Caixa de engrenagens magnética pode ir rápido, mas não é difícil

As caixas de engrenagens impressas em 3D são ótimas para projetos experimentais, mas devido à rugosidade e imprecisões nas superfícies impressas, elas podem se desgastar rapidamente e ser bastante barulhentas. Como alternativa possível, [Resetman] está experimentando caixas de engrenagens magnéticas impressas em 3D que funcionam sem contato físico entre as rodas giratórias e também podem ser "engrenadas" para diferentes proporções de algumas maneiras interessantes.

Naturalmente, duas rodas com ímãs próximas umas das outras irão interagir uma com a outra, com a proporção definida pelo número de ímãs em cada roda. Uma implementação muito menos óbvia é uma caixa de engrenagens magnética coaxial de fluxo radial de segunda ordem. Funciona de forma semelhante a uma caixa de engrenagens planetária normal, com uma roda externa e interna contendo ímãs e um anel intermediário conhecido como modulador de fluxo, contendo peças de aço ferromagnético igualmente espaçadas. Na demonstração [Resetman], o modulador de fluxo é apenas um parafuso de anel impresso em 3D em torno de sua circunferência.

A desvantagem mais óbvia é, obviamente, a transferência de torque severamente limitada. [Resetman] poderia facilmente acelerar a roda solar para 12.000 RPM se o modulador de fluxo for acelerado lentamente, mas qualquer mudança repentina na velocidade faria com que ele perdesse a sincronização. Claro, você pode considerar isso um recurso de limitação de torque para certos casos de uso. Com alguns testes, ele determinou que o limite de torque em uma proporção de 1:4 era de escassos 0,05 Nm. Isso pode ser aumentado por alguma otimização, por exemplo, reorganizando os ímãs para formar matrizes de Halbach e reduzindo os espaços de ar entre os componentes.

As caixas de câmbio magnéticas não são novidade, já apresentamos outro demonstrador antes e até fizemos um "Pergunte ao Hackaday" sobre o assunto. Para que você usaria isso? Informe-nos abaixo.