ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2012 года по МПК F16H7/06 F16H55/30 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к цепным передачам, используемым в конвейерах и транспортерах различного назначения, в том числе к сельскохозяйственным машинам по прессованию рулонов из скошенной растительной массы.

Известна цепная передача с бесконечной цепью, содержащей набор несущих звеньев, чередующихся через равное количество рядовых звеньев.

Рядовые звенья состоят из поочередно установленных пар внутренних и наружных пластин, шарнирно соединенных между собой с помощью двух коаксиально расположенных соединительных элементов, взаимодействующих внешними соединительными элементами с зубьями звездочек во время работы. См. Цепи ТРД-38-3000 по ГОСТ 4267.

К недостаткам известной цепной передачи можно отнести отсутствие возможности закрепления на цепи исполнительных органов, претерпевающих во время работы значительные нагрузки, например скалок прессующего механизма пресс-подборщика.

Известна более совершенная бесконечная цепь по патенту РФ на полезную модель №23934, М.кл. 7 F16G 13/12. Публ. 20.07.2002 года, содержащая набор несущих звеньев, чередующихся через равное количество рядовых звеньев, состоящих из поочередно установленных пар внутренних и наружных пластин, шарнирно соединенных между собой с помощью двух коаксиально расположенных соединительных элементов, образуя несущий шарнир цепи - прототип. Цепь взаимодействует внешними соединительными элементами с зубьями звездочек при движении, при этом бесконечная цепь имеет два чередующихся несущих звена, состоящих из двух пар пластин, связанных с пластинами чередующихся рядовых звеньев, концы пары пластин одного несущего звена размещены внутри пары пластин второго несущего звена и жестко связаны с внешними соединительными элементами, а внутренний соединительный элемент выполнен в виде втулки, жестко связанной с парой пластин второго несущего звена, при этом шаг каждого из двух несущих звеньев соответствует 1,5 угловым шагам зубьев звездочек. Для расположения несущего шарнира на делительной окружности звездочки выполняются выборки на местах зубьев. Угол, на котором зубья звездочки передают полезную нагрузку, ограничен количеством одновременно находящихся в зацеплении рядовых шарниров цепи и меньше угла охвата звездочки цепью, при этом несущие шарниры в зацеплении не участвуют.

К недостаткам известного устройства можно отнести возникновение дополнительных ударных нагрузок при набегании несущего шарнира на приводную звездочку, вызванных отсутствием соответствующего контура зацепления на звездочке, что вызывает неравномерность распределения нагрузки по элементам (зубьям) звездочки и снижает плавность хода цепи, что приводит к низкой стойкости и к износу поверхностей контакта. При необходимости уменьшить количество рядовых звеньев между несущими звеньями нужно увеличить количество выборок под несущие шарниры на звездочке, при этом количество зубьев, участвующих в передаче усилия, значительно сокращается при неизменном угле охвата цепью.

Задачей настоящего изобретения является снижение нагрузок на зубья ведущей звездочки и на звенья цепи, в том числе и ударных, а также создание надежной и более стойкой к износу цепной передачи, воспринимающей во время работы значительные нагрузки путем увеличения количества одновременно находящихся в зацеплении рядовых и несущих шарниров цепи.

Поставленная задача достигается тем, что на звездочке выполнен дополнительный контур зацепления с несущим шарниром, при этом зубья звездочки, контактирующие с несущим звеном, выполнены с разными боковыми профилями, соответствующими геометрии сопрягаемого шарнира несущего звена цепи.

Несущий шарнир дополнительно снабжен роликом, обеспечивающим обкатывание бокового профиля зубьев звездочки, контактирующих с несущим звеном.

Оси несущих шарниров цепи по отношению к ведущей звездочке выполнены совпадающими с делительной окружностью.

Соотношение углового шага несущего звена цепи к угловому шагу рядового звена выполнено равным 1.5 или 2.

Новизной предложенного технического решения является выполнение на звездочке дополнительного контура зацепления с несущим шарниром, при этом зубья звездочки, контактирующие с несущим звеном, выполнены с разными боковыми профилями, соответствующими геометрии сопрягаемого шарнира несущего звена цепи.

