РЕМЕНЬ КЛИНОВОЙ Российский патент 2003 года по МПК F16G5/00 

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к клиноременным передачам - клиновому ремню, при помощи которого возможна передача вращательного движения с одного вала на другой, в т.ч. находящихся в разных плоскостях вращения.

Известно множество конструкций клиновых ремней, передающих вращательное движение с одного вала на другой, например патент РФ 2071003, МКИ F 16 G 5/00, 1996 г., где ремень в своем сечении представляет собой восьмиугольник, состоящий из двух трапеций и прямоугольника, находящегося между ними и скрученного на 180^o кольцом Мебиуса, а так же патент РФ 2066802 МКИ F 16 G 5/04, 1996 г., где внутри эластомерного тела ремня выполнены сквозные каналы охлаждения с выходом их на нерабочие поверхности ремня, так же патент РФ 2073144, МКИ F 16 G 5/00, где клиновой ремень содержит эластомерную основу со слоями растяжения и сжатия, расположенный между ними несущий слой и упругий элемент, заформованный в эластомерную основу по периметру его поперечного сечения в виде линии.

Известные клиновые ремни обладают невысокими эксплуатационными характеристиками и недолговечностью.

Недостатком известного клинового ремня по патенту РФ 2071003, принятого в качестве прототипа, является ненадежность в работе, т.е. велика вероятность выпадения ремня из канавки шкива при его вращении, особенно при больших оборотах, а также невозможность использования ремня в шкивах, вращающихся в разных плоскостях.

Кроме того, конструкция известного ремня не позволяет в процессе работы интенсивно отводить тепло, тем самым снижается долговечность ремня из-за быстрого износа (подгорания) рабочих поверхностей.

Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных недостатков, а именно повышение устойчивости работы ремня при повышенных оборотах и в шкивах, вращающихся в разных плоскостях, повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик, а также расширение функциональных возможностей клиноременных передач.

Решение поставленной задачи достигается тем, что ремень выполнен в виде замкнутого шнура, скрученного по принципу кольца Мебиуса, в поперечном сечении имеющего форму правильного пятиугольника, в центре профиля расположен силовой кордовой слой, причем угол скрутки ребер ремня равен 72^o, а по всей длине ремень имеет винтовую канавку.

Оптимальный профиль предлагаемого ремня в форме правильного прямоугольника и скрученность ремня в плоскости его вращения под углом 72^o позволяют в процессе работы осуществлять поочередную смену рабочих плоскостей путем поворота ремня, включая в работу все грани пятиугольника, и тем самым увеличивая срок службы в 2,5 раза по сравнению с прототипом, у которого работают только две пары плоскостей. Кроме того, предлагаемая форма профиля позволяет передавать вращательное движение через шкивы, работающие в разных плоскостях. Центральное расположение силового кордового слоя позволяет обеспечивать необходимую прочность и гарантии от выпадения ремня из канавки шкива в процессе работы. Винтовая канавка, выполненная по всей длине ремня, обеспечивает ему эластичность, гибкость и отвод тепла в процессе работы, что продляет срок его эксплуатации.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид ремня;
на фиг.2 - фрагмент ремня в увеличенном виде (вид I,фиг.1);
на фиг.3 - поперечное сечение ремня (вид А-А, фиг.2);
на фиг.4 - ремень в канавке шкива в поперечном сечении.

Ремень 1 (фиг.1) - это монолитный замкнутый (бесконечный) шнур с размером l, зависящим от межцентрового расстояния клиноременной передачи, скрученный под углом 72^o (360/5) в виде кольца Мебиуса, с началом и концом скрутки ребер 2, начиная от плоскости 3 (фиг.1).

По всей длине ремня 1 выполнена винтовая канавка 4 (фиг.2) с определенным углом наклона α, шагом t и шириной n (фиг.2).

В сечении ремень 1 представляет собой равносторонний пятиугольник с описанной окружностью D (фиг.3).

Основную массу ремня составляет фрикционная масса 5 (фиг.3). По всей длине ремня 1, строго в центре сечения расположен силовой кордовой слой 6 (фиг.3) представляющий собой, например, канатик диаметром d (фиг.3), сплетенным из определенного количества кордовых нитей.

Угол между рабочими попарно работающими плоскостями β = 36^° (фиг.4) соответствует профилю канавки 8 шкива 7 (фиг.4), причем этот угол соответствует углу как ведущего, так и ведомого шкива.

Ремень работает следующим образом. В процессе передачи вращательного движения, предлагаемый ремень благодаря скрученности по принципу кольца Мебиуса с каждым последующим оборотом меняет рабочие плоскости. Устойчивость ремню, т. е. невыпадание из канавки шкива создает силовой кордовый слой, строгое центральное расположение которого приближает центр тяжести ремня к оси вращения шкива.

Строгая пятигранность сечения позволяет:
- унифицировать профиль канавки ведомого и ведущего шкивов с одинаковым углом в 36^o;
- обеспечивать работу шкива с углом обхвата до 40^o.

Винтовая канавка на ремне обеспечивает отвод тепла в процессе работы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к клиноременным передачам, при помощи которых возможна передача вращательного движения с одного вала на другой, в том числе находящихся в разных плоскостях вращения. Технический результат - повышение устойчивости работы ремня при повышенных оборотах, повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик. Ремень клиновой выполнен в виде замкнутого шнура, скрученного по принципу Мебиуса, в поперечном сечении имеющий форму правильного пятиугольника. В центре профиля расположен силовой кордовый слой. Угол скрутки ребер ремня равен 72^o. По всей длине ремень имеет винтовую канавку. 4 ил.

Ремень клиновой, выполненный в виде замкнутого шнура, скрученного по принципу Мебиуса, в поперечном сечении представляющий собой многоугольник с рабочими поверхностями, отличающийся тем, что многоугольник имеет форму правильного пятиугольника, в центре профиля расположен силовой кордовый слой, угол скрутки ребер ремня равен 72^o, а по всей длине ремень имеет винтовую канавку.