ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2009 года по МПК F16H7/06 F16H55/30 

Предлагаемое изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в любой его области с применением механических передач вращательного движения.

В технике широко известны механические передачи вращательного движения с помощью цепных передач, состоящих из двух или нескольких колес-звездочек, соединенных цепью, см., например, книгу Кудравцева В.Н. "Детали машин" издательства "Машиностроение", г. Ленинград, 1980 г., УДК 621.81.

В цепной передаче вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой благодаря сцеплению цепи с зубьями звездочек. Достоинствами цепных передач по сравнению, например, с ременными является отсутствие проскальзывания, компактность, уменьшенные нагрузки на валы и подшипники, постоянство передаточного отношения. Однако наряду с преимуществами имеются и недостатки, одним из которых является удлинение цепи, вследствие износа ее шарниров и растяжения пластин, что приводит к увеличению шага цепи и к несоответствию ее шага шагу звездочки. Представим себе, что в процессе работы цепной передачи шаг между роликами цепи увеличился на величину "Δ". Поскольку цепь, в большинстве случаев, охватывает звездочку примерно на половине длины окружности начального диаметра, в зацеплении с цепью будет находиться значительное количество зубьев звездочки, при этом несоответствие в зацеплении с цепью первого и последнего зуба звездочки будет составлять величину Δn, где n - количество зубьев звездочки, находящихся в зацеплении с роликами цепи, и может поэтому достигать больших значений. Это несоответствие приводит к нарушению зацепления и сходу цепи со звездочки при работе передачи, что делает ее непригодной к дальнейшей эксплуатации задолго до того, как произойдет полный износ цепи.

В предлагаемой цепной передаче исключается указанный недостаток известных конструкций цепных передач при сохранении всех ее преимуществ и заключается в том, что в конструкцию звездочки вводится механизм, позволяющий регулировать ее шаг и приводить в соответствие с шагом цепи по мере ее износа. Это позволяет существенно увеличить ресурс использования цепи с сохранением нормального зацепления вплоть до полного ее износа.

Предлагаемая конструкция цепной передачи представлена на фиг.1-6.

На фиг.1 показан общий вид цепной передачи, состоящей из двух звездочек 1, 2, соединенных цепью 3.

На фиг.2 показан поперечный разрез А-А звездочки 1 с цепью 3.

На фиг.3 показан разрез Б-Б по месту стыка диска 4 с зубчатым венцом К, а также выступ "е" в виде архимедовой спирали.

На фиг.4 показан вид по стрелке В на зубчатый венец К и на прижимное кольцо 6 с его частичным вырывом, где показана боковая сторона секторных частей 5 зубчатого венца К, с радиально ориентированными впадинами Ж.

На фиг.5 показан вид по стрелке В на зубчатый венец и на прижимное кольцо 6 на стадии 5, см. ниже, технологического процесса изготовления звездочки (наметка разрезов Л венца К звездочки на отдельные секторные части).

На фиг.6 показаны, для наглядности, в аксонометрическом изображении в раздвинутом положении все элементы конструкции звездочки.

Сущность предлагаемой цепной передачи заключается в следующем. В цепной передаче, фиг.1, состоящей из звездочек 1 и 2, соединенных цепью 3, звездочка представляет собой сборочную единицу, включающую в себя диск 4, фиг.2, прижимное кольцо 6, между которыми зажат зубчатый венец К, состоящий из отдельных секторных частей 5, на каждой из которых выполнено по одному или нескольку зубьев, фиг.3. На боковой поверхности диска 4, сопрягаемой с зубчатым венцом, образован выступ или канавка "е" в виде архимедовой спирали, входящие в зацепление с соответствующими канавкой или выступом на боковой поверхности зубчатого венца. На боковой поверхности прижимного кольца 6, сопрягаемой с зубчатым венцом К, выполнены равнорасположенные выступы или впадины Ж, ориентированные радиально, входящие в зацепление с соответствующими впадинами или выступами на другой боковой поверхности зубчатого венца, по одному на каждой его секторной части 5. По внутреннему диаметру прижимного кольца 6 выполнен зубчатый венец "δ", фиг.4, а в диске 4 со смещением L относительно венца прижимного кольца к оси звездочки выполнено отверстие "в" для установки воротка 8, фиг.2, с шестерней ”∂”, входящей в зацепление с зубчатым венцом прижимного кольца 6, обеспечивающей угловой разворот прижимного кольца 6 относительно диска 4 при проведении регулировки. Для возможности углового смещения, в местах установки крепежных деталей 7 в прижимном кольце 6 выполнены продолговатые пазы "а", фиг.4, ориентированные тангенциально. Диск 4 и прижимное кольцо 6 сцентрированы между собой буртом Н, фиг.2.

Работа предлагаемой цепной передачи не отличается от известной, однако благодаря особенности конструкции звездочки, которая позволяет, по мере износа цепи и вытягивания ее звеньев, приводящих к увеличению шага, обеспечивать соответствующее увеличение шага у звездочки и сохранять таким образом нормальное зацепление, а значит, увеличить ресурс работы цепи вплоть до ее полного износа.

Достигается это следующим образом.

1. Ослабляют затяжку винтов 7, фиг.2, стягивающих зубчатый венец К между диском 4 и прижимным кольцом 6.

2. В отверстие "в" диска 4 устанавливают вороток 8 с шестерней "∂", которая вводится в зацепление с зубчатым венцом "δ" прижимного кольца 6, фиг.4.

