La caja de cambios magnética puede ir rápido pero no duro

Las cajas de engranajes impresas en 3D son ideales para diseños experimentales, pero debido a la aspereza y las imprecisiones de las superficies impresas, pueden desgastarse rápidamente y ser bastante ruidosas. Como una posible alternativa, [Resetman] está experimentando con cajas de cambios magnéticas impresas en 3D que funcionan sin contacto físico entre las ruedas giratorias y que también se pueden "adaptar" a diferentes proporciones de maneras interesantes.

Naturalmente, dos ruedas con imanes estrechamente espaciadas interactuarán entre sí, y la relación se define por la cantidad de imanes en cada rueda. Una implementación mucho menos obvia es una caja de engranajes magnéticos coaxiales de flujo radial de segundo orden. Funciona como una caja de cambios planetaria normal, con una rueda exterior e interior que contiene imanes y un anillo intermedio llamado modulador de flujo, que contiene piezas equidistantes de acero ferromagnético. En la demostración de [Resetman], el modulador de flujo es solo un anillo impreso en 3D atornillado alrededor de su circunferencia.

El inconveniente más obvio es, por supuesto, la transferencia de par severamente limitada. [Resetman] podría acelerar fácilmente la rueda solar a 12 000 rpm si el modulador de flujo se acelera lentamente, pero cualquier cambio repentino en la velocidad haría que perdiera la sincronización. Por supuesto, puede pensar en esto como una función de limitación de par para algunos casos de uso. Después de algunas pruebas, determinó que el límite de par en una proporción de 1:4 era de unos míseros 0,05 Nm. Esto podría incrementarse mediante alguna optimización, como reorganizar los imanes para formar conjuntos de Halbach y reduciendo los espacios de aire entre los componentes.

Las cajas de cambios magnéticas no son nuevas, ya presentamos otro demostrador e incluso hicimos un "Ask Hackaday" sobre el tema. ¿Para qué los usarías? Háganos saber a continuación.