книги из ГПНТБ / Механизмы с магнитной связью

Но

( 1

+ c o s - ^

arctg X

X

nRJ

У ( i f 1- j 2+ / 2 +

4 /> ( r - / ? i )

4(r + /?1)2

— cos — arctg

ЗяR-J.

4p (r — Ri) У

( ^ ) Ч

г -

+ 4 (г— /го* .

(Ш.66)

Й 7 =

—И о 4 р

« г

Я /2 р - + / / 2

о s i nJp a r d r d a d z \

r:j

0

—j1/2 / Н

(III.67)

M =

— rflF

«= +//

S= 4^ J

da

1/2

r 2

-

X L2rdr dz= -i- p0p//'21

F(r)r dr.

(III.68)

Длина магнита в направлении намагничивания

(III.70)

Толщина магннтопровода

(1,8 ч -4 )5 .

Ьы— (0,3 -г- 0,5)/м.

(Ш.71)

Передаваемый момент торцовой муфты

(III. 72)

где D ± = 2г2

(с м .

рис.М = 2,16-10~8/гВ31/2,

III.6,

а).

Передаваемый момент цилиндрической муфты

М = 1,54-1 Q-7klDll2,

(III.73)

где D 2 = 2R X (см. рис.

III.6,

б)

В формулах (III.72) и (III.73) коэффициент k зависит от 6 и q.

Значения k приведены в табл. III.2.

для

феррита

марки

Значения-

намагниченности I:

Т а б л и ц а

111.2

Значения

коэффициента k

б- іо-3,

к при

q

М

0,1

0,125

0,15 .

0,2

0,25

0.3

0,4

0.5

3

2,76

2,78

2,65

2,-4

2,12

1,99

1,6

1,32

4

2,62

2,66

2,61

2,36

2,06

1,91

1,56

1,29

5

2,28

2,36

2,44

2,33

2,04

1,76

1,52

1,27

6

2,08

2,28

2,3

2,28

2,01

1,65

1,48

1,26

8

1,54

1,61

1,69 '

1,97

1,86

1,59

1,42 .

1,23

10

1,14

1,2

1,36

1,46

1,65

1,55

1,28

1,14

12

0,96

0,99

1,02

1,12

1,28 •

1,28

1,17

1,06

14

0,82

0,85

0,88

0,96

1,01

1,14

1,09

1,01

16

0,74

0,78

0,84

9,89

0,95

0,98

0,98

0,92

20

0,62

0,67

0,71

0,74

0,79

0,81

0,81

0,76

величину

<70ПТ. Затем по

табл. II 1.2

Чопт

определяется

значение

коэффициен­

ОЛ

та

k, соответствующего

qom.

Из (III.72) и (III.73) опреде­

ляются главные размеры муфт по

0,3

заданному

моменту и

принятому

материалу магнита (значению намаг­

0,2

ниченности). Таким образом, для

торцовой

муфты

/

Dt

М

0J

12

В

16 6-W ,м

2,1610~8А/2

’

для

цилиндрической муфты

Рис. III.8.

Зависимость

опти­

DU

М

мального

значения

q от б

.54-10'7£ /2

Зная б и q,

можно определить т, Іы, Ьм,

а затем

и число

маг­

нитов 2р: для торцовой муфты 2р = ^Гі —

для

цилиндрической

2р — —^ - .

По

принятому

значению

2р уточняется

значение т.

Принимается,

что у торцовой муфты

^

0,5г2.

цилиндрическая муфта

разворачивается в линейную,

плоскую.

Передаваемая сила (Я)

определяется формулой

F = klLP 10" 7,

(III.74)

Т а б л и ц а ІІІ.З

Расчетный формуляр СЛШ с магнитами из феррита бария

<

Зна­

Параметры

Формула

Примечание

чение

Толщина экрана а,

м

Рассчитывается

или задается по

-

конструктивным

Конструктивные

зазоры

соображениям

б', м

Рабочий зазор б, м

б = а + 26'

Оптимальное значение q

б

График б/т =

q = —

= / ( б) (рис. III. 8)

Продолжение табл. Ш .З

Параметры

Формула

Зна­

Примечание

чение

Значение коэффициента k

По табл. 111.2

Ширина одного магнита т, м

_ ö •

Д л я ц и л и н д р и ч е с к о й и у ф T ы

Диаметр

внутренней

полу­

муфты D2,

м

Длина муфты 1, м

Число магнитов 2р

2„ =

T

r

Д л я т о р ц о в о й м у ф т ы

Наружный

диаметр

полу-

муфт Dlt

м

Радиус

магнитного

кольца

ry = 0,25/Д

внутренний

гѵ

м

Число магнитов 2р

op _ 0 i +

r2>я

Длина системы в направле­

нии перемещения L,

м

Ширина системы /,

м

Число магнитов 2р

'

■2p = 4

h =

.

-

(Ш.75)

где р — число

пар полюсов индуктора;

a L— угловая

скорость

индуктора, рад/с.

