фиг. 4 промежуточный элемент 16 реализовать в виде обычной муфты, не позвол ющей валу 15 проворачиватьс относительно вала 1 (т.е. если валы 1 и 15 жестко соединить элементом 16), а катушки 10, 11, 12 и 17 (фиг. 4) питать от отдельных соответствующих цифроаналоговых преобразователей , позвол ющих измен ть силу и направлени токов через отдельные катушки 10, 11, 12 и 17, то конструкци по фиг. 4 позвол ет не только управл ть перераспределением моментов, передаваемых на выходные валы 2 и 3 от соединенных вместе входных валов 1 и 15, но и даже обеспечивать реверс вала 2 или 3 (или обоих валов 2 и 3 одновременно). Все это повышает функциональные возможности передачи.The meringues of the gear design of FIG. 4 it is possible to implement one more (additional) transfer option. So, if in the construction of FIG. 4, the intermediate element 16 is realized in the form of a conventional coupling, which prevents the shaft 15 to rotate relative to the shaft 1 (i.e., if the shafts 1 and 15 are rigidly connected by the element 16), and the coils 10, 11, 12 and 17 (Fig. 4) are fed from individual corresponding digital-to-analog converters, which allow the force and direction of the currents to be changed through the individual coils 10, 11, 12 and 17, the design of FIG. 4 not only allows control of the redistribution of moments transmitted to the output shafts 2 and 3 from the input shafts 1 and 15 connected together, but even provide a reverse shaft 2 or 3 (or both shafts 2 and 3 simultaneously). All this enhances the functionality of the transfer.
Передача по всем вариантам проста, компактна и надежна. Эти качества, а также ее широкие функциональные возможности делают ее удобной дл применени в робототехнике , электротранспорте и автомобилестроении .Transmission on all options is simple, compact and reliable. These qualities, as well as its wide functionality, make it convenient for use in robotics, electric transport and automotive industry.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894751510A SU1733771A1 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894751510A SU1733771A1 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1733771A1 true SU1733771A1 (en) | 1992-05-15 |
Family
ID=21475726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894751510A SU1733771A1 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1733771A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6089115A (en) * | 1998-08-19 | 2000-07-18 | Dana Corporation | Angular transmission using magnetorheological fluid (MR fluid) |
US6808235B2 (en) | 2000-02-28 | 2004-10-26 | Lear Corporation | Method and apparatus for adjusting automotive seat mechanisms |
CN103062347A (en) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 中国矿业大学 | Multiple-output transmission device for magnetorheological fluid |
CN103195901A (en) * | 2013-04-02 | 2013-07-10 | 沈锡鹤 | Magneto-rheological clutching, braking, veering and variable speed controlling transmission assembly device |
CN114321302A (en) * | 2022-01-11 | 2022-04-12 | 重庆大学 | Magnetorheological planetary traction transmission bearing type speed reducer |
-
1989
- 1989-10-20 SU SU894751510A patent/SU1733771A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1227867, кл. F 16 Н 15/10, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1193338, кл. F 16 Н 15/01,1984. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6089115A (en) * | 1998-08-19 | 2000-07-18 | Dana Corporation | Angular transmission using magnetorheological fluid (MR fluid) |
US6808235B2 (en) | 2000-02-28 | 2004-10-26 | Lear Corporation | Method and apparatus for adjusting automotive seat mechanisms |
CN103062347A (en) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 中国矿业大学 | Multiple-output transmission device for magnetorheological fluid |
CN103195901A (en) * | 2013-04-02 | 2013-07-10 | 沈锡鹤 | Magneto-rheological clutching, braking, veering and variable speed controlling transmission assembly device |
CN103195901B (en) * | 2013-04-02 | 2016-08-24 | 上海锘威传动控制有限责任公司 | A kind of magnetorheological clutch, brake, turn to, the drive assembly device of speed Control |
CN114321302A (en) * | 2022-01-11 | 2022-04-12 | 重庆大学 | Magnetorheological planetary traction transmission bearing type speed reducer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4657103A (en) | Electric power steering system for vehicles | |
WO2003054417A3 (en) | Continuously variable transmissions using magnetorheological fluid or oil shear and methods of and systems for using the same in a vehicle, in-wheel application | |
US10358051B2 (en) | Motor drive unit | |
JP2000065094A (en) | Continuous variable transmission using magnetorheological fluid | |
WO1990011906A3 (en) | Vehicle, continuously variable gear mechanism, and transport system | |
SU1733771A1 (en) | Gear | |
JPH10196765A (en) | Differential filled with rheological fluid | |
US6837818B1 (en) | Continuously variable transmission system | |
US2272934A (en) | Mechanism for power transmission | |
US2975648A (en) | Electrically controllable spring clutch and brake for power transmitting device | |
US6138808A (en) | Speed control wrap spring clutch | |
US2906900A (en) | Magnetic variable-speed device | |
US3048046A (en) | Power transmission for variable speed and torque | |
US3071021A (en) | Mechanical power amplifier | |
US6089115A (en) | Angular transmission using magnetorheological fluid (MR fluid) | |
US1933208A (en) | Clutching and speed-changing device | |
US5111087A (en) | Propulsion system | |
US20010035324A1 (en) | Driving force distribution device for vehicle | |
EP1036961B1 (en) | Automated gear change for an automobile vehicle, in particular for an industrial vehicle | |
US2352238A (en) | Magnetic transmission | |
US3106850A (en) | Magnetic fluid transmission means | |
US1803235A (en) | Clutching and speed-changing device | |
JPS5865362A (en) | Power transmission gear using magnetic force | |
US2876880A (en) | Low inertia magnetic disc clutch | |
CN116867989A (en) | Additional parallel load path actuator using fluid coupler |