РЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1997 года по МПК F16H7/02 

Изобретение относится к передачам с гибкой бесконечной нитью.

Известна зубчатоременная передача, состоящая из бесконечного зубчатого ремня и зубчатых шкивов [1]
Ее недостатки:
ступенчатый по длине и значительный по высоте ремень увеличивает радиальные габариты передачи, определяет переменную жесткость ремня при изгибе, что снижает плавность передачи вращения;
наличие буртов на шкивах для предотвращения смещения ремня в осевом направлении усложняет конструкцию, увеличивает осевой габарит и вес передачи;
отрицательное влияние на долговечность ремня воды и масла делает невозможной ее совместную работу в одном картере с зубчатой передачей, что уменьшает универсальность применения;
наличие зубьев только на внутренней стороне ремня определяет вращение рабочих шкивов в одну сторону, что снижает универсальность ее применения;
значительная высота ремня определяет гистерезисные потери при изгибе ремня, а ступенчатость ремня и внешней поверхности шкивов аэродинамические потери при больших оборотах, что снижает КПД передачи.

Известна также зубчатоременная передача, состоящая из шкивов с зубьями, охваченными бесконечным перфорированным ремнем (лентой, пленкой), зубья на шкиве и отверстия на ремне (ленте, пленке) расположены на краях, например передача в кино- или фотоаппаратах.

Данное техническое решение принято за прототип.

Его недостатки:
1. наличие отверстий на краях ремня (пленки) снижает нагрузочную способность передачи из-за разрыва стенок отверстий.

2. Для надежности передачи вращения необходимы отверстия на обоих краях ремня (ленты), что усложняет конструкцию и технологию изготовления передачи.

3. Отсутствие упругого слоя на рабочих поверхностях зубьев увеличивает контактные нагрузки, приводит к смятию стенок отверстий ремня (ленты), что снижает несущую способность и долговечность работы передачи.

Цель изобретения увеличение нагрузочной способности и долговечности работы передачи.

Указанная цель достигается тем, что в передаче, содержащей шкивы с зубьями, охваченные бесконечным перфорированным ремнем, отверстия на ремне расположены в средней части ремня, а рабочие поверхности зубьев покрыты слоем упругого материала, ремень может быть выполнен из пакета концентричных ленточных перфорированных колец с заходными широкими частями окон, расположенными попеременно с разных сторон ремня.

Отличные от прототипа признаки:
1. отверстия на ремне расположены в средней части ремня.

2. Рабочие поверхности зубьев покрыты слоем упругого материала.

3. Ремень выполнен из пакета концентричных ленточных перфорированных колец.

4. Заходные широкие части отверстий на составном ремне расположены попеременно с разных сторон ремня.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение передачи; на фиг. 2 вид А на фиг. 1 без деталей поз. 8, 9.

Передача состоит из шкивов 1 с зубьями 2 и бесконечного ремня 3 с отверстиями 4, 5. Рабочие поверхности зубьев 2 покрыты слоем упругого материала 6. Ремень 3 состоит или из одного ленточного кольца 7, или нескольких концентрично расположенных перфорированных ленточных колец 7, 8, 9.

При работе передачи крутящий момент с ведущего шкива 1 на ведомый передается ремнем 3 в основном путем силового воздействия зубьев 2 ведущего шкива 1 на стенки отверстий 4 ремня 3 и частично за счет трения между внешней цилиндрической поверхностью шкива 1 и внутренней поверхностью ремня 3.

Среднее расположение отверстий 5, 6 на ремне (ленте) 3 обеспечивает наличие значительной перемычки между стенками отверстий 4 и сторонами ремня (ленты) 3, что увеличивает его прочность, повышает нагрузочную способность и долговечность работы.

Наличие упругого слоя 6 на рабочих поверхностях зуба 2 увеличивает площадь контакта в зацеплении зуба 2 с ремнем 3, снижает контактные нагрузки в зубчатом зацеплении, увеличивает нагрузочную способность и долговечность работы передачи, амортизирует легкие толчки и удары в передаче.

Выполнение ремня 3 из пакета концентричных перфорированных ленточных колец 7, 8, 9 позволяет уменьшить контактные нагрузки в зубчатом зацеплении и передаваемое отдельными кольцами 7, 8, 9 усилие, это повышает нагрузочную способность и долговечность работы передачи.