составит

Мощность,

выделяемая в гистерезисном слое (Вт)

Pa = PrhVrW ,

(III.76)

М г = А - р р ѵѴгМ«.

(111.77)

М г = сГнФб sin Ѳ,

(III.78)

Таки м образом

М =

-j!-V r10e Н-м.

(III.80)

Кі

г

Приближенный

предварительный расчет муфты

Магнитная система муфты должна проектироваться так, чтобы

обеспечить оптимальную работу как гистерезисных

слоев, так

и магнита индуктора. Схема муфты показана на рис.

II 1.9. Опти­

ции

ß r, опт и напряженности # г. опх, для

магнита — Hd и Bd.

Для

гистерезисных материалов установлено,

что весь объем слоя

АГ = 4 -<D«- г -

-°вн. г) <=0,5DBH.г (?/ІД 5 - 1),

где DH г — наружный,

а DBa г — внутренний диаметры гисте­

приближенных расчетов можно принять DBHг «=* D, тогда

ДР«£ 0 ,5 0 (7/ ^ 5 5 — і).

(Ill .81)

Для предварительных расчетов можно принять, что

Вг опт

равно индукции в зазоре В6.

Таким образом,

нам агничиваю щ ая сила

(А ) рабочего зазора

F6 = 0,8J5ö610U,

(III.82)

где б — величина

зазора, м.

В экранированной системе величина зазора

б =

а -\~ 26', где

а — толщина

экрана; б' — конструктивный

зазор.

Толщина б

задается по

конструктивным соображениям.

Намагничивающая сила (А) гистерезисного слоя

АГ=

Я Г.0ПТАГ.

(III.83)

Потери и. с., создаваемой

магнитом

F ^ 2 F &+ 2Fr.

/M~ 0,5D p -P ‘,

(II 1.84)

£) _ _________ оііт^ ^0"_____________

од

0 ,5 H d p -P ’ — 0 ,5 / У г . о п т ( ^ Т 5 5 — 1 )

Размеры магнита:

Полюсное д ел е н и е ...........................

Ширина п о л ю с а ...............................

Сц — а р т

Коэффициент полюсного перекрытия

а р = 0,65-7-0,85

/?

__

Дба п

__

Дг. оптдп

а< ы

“

2 Bd

“

2 Bd

9

Таки м образом,

Высота ярма магнита

Аа.

(1,05 -5- 1 ,1 )-^

Диаметр

вала . . .

0,2 ч- 0,25) D

Толщина

втулки . .

І,т =

(0,03 -- 0,05) D

Высота полюса . . .

D— 2 ^ Ііа, м -ТЛвт Н—^ j

Л“ =

2

Внутренний диаметр

DB — D 2/;м 2ha. м

Зная D, определим Дг.

гистерезисного

слоя

Внутренний диаметр

М =

~Ш ~ РРгѴг =

°'5РРгАѵ( D B H . г + А г) ІА . п -

,

где /г — длина пакета,

м;

k3 п — коэффициент заполнения ги­

стерезисным

материалом;

k3 п = 0,94-нІ.

Отсюда

, _________ MkMlо-°_______

(III.86)

г

0,5р/?гДг ( D Bн -)- Др) *з. п

12*

179

Аа =

0,4я а-^

С-,

(III.87)

где а- — расчетный коэффициент

полюсного

перекрытия

« г = « р ( / 1 + -

Г

-Ц

5 Г Ѵ

(III.88)

V

ар

б

1

1 - ар )

a i r n { D u . Г +

D B u . г )

/ г

К = Ѵ т ш х ---------- д-

- .

,

(III.89)

__

В г . опт

г" г max

11 Г . опт

и

Магнитная проводимость рассеяния магнита «звездочка» по

методу Т. Г. Сорокера

(Ш.90)

К =

где

kh — коэффициент снижения

проводимости

потока рассея­

ния

магнитным сопротивлением

материала магнита; А0э — про­

водимость потока рассеяния в

эквивалентном

электромагните

X<тэ

1,6р/ +

0,125 і?- <р(а„)

ІО“6.

(III.91)

График для определения ср (ар) показан на рис. ШЛО

Коэффициент

/г?_ определяется

выражением

ß2

/о (2ß) — 1

l i

(2ß)

где

/ о (2ß) и / і

(2ß) — бесселевы

функции

от аргумента

ß;

p =

V - j ä S ~ ’

(IIL92)

где

' dB — динамическая магнитная проницаемость постоян­

В6 = ВГ Я , 0 + ^ с г + ^ б г )^ б г

4 (Ибг + Ар)

Я,(1 + ^(Г + ^бг)2

2 (Ха+ К6г)

(III.93)

Рис. III. 10. Зависимость ср (а)

Рис. ІІІ.11. Зависимость кк (ß)

Индукция в гистерезисном слое

п _

д _______ Dl

(III.94)

г

6

(£> -f- 26—(—Дг) Іѵк3,

п