3. Вороток 8 поворачивают по стрелке "г", при этом прижимное кольцо 6 поворачивается относительно диска 4 по стрелке "и" на некоторый угол α, а секторные части 5 зубчатого венца К, соединенные с прижимным кольцом 6 радиально ориентированными выступами или впадинами Ж, одновременно с ним поворачиваются на тот же угол и поднимаются на бóльший диаметр, занимая положение М, фиг.3, так как секторные части 5, находясь в зацеплении с выступом "е" диска 4, передвигаются вдоль него в сторону увеличения диаметра по архимедовой спирали на одинаковую величину. Таким образом, диаметр Д, фиг.1 начальной окружности звездочки увеличивается, а значит, и ее шаг между зубцами. Поворот прижимного кольца 6 производят до тех пор, пока шаг звездочки не будет соответствовать шагу цепи.

4. После завершения регулировки вороток 8 извлекают из отверстия "В" и это положение зубчатого венца К фиксируют затяжкой винтов 7, фиг.2.

Цепная передача вновь готова к дальнейшей эксплуатации. Повторяя периодически, по мере износа цепи, регулировку шага звездочки, см.выше, в соответствии с увеличением шага цепи, можно сохранить нормальное зацепление передачи вплоть до полного износа цепи. Таким образом, достигается существенное увеличение срока службы цепи.

Нельзя не отметить, что предлагаемое устройство цепной передачи сложнее известной, однако его использование оправдано, поскольку позволяет снизить затраты на изготовление запасных цепей, обеспечивающих требуемый ресурс работы цепной передачи.

Изготовление предлагаемой конструкции звездочки сложнее, но вполне осуществимо, технологию ее изготовления можно представить в следующей последовательности.

1. Изготавливают диск 4 и прижимное кольцо 6, при этом отверстия и пазы "а" для установки крепежных деталей 7, фиг.2, не выполняют.

2. Изготавливают заготовку зубчатого венца К, на котором не нарезают зубья и не разрезают на отдельные части, но производят окончательную обработку поверхностей, сопрягаемых с диском 4 и прижимным кольцом 6.

3. Производят сборку диска 4, заготовки зубчатого венца К и прижимного кольца 6, совмещая их канавки и выступы "е" и "ж". Стягивают собранный пакет технологическими струбцинами, после чего в диске 4 и прижимном кольце 6 выполняют совместной обработкой отверстия для установки крепежных деталей 7. В отверстия устанавливают крепежные детали 7, стягивают пакет, высвобождая технологические струбцины.

4. Производят нарезку зубьев на зубчатом венце К.

5. Производят надрезы Л по впадинам между зубьями звездочки, обозначая границы секторных частей 5 таким образом, чтобы надрезы глубиной h были выполнены на наружных диаметрах диска 4 и прижимном кольце 6, фиг.5.

6. Производят маркировку каждой секторной части 5, обозначая их расположение по окружности и привязку к ее положению на диске 4 и прижимном кольце 6.

7. Производят разборку звездочки, освобождая зубчатый венец К.

8. По намеченным к разрезке местам Л, фиг.5, производят разрезку зубчатого венца К на отдельные секторные части 5.

9. Отверстия в прижимном кольце 6 для установки крепежных деталей 7 (см.п.3) разделывают в продолговатые пазы "а", фиг.4.

10. Производят окончательную сборку диска 4, секторных частей 5, прижимного кольца 6 в соответствии с маркировкой (п.6) и стягивают их крепежными деталями 7.

Звездочка готова к работе.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в любой его области с применением механических передач вращательного движения. Цепная передача содержит две или несколько колес-звездочек, соединенных цепью (3). Звездочка представляет собой узел, в котором зубчатый венец (К) состоит из набора отдельных секторных частей, соединенных с диском (4) звездочки прижимным кольцом (6). Соединения зубчатого венца (К) с диском (4) и прижимным кольцом (6) содержат систему пазов и выступов, позволяющих производить регулировку диаметра начальной окружности звездочки, а значит, и ее шага, и приводить его в соответствие с шагом цепи по мере ее износа. Регулировка осуществляется угловым разворотом диска относительно прижимного кольца воротком (8) с шестерней. Предлагаемое решение позволяет существенно увеличить срок службы цепи, снизить затраты на изготовление запасных цепей для обеспечения требуемого ресурса цепной передачи. 6 ил.

Цепная передача, содержащая две или несколько колес-звездочек, соединенных цепью, в которой звездочка представляет собой диск, по наружному диаметру которого выполнен зубчатый венец, входящий в зацепление с роликами цепи, отличающаяся тем, что зубчатый венец звездочки выполнен отдельно от диска и состоит из набора отдельных секторных частей, на каждой из которых выполнен один или несколько зубьев, зубчатый венец боковыми поверхностями прижат одной стороной к диску, другой стороной - к прижимному кольцу, диск и прижимное кольцо сцентрированы между собой посадочным буртиком и соединены крепежными деталями, при этом на боковой поверхности диска, сопрягаемой с зубчатым венцом, образована канавка или выступ в виде архимедовой спирали, входящие в зацепление с ответными выступами или канавкой на боковой поверхности зубчатого венца, на боковой поверхности прижимного кольца, сопрягаемой с зубчатым венцом, выполнены выступы или впадины, равномерно расположенные по окружности и ориентированные радиально, входящие в зацепление с соответствующими впадинами или выступами на другой боковой поверхности зубчатого венца, по одному на каждой его секторной части, по внутреннему диаметру прижимного кольца выполнен зубчатый венец, а в диске со смещением относительно венца прижимного кольца к оси звездочки выполнено отверстие для установки воротка с шестерней, входящей в зацепление с зубчатым венцом прижимного кольца, обеспечивающей угловой разворот прижимного кольца относительно диска при проведении регулировки, а в местах установки крепежных деталей в прижимном кольце выполнены продолговатые пазы, ориентированные тангенциально.