бесконтактная магнитная винтовая передача и ее варианты

Формула изобретения

1. Бесконтактная магнитная винтовая передача, содержащая винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, в гайке установлены постоянный магнит и полюсные наконечники с резьбой, причем гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки резьбы винта и резьбы полюсных наконечников заполнены твердым немагнитным материалом, в гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой, отличающаяся тем, что в нее введены два магнитопровода, выполненных в виде соосных колец, два аэростатических дроссельных узла, расположенных с двух сторон по краям гайки, два заходных кольца, установленных на торцах гайки, и немагнитная кольцевая проставка, причем постоянный магнит выполнен в виде кольца, намагниченного вдоль оси гайки, и установлен между обращенными друг к другу торцами магнитопроводов, полюсные наконечники выполнены в виде втулок, каждая из которых жестко соединена с внутренней поверхностью соответствующего магнитопровода, немагнитная кольцевая проставка установлена между внутренними торцами полюсных наконечников внутри кольца постоянного магнита, а каждый аэростатический дроссельный узел установлен в выточках магнитопровода, примыкает к торцу соответствующего полюсного наконечника и соединен с подводящим каналом, который образован отверстием, выполненным в магнитопроводе.

2. Бесконтактная магнитная винтовая передача, содержащая винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, в гайке установлены постоянный магнит и полюсные наконечники с резьбой, гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки резьбы винта и резьбы полюсных наконечников заполнены твердым немагнитным материалом, в гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой, отличающаяся тем, что в нее введены два магнитопровода и N магнитопроводов удвоенной длины, выполненных в виде соосных колец, N полюсных наконечников удвоенной длины, N постоянных магнитов, N+1 немагнитных проставок, где N1, два аэростатических дроссельных узла, расположенных с двух сторон по краям гайки, и два заходных кольца, установленных на торцах гайки, причем гайка снабжена корпусом, выполненным из немагнитного материала, полюсные наконечники и N полюсных наконечников удвоенной длины выполнены в виде втулок, каждая из которых жестко соединена с внутренней поверхностью соответствующего магнитопровода и N магнитопроводами удвоенной длины, постоянные магниты выполнены в виде колец, намагниченных вдоль оси гайки из материалов, различающихся по величинам коэрцитивной силы, причем упомянутый постоянный магнит установлен после торца первого магнитопровода, а N-й из введенных постоянных магнитов установлен после торца N-го магнитопровода удвоенной длины, каждый аэростатический дроссельный узел установлен в выточках корпуса между торцами соответствующего полюсного наконечника и заходного кольца и соединен с подводящим каналом, который образован отверстием, выполненным в корпусе гайки, первая из N+1 немагнитных кольцевых проставок установлена между внутренними торцами полюсного наконечника и первым полюсным наконечником удвоенной длины внутри кольца первого постоянного магнита, а каждая N-я немагнитная кольцевая проставка установлена после N-го полюсного наконечника удвоенной длины внутри кольца N-го постоянного магнита, а винт снабжен осевым отверстием, полым или заполненным стержнем из немагнитного материала.

3. Бесконтактная магнитная винтовая передача, содержащая винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки заполнены твердым немагнитным материалом, в гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой, отличающаяся тем, что в нее введены два аэростатических дроссельных узла, расположенных с двух сторон по краям гайки, два заходных кольца и кольцевая тонкостенная вставка из ферромагнитного материала, причем гайка снабжена корпусом, выполненным из немагнитного материала, с которым жестко соединена кольцевая вставка, в которой выполнена многозаходная резьба на всю толщину кольцевой вставки, канавки резьбы, заполненные магнитотвердым материалом, образуют геликоидальные постоянные магниты с осевым намагничением, причем постоянные магниты четного и нечетного заходов резьбы выполнены из материалов, различающихся по величинам коэрцитивной силы, а направления намагничения смежных постоянных магнитов противоположны, заходные кольца установлены на торцах гайки, каждый аэростатический дроссельный узел установлен в выточках корпуса, примыкает к заходному кольцу и соединен с подводящим каналом, который образован отверстием, выполненным в корпусе гайки, а винт снабжен осевым отверстием, полым или заполненным стержнем из немагнитного материала.

