La caja de cambios magnética puede ir rápido pero no duro

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

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

La desventaja más obvia 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 considerar esto como una característica de limitación de torque para ciertos casos de uso. Con un poco de prueba, determinó que el límite de torsión en una proporción de 1:4 era de apenas 0,05 Nm. Esto podría incrementarse mediante alguna optimización, por ejemplo, reorganizando los imanes para formar matrices de Halbach y reduciendo los espacios de aire entre los componentes.

Las cajas de cambios magnéticas no son nada nuevo, hemos presentado otro demostrador antes, e incluso hicimos un "Ask Hackaday" sobre el tema. ¿Para qué usarías estos? Háganos saber a continuación.