При выходе из стоя одного ленточного кольца 8 передача не теряет работоспособности, что повышает ее надежность.

Передача с ремнем 3 из одного кольца 7 работоспособна как "всухую", так и при наличии масла.

Передача с ремнем из пакета колец 7, 8, 9 работоспособна при работе в масле. Для работы "всухую" необходимо наличие твердой смазки на внутренних поверхностях колец 7, 8, 9.

Способность передачи работать "всухую" и в масле повышает ее универсальность применения, например, в одном картере с зубчатой передачей.

Передача позволяет устанавливать с внешней стороны ремня дополнительные рабочие шкивы с обратным направлением вращения. При этом у ремня 3, состоящего из одного кольца 7, используются те же отверстия 4 из-за малой высоты кольца 7, у составного ремня 3, состоящего из колец 7, 8, 9, используются другие отверстия 5 с широкой заходной частью на нижней стороне ремня 3. Это повышает универсальность применения передачи.

Нагрузочная способность передачи может быть повышена путем увеличения ширины ремня и выполнением на нем двух или трех рядов отверстий 4, при этом наличие упругого слоя 6 на зубьях 2 обеспечивает равномерное распределение нагрузки между рядами отверстия 4.

Передача ремонтопригодна. При выходе из стоя упругого слоя 6 зуба 2, зуб 2 выпрессовывается, упругая втулка поворачивается или заменяется новой. После чего запрессовывается зуб 2.

При тяжелых условиях эксплуатации на поверхности деталей перед сборкой наносится слой клея. Материалом упругого слоя 6 может быть десмопан (полиуретан).

При износе в ремне 3 стенок отверстий 4, 5, ремень переворачивается на 180^oC или заменяется (при серийном производстве стоимость ремня в несколько раз меньше стоимости шкивов).

При работе передачи зубья 2, приближаясь к набегающей ветви ремня 3, заходят под углом в отверстия 4 ремня 3 и, плавно касаясь упругим слоем 6 стенок отверстия 4 ремня 3, нормально устанавливаются, нагружаясь до величины нагрузки группы зубьев 2, контактируемых с ремнем 3. Обеспечивается безударная работа зацепления и передача окружного усилия всеми контактирующими с ремнем зубьями 2, равномерно загруженными из-за практической нерастяжимости стальной ленты ремня 3.

Равномерное обкатывание ремня 3 по цилиндрической поверхности шкивов 1 с фиксированием его положения зубьями 2, обеспечивает высокую плавность работы передачи и малый угол вынужденного отставания ведомого шкива. Плавность работы передачи увеличивается из-за упругой установки зубьев 2 в гнездах 10 при помощи эластичных втулок 6.

Равномерное распределение нагрузки на детали, малая величина их деформаций позволяет иметь минимальное предварительное натяжение ремня и не требует регулировки передачи при эксплуатации.

Малая высота ремня 3, изготовленного из тонкой стальной ленты, обеспечивает ему большую гибкость, позволяет использовать шкивы 1 малого диаметра, это повышает компактность передачи и максимальную величину передаточного числа.

Передача удачно сочетает достоинства цепных передач и передач зубчатым ремнем.

Использование: машиностроение, передачи с гибкой связью. Сущность изобретения: ременная передача содержит шкивы с зубьями, схваченные бесконечным перфорированным ремнем с отверстиями, расположенными в средней его части. Рабочие поверхности зубьев покрыты слоем упругого материала. Отверстия в ремне выполнены с переменным сечением, наибольшие площади сечений которых у заходных частей, а заходные части у соседних отверстий расположены с разных сторон ремня. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Ременная передача, содержащая шкивы с зубьями, охваченные бесконечным перфорированным ремнем с отверстиями, расположенными в средней его части, отличающаяся тем, что рабочие поверхности зубьев покрыты слоем упругого материала, отверстия в ремне выполнены с переменным сечением, наибольшие площади сечения которых у заходных частей, а заходные части у соседних отверстий расположены с разных сторон ремня. 2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что ремень выполнен в виде пакета концентричных перфорированных ленточных колец.