4. Бесконтактная магнитная винтовая передача по п.3, отличающаяся тем, что высота геликоидальных постоянных магнитов меньше глубины канавок резьбы на толщину защитного слоя, выполненного из немагнитного материала.

5. Бесконтактная магнитная винтовая передача по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что аэростатический дроссельный узел содержит аэростатический дроссельный элемент, по крайней мере, две кольцевые разводящие канавки, объединенные перепускной осевой канавкой, причем аэростатический дроссельный элемент через кольцевые разводящие канавки соединен с подводящим каналом.

6. Бесконтактная магнитная винтовая передача по п.5, отличающаяся тем, что аэростатический дроссельный элемент выполнен в виде кольца из пористого материала.

7. Бесконтактная магнитная винтовая передача по п.5, отличающаяся тем, что аэростатический дроссельный элемент выполнен в виде кольца с отверстиями, в которых установлены жиклеры.

8. Бесконтактная магнитная винтовая передача по п.5, отличающаяся тем, что аэростатический дроссельный элемент выполнен в виде двух калиброванных щелей, образованных совокупностью трех колец, причем длина центрального кольца равна длине перепускной осевой канавки, а в крайних кольцах выполнены кольцевые проточки.

9. Бесконтактная магнитная винтовая передача, содержащая винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, в гайке установлены постоянный магнит и полюсные наконечники с резьбой, причем гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки резьбы винта и резьбы полюсных наконечников заполнены твердым немагнитным материалом, в гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой, отличающаяся тем, что в нее введены два магнитопровода, выполненных в виде соосных колец, два аэростатических дроссельных элемента, расположенных с двух сторон по краям гайки, два заходных кольца, установленных на торцах гайки, и немагнитная кольцевая проставка, постоянный магнит выполнен в виде кольца, намагниченного вдоль оси гайки, и установлен между обращенными друг к другу торцами магнитопроводов, полюсные наконечники выполнены в виде втулок, каждая из которых жестко соединена с внутренней поверхностью соответствующего магнитопровода, между внутренними торцами полюсных наконечников внутри кольца постоянного магнита установлена немагнитная кольцевая проставка, в которой выполнен Т-образный канал и кольцевая разводящая канавка, а каждый аэростатический дроссельный элемент через радиальный зазор между винтом и гайкой и кольцевую разводящую канавку соединен с подводящим каналом, который образован радиальным отверстием, выполненным в одном из магнитопроводов, совмещенным с Т-образным каналом.

10. Бесконтактная магнитная винтовая передача по п.9, отличающаяся тем, что аэростатический дроссельный элемент выполнен в виде кольцевой щели, образованной цилиндрической частью внутренней поверхности заходного кольца и поверхностью винта, причем высота кольцевой щели меньше радиального зазора между винтом и гайкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к прецизионному машиностроению и может быть использовано в качестве передачи для создания сверхточного линейного привода в станкостроении, метрологии, оптике и электронной промышленности.

Известна магнитная винтовая передача, которая содержит цилиндрический постоянный магнит с геликоидальным намагничением, размещенный в стальном корпусе, а винт со спиральной резьбой выполнен из ферромагнитного материала и установлен внутри гайки с воздушным зазором (International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment, Tokyo, Julu, 20-23, 1997).

Недостатком известной магнитной винтовой передачи является низкая жесткость и низкая максимальная несущая способность, так как невозможно обеспечить резкую границу между намагниченными и ненамагниченными участками цилиндрического магнита.

Известна магнитная винтовая передача, которая содержит винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через воздушный радиальный зазор, в гайке установлены постоянный магнит и полюсные наконечники с резьбой. Канавки резьбы винта и гайки заполнены немагнитным материалом, причем винт и гайка имеют участки резьбы, выполненные из ферромагнитного материала, в гайке или винте выполнены радиальные отверстия для подачи сжатой текучей среды к зазору между винтом и гайкой (Авторское свидетельство СССР N 1219850, МКИ F 16 H 25/24, 1986).

Вышеописанное техническое решение по общности решаемых задач наиболее близко к изобретению и выбрано в качестве прототипа.

Однако известная магнитная винтовая передача имеет недостаточную кинематическую точность и жесткость передачи, технологически сложное конструктивное выполнение и большие габаритные размеры.

Техническим результатом изобретения является создание бесконтактной магнитной винтовой передачи, которая имеет повышенную кинематическую точность и жесткость передачи при малых габаритных размерах.

Кроме того, обеспечивается экономия дефицитных материалов и повышается технологичность при ее изготовлении.

Сущность изобретения заключается в том, что создана новая бесконтактная магнитная винтовая передача (БМВП).

Согласно первому варианту БМВП содержит винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, в гайке установлены постоянный магнит и полюсные наконечники с резьбой, причем гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки резьбы винта и резьбы полюсных наконечников заполнены твердым немагнитным материалом. В гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой.

Отличительными признаками БМВП согласно первому варианту является введение двух магнитопроводов, выполненных в виде соосных колец, двух аэростатических дроссельных узлов, расположенных с двух сторон по краям гайки, двух заходных колец, установленных на торцах гайки, и немагнитной кольцевой проставки. Постоянный магнит выполнен в виде кольца, намагниченного вдоль оси гайки, и установлен между обращенными друг к другу торцами магнитопроводов, полюсные наконечники выполнены в виде втулок, каждая из которых жестко соединена с внутренней поверхностью соответствующего магнитопровода, немагнитная кольцевая проставка установлена между внутренними торцами полюсных наконечников внутри кольца постоянного магнита. Каждый аэростатический дроссельный узел, установлен в выточках магнитопровода, примыкает к торцу соответствующего полюсного наконечника и соединен с подводящим каналом, который образован отверстием, выполненным в магнитопроводе.

Аэростатический дроссельный узел содержит аэростатический дроссельный элемент, по крайней мере две кольцевые разводящие канавки, объединенные перепускной осевой канавкой, причем аэростатический дроссельный элемент через кольцевые разводящие канавки соединен с подводящим каналом.

Аэростатический дроссельный элемент имеет три конструктивных варианта выполнения:

- в виде кольца из пористого материала;

- в виде кольца с отверстиями, в которых установлены жиклеры;

- в виде калиброванных щелей.

Согласно второму варианту БМВП содержит винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, в гайке установлены постоянный магнит и полюсные наконечники с резьбой, гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки резьбы винта и резьбы полюсных наконечников заполнены твердым немагнитным материалом. В гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой.

Отличительными признаками БМВП согласно второму варианту является введение двух магнитопроводов и N магнитопроводов удвоенной длины, выполненных в виде соосных колец, N полюсных наконечников удвоенной длины, N постоянных магнитов, (N+1) немагнитных проставок, где N1, двух аэростатических дроссельных узлов, расположенных с двух сторон по краям гайки, и двух заходных колец, установленных на торцах гайки. Гайка снабжена корпусом, выполненным из немагнитного материала, полюсные наконечники и N полюсных наконечников удвоенной длины выполнены в виде втулок, каждая из которых жестко соединена с внутренней поверхностью соответствующего магнитопровода и N магнитопроводами удвоенной длины. Постоянные магниты выполнены в виде колец, намагниченных вдоль оси гайки, из материалов, различающихся по величинам коэрцитивной силы, причем упомянутый постоянный магнит установлен после торца первого магнитопровода, а N-ый из введенных постоянных магнитов установлен после торца N-ого магнитопровода удвоенной длины.

Первая из (N+1) немагнитных кольцевых проставок установлена между внутренними торцами полюсного наконечника и первым полюсным наконечником удвоенной длины внутри кольца первого постоянного магнита, а каждая N-ая немагнитная кольцевая проставка установлена после N-ого полюсного наконечника удвоенной длины внутри кольца N-ого постоянного магнита.

Каждый аэростатический дроссельный узел установлен в выточках корпуса между торцами соответствующего полюсного наконечника и заходного кольца и соединен с подводящим каналом, который образован отверстием, выполненным в корпусе гайки.

Винт снабжен осевым отверстием - полым или заполненным стержнем из немагнитного материала.

Согласно третьему варианту БМВП содержит винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки заполнены твердым немагнитным материалом, в гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой.

Отличительными признаками БМВП согласно третьему варианту является введение двух аэростатических дроссельных узлов, расположенных с двух сторон по краям гайки, двух заходных колец и кольцевой тонкостенной вставки из ферромагнитного материала, причем гайка снабжена корпусом, выполненным из немагнитного материала, с которым жестко соединена кольцевая вставка.

В кольцевой вставке выполнена многозаходная резьба на всю ее толщину, канавки резьбы, заполненные магнитотвердым материалом, образуют геликоидальные постоянные магниты с осевым намагничением, причем постоянные магниты четного и нечетного заходов резьбы выполнены из материалов, различающихся по величинам коэрцитивной силы, а направления намагничения смежных постоянных магнитов противоположны. Высота геликоидальных постоянных магнитов меньше глубины канавок резьбы на толщину защитного слоя, выполненного из немагнитного материала.

Заходные кольца установлены на торцах гайки, каждый аэростатический дроссельный узел установлен в выточках корпуса, примыкает к заходному кольцу и соединен с подводящим каналом, который образован отверстием, выполненным в корпусе гайки, а винт снабжен осевым отверстием - полым или заполненным стержнем из немагнитного материала.

Аэростатические дроссельные узлы и аэростатические дроссельные элементы во втором и третьем вариантах БМВП имеют такое же конструктивное выполнение, как и в первом варианте.

Согласно четвертому варианту БМВП содержит винт и гайку, взаимодействующие друг с другом через радиальный зазор, в гайке установлены постоянный магнит и полюсные наконечники с резьбой, причем гребни резьбы винта выполнены из ферромагнитного материала, а канавки резьбы винта и резьбы полюсных наконечников заполнены твердым немагнитным материалом. В гайке выполнены подводящие каналы, предназначенные для подачи сжатой текучей среды в радиальный зазор между винтом и гайкой.

Отличительными признаками БМВП согласно четвертому варианту является введение двух магнитопроводов, выполненных в виде соосных колец, двух аэростатических дроссельных элементов, расположенных с двух сторон по краям гайки, двух заходных колец, установленных на торцах гайки, и немагнитной кольцевой проставки. Постоянный магнит выполнен в виде кольца, намагниченного вдоль оси гайки, и установлен между обращенными друг к другу торцами магнитопроводов.

Полюсные наконечники выполнены в виде втулок, каждая из которых жестко соединена с внутренней поверхностью соответствующего магнитопровода, между внутренними торцами полюсных наконечников внутри кольца постоянного магнита установлена немагнитная кольцевая проставка, в которой выполнен Т-образный канал и кольцевая разводящая канавка.

Каждый аэростатический дроссельный элемент через радиальный зазор между винтом и гайкой и кольцевую разводящую канавку соединен с подводящим каналом, который образован радиальным отверстием, выполненным в одном из магнитопроводов, совмещенным с Т-образным каналом.

Аэростатический дроссельный элемент в четвертом варианте БМВП выполнен в виде кольцевой щели, образованной цилиндрической частью внутренней поверхности заходного кольца и поверхностью винта, причем высота кольцевой щели меньше радиального зазора между винтом и гайкой.

На фиг. 1 изображен первый вариант бесконтактной магнитной винтовой передачи;

На фиг.2 - узел I на фиг.1;

На фиг.3 - узел II-1 на фиг.1;

На фиг.4 - узел II-2 на фиг.1;

На фиг.5 - узел II-3 на фиг.1;

На фиг. 6 изображен второй вариант бесконтактной магнитной винтовой передачи (узел I и узлы II-1, II-2 и II-3 показаны соответственно на фиг.2-5);

На фиг. 7 изображен третий вариант бесконтактной магнитной винтовой передачи;

На фиг.8 - узел III на фиг.7.

На фиг. 9 изображен четвертый вариант бесконтактной магнитной винтовой передачи;

На фиг.10 - узел IV на фиг.9.

На фиг. 1 обозначены винт 1, гайка 2, постоянный магнит 3, полюсные наконечники 4, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, аэростатические дроссельные элементы 12, подводящий канал 13, магнитопроводы 14, немагнитная кольцевая проставка 15, заходные кольца 16.

На фиг. 2 обозначены винт 1, гайка 2, немагнитное заполнение 7 и 8 канавок резьбы соответственно винта 1 и гайки 2, гребни 9 и 10 резьбы соответственно винта 1 и гайки 2, радиальный зазор 11 между винтом 1 и гайкой 2.

На фиг.3 обозначены винт 1, гайка 2, полюсной наконечник 4, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, аэростатический дроссельный элемент 12, подводящий канал 13, магнитопровод 14, кольцевые разводящие канавки 17, перепускная канавка 18, заходное кольцо 16, кольцо 19 и жиклеры 20.

На фиг.4 обозначены винт 1, гайка 2, полюсной наконечник 4, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, аэростатический дроссельный элемент 12, подводящий канал 13, магнитопровод 14, кольцевые разводящие канавки 17, перепускная канавка 18, заходное кольцо 16, центральное кольцо 21, кольца 22 с проточкой и калиброванные щелевые отверстия 23.

На фиг.5 обозначены винт 1, гайка 2, полюсной наконечник 4, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, аэростатический дроссельный элемент 12 (кольцо из пористого материала), подводящий канал 13, магнитопровод 14, кольцевые разводящие канавки 17, перепускная канавка 18, заходное кольцо 16.

На фиг. 6 обозначены винт 1, гайка 2, постоянные магниты 3, полюсные наконечники 4, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, аэростатические дроссельные элементы 12, подводящий канал 13, магнитопроводы 14, немагнитные кольцевые проставки 15, заходные кольца 16, магнитопровод 24 удвоенной длины (на чертеже (фиг.6) БМВП изображена с одним магнитопроводом удвоенной длины, т.е. N=1), полюсный наконечник 25 удвоенной длины, корпус 26 гайки 2, центральная полость или стержень 27 винта 1.

На фиг.7 обозначены винт 1, гайка 2, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, аэростатические дроссельные элементы 12, подводящие каналы 13, заходные кольца 16, корпус 26 гайки 2, центральная полость или стержень 27 винта 1.

На фиг. 8 обозначены винт 1, гайка 2, немагнитное заполнение 7 канавок резьбы винта 1, гребни 9 и 10 резьбы соответственно винта 1 и гайки 2, радиальный зазор 11 между винтом 1 и гайкой 2, геликоидальные постоянные магниты 28 и 29 с осевым направлением намагничения, причем постоянные магниты 29 имеют противоположное направление намагничения, защитный слой 30.

На фиг. 9 обозначены винт 1, гайка 2, постоянный магнит 3, полюсные наконечники 4, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, аэростатические дроссельные элементы 12, подводящий канал 13, магнитопроводы 14, немагнитная кольцевая проставка 15, заходные кольца 16, кольцевая разводящая канавка 17 и Т-образный канал 31.

На фиг.10 обозначены винт 1, гайка 2, полюсной наконечник 4, резьбы 5 и 6 соответственно винта 1 и гайки 2, радиальный зазор 11 между винтом 1 и гайкой 2, аэростатический дроссельный элемент 12, заходное кольцо 16 и кольцевая щель 32.

Бесконтактная магнитная винтовая передача (БМВП) согласно первому, второму и четвертому вариантам ее выполнения (фиг.1, фиг.6, фиг.9) содержит винт 1, гребни 9 мелкомодульной резьбы 5 которого выполнены из ферромагнитного материала, а канавки 7 заполнены твердым немагнитным материалом заподлицо с вершинами гребней 9 резьбы. С винтом 1 через радиальный зазор 11 взаимодействует гайка 2, включающая два магнитопровода 14, выполненных в виде соосных колец, с внутренними поверхностями которых жестко соединены полюсные наконечники 4, выполненные в вице втулок.

Постоянный магнит 3 выполнен в виде кольца с направлением намагничивания вдоль его оси и согласно первому и четвертому вариантам БМВП (фиг.1 и фиг.9) установлен между обращенными друг к другу торцами магнитопроводов 14.

Согласно второму варианту выполнения БМВП (фиг.6) гайка 2 снабжена корпусом 26, изготовленным из немагнитного материала с низким или отрицательным коэффициентом термического расширения, и включает также N магнитопроводов 24 удвоенной длины, выполненных в виде соосных колец, с внутренними поверхностями которых жестко соединены N полюсных наконечников 25 удвоенной длины.

Первый из упомянутых постоянных магнитов 3 установлен после первого магнитопровода 14, a N-ый из введенных постоянных магнитов 3 установлен после N-ого магнитопровода 24 удвоенной длины, причем постоянные магниты выполнены из материалов, различающихся по величинам коэрцитивной силы.

Согласно первому и четвертому вариантам БМВП (фиг.1 и фиг.9) полюсные наконечники 4, а согласно второму варианту БМВП и полюсные наконечники 25 удвоенной длины выполнены в виде втулок с мелкомодульной резьбой 6, канавки 8 которой заполнены твердым немагнитным материалом заподлицо с гребнями 10 резьбы 6. В качестве твердого немагнитного материала может быть использован, например, полимерный антифрикционный компаунд, при этом согласно второму варианту намагничивание БМВП осуществляется в сборе.

Во втором варианте БМВП (фиг.6) винт 1, изготовленный из ферромагнитного материала, снабжен осевым отверстием полым или заполненным стержнем 27 из немагнитного материала, например из керамики или инвара, причем толщина стенок винта 1 определяется условиями насыщения ферромагнитного материала.

Внутри кольца каждого из постоянных магнитов 3 согласно первому и второму вариантам БМВП (фиг.1 и фиг.6) размещена немагнитная кольцевая проставка 15, причем целесообразно выполнить ее шириной в осевом направлении не менее ширины кольца постоянного магнита 3, а согласно четвертому варианту БМВП (фиг.9) целесообразно, чтобы ширина кольцевой проставки 15 была больше ширины кольца постоянного магнита 3.

Текучая сжатая среда, например жидкость или газ, к радиальному зазору 11 подается через подводящий канал 13, образованный радиальным отверстием, выполненным согласно первому варианту БМВП (фиг.1) в магнитопроводах 14 на краях гайки 2, согласно второму и третьему вариантам БМВП (фиг.6 и фиг.7) в корпусе 26 на краях гайки 2, а согласно четвертому варианту выполнения БМВП (фиг. 9) подводящий канал 13 образован радиальным отверстием, выполненным в одном из магнитопроводов 14, совмещенным с Т-образным каналом 31, выполненным в кольцевой немагнитной проставке 15.

Аэростатический дроссельный элемент 12 через кольцевые разводящие канавки 17, объединенные перепускной осевой канавкой 18, соединен с подводящим каналом 13, что обеспечивает подключение аэростатических дроссельных узлов к внешнему источнику сжатой текучей среды.

Аэростатический дроссельный элемент 12 может быть выполнен в виде кольца из пористого материала, например из графита (фиг.5), или в виде металлического или керамического кольца 19, в отверстиях которого установлены жиклеры 20 (фиг.3), или в виде калиброванных щелей 23, образованных совокупностью трех металлических или керамических колец, причем длина центрального кольца 21 равна длине перепускной осевой канавки 18, а в двух крайних кольцах 22 выполнены кольцевые проточки (фиг.4).

Аэростатический дроссельный элемент 12 согласно четвертому варианту БМВП (фиг. 10) выполнен в виде кольцевой щели 32, образованной цилиндрической частью внутренней поверхности заходного кольца 16 и поверхностью винта 1, причем высота кольцевой щели 32 меньше радиального зазора 11 между винтом 1 и гайкой 2, при этом кольцевая щель 32 через радиальный зазор 11 и кольцевую разводящую канавку 17, выполненную в немагнитной кольцевой проставке 15 перпендикулярно Т-образному каналу 31, соединена с подводящим каналом 13.

Согласно третьему варианту БМВП (фиг.7) с корпусом 26 гайки 2, выполненным из немагнитного материала, жестко соединена кольцевая тонкостенная вставка из ферромагнитного материала, в которой выполнена двухзаходная резьба на всю толщину кольцевой вставки.

Канавки резьбы кольцевой вставки заполнены магнитотвердым материалом и образуют геликоидальные постоянные магниты 28 и 29 с осевым намагничением, причем постоянные магниты четного и нечетного заходов резьбы выполнены из материалов, различающихся по величинам коэрцитивной силы, а направления намагничения смежных постоянных магнитов противоположны.

Высота геликоидальных постоянных магнитов 28 и 29 меньше глубины канавок резьбы на толщину защитного слоя 30, выполненного из немагнитного материала, причем суммарная высота постоянных магнитов и защитного слоя равны высоте гребня 10.

Винт 1, как и во втором варианте БМВП, снабжен отверстием, заполненным стержнем 27, при этом необходимая толщина магнитного материала винта 1, обусловленная условиями его насыщения, сравнима с шагом резьбы, что позволяет выполнить стержень 27 большего диаметра и таким образом компенсировать термическое расширение и деформацию винта 1 БМВП.

На обоих торцах гайки 2 согласно всем вариантам БМВП установлены заходные кольца 16, выполненные из немагнитного материала.

Бесконтактная магнитная винтовая передача (БМВП) работает следующим образом.

Винт 1 и гайка 2 взаимодействуют между собой через радиальный зазор 11, в который от внешнего источника подается сжатая текучая среда (жидкость или газ).

При повороте винта 1 возникает сдвиг гребней 9 резьбы винта 1 относительно гребней 10 резьбы гайки 2 (фиг.2), что приводит к возникновению осевого усилия и перемещению гайки 2. Сжатая текучая среда, подаваемая в зазор 11 между винтом 1 и гайкой 2, фиксирует с высокой точностью гайку 2 относительно винта 1 в радиальном направлении, при этом пленка сжатой жидкости или сжатого газа обеспечивает жидкостной характер трения в зазоре, а жесткость аэростатической подвески компенсирует силовую неустойчивость радиальной магнитной связи.

Согласно третьему варианту БМВП магнитный поток замыкается в винте 1 между смежными гребнями резьбы заходов разной четности.

Размещение аэростатических дроссельных элементов 12 по краям гайки 2 обеспечивает высокую удельную аэростатическую несущую способность гайки 2 в радиальном направлении относительно винта 1, что за счет увеличения площади резьбовой поверхности гайки 2 позволяет увеличить кинематическую точность и жесткость передачи.

Вышеописанные варианты выполнения БМВП позволяют создать нанометровую длинноходовую (несколько сотен мм) передачу, обладающую высокой кинематической точностью и жесткостью при малых габаритных размерах БМВП.

БМВП, выполненная согласно второму варианту, обеспечивает более высокую кинематическую точность и жесткость передачи и имеет увеличенные размеры резьбовой зоны гайки при ее меньшем наружном диаметре, а также обеспечивает экономию дефицитных материалов и повышает технологичность при изготовлении БМВП.

БВМП, выполненная согласно третьему варианту, при высокой кинематической точности и жесткости передачи позволяет до 1000 раз уменьшить расход дефицитных материалов и обеспечивает стабильность размеров элементов БВМП в широком диапазоне температур.

Кроме того, БМВП, выполненная согласно четвертому варианту, при высокой кинематической точности и жесткости передачи имеет технологически более простое выполнение аэростатического дроссельного элемента и конструкции БВМП, что повышает технологичность при ее изготовлении.

Вышеуказанное обеспечивает изобретению большое практическое применение и позволяет создать новый класс бесконтактных магнитных винтовых передач.