Так, выполнение на звездочке дополнительного контура зацепления с несущим шарниром снижает ударные нагрузки, обеспечивает распределение нагрузки на большее количество зубьев звездочки и звеньев цепи, позволяет снизить удельные нагрузки на каждый зуб звездочки и звено цепи и снижает износ цепной передачи в целом.

Признаки выполнения несущего шарнира, снабженного дополнительным роликом, обеспечивающим обкатывание бокового профиля зубьев звездочки, контактирующих с несущим звеном, выполнение осей несущих шарниров звеньев цепи по отношению к ведущей звездочке совпадающими с делительной окружностью и выполнение соотношения углового шага несущего звена цепи к угловому шагу рядового звена равным 1.5 или 2 являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное конструктивное исполнение основных признаков и направлены на достижение поставленной изобретением задачи.

На фиг.1 показана конструкция предлагаемой цепной передачи.

На фиг.2 схематично изображена предлагаемая цепная передача с двумя выборками под несущий шарнир.

На фиг.3 схематично изображена предлагаемая цепная передача с тремя выборками под несущий шарнир.

На фиг.4 изображена цепная передача прототипа с показом геометрии выемки под несущий шарнир.

Цепная передача состоит из бесконечной ролико-втулочной пластинчатой цепи, состоящей из симметрично смонтированных рядовых боковых пластин 1, 2, несущих пластин 3, 4, валиков 5, втулок 6, 7, 8, роликов 9 и ведущей звездочки 10 с зубьями 11 и зубьями 12 с разными боковыми профилями. Дополнительный ролик 13 несущего шарнира смонтирован на наружной втулке 6, контактирующий с боковыми поверхностями зубьев 12. Ось-скалка 14 является рабочим органом, например, пресс-подборщика.

Предлагаемая цепная передача работает следующим образом:

На каждом несущем шарнире цепи, образованном втулками 7, 8, цепной передачи смонтированы, например, оси-скалки 14 пресс-подборщика, воспринимающие нагрузку во время работ, связанных с подбором и закаткой в валки, например, сена. Бесконечная цепь роликами 9 рядовых шарниров и наружными втулками 6 несущих звеньев через дополнительные ролики 13 входит в зацепление с ведущей звездочкой 10. При вращении ведущей звездочки 10 нагрузка, воспринимаемая осями-скалками 14 несущих звеньев, передается на звездочку 10 и на звенья цепи. При этом вся воспринимаемая осями-скалками 14 во время работы нагрузка равномерно распределяется на все зубья ведущей звездочки 10, охватываемые цепью, и устраняются дополнительные ударные нагрузки, возникающие при набегании несущих шарниров цепи на зубья звездочки. В предложенной конструкции отсутствует ситуация, когда нагрузке подвергаются только рядовые зубья ведущей звездочки, поскольку часть нагрузки берет на себя и шарнир несущего звена цепи, взаимодействующий через соответствующие выемки, выполненные в теле звездочки. Происходит перераспределение нагрузки на все охватываемые цепью зубья звездочки.

Выполнение осей несущих шарнирных соединений цепи по отношению к ведущей звездочке совпадающими с делительной окружностью способствует равномерному распределению воспринимаемых нагрузок на цепь и ведущую звездочку.

Соотношение углового шага несущего звена цепи к угловому шагу рядового звена, выполненное равным 1.5 или 2,0, позволяет предусмотреть в конструкции цепного зацепления несущий шарнир цепи на стандартном профиле звездочки цепной передачи.

Наличие ролика у несущего шарнира дополнительно обеспечивает обкатывание бокового профиля зубьев звездочки, контактирующих с несущим звеном, и обеспечивает восприятие части нагрузки, снижает износ поверхности зуба, переводит скольжение в качение.

В настоящее время на предлагаемую цепную передачу разработана конструкторская документация, изготовлены опытные образцы передачи, показавшие при испытаниях положительные результаты.

Принято решение о подготовке производства предлагаемых цепных передач.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цепным передачам, используемым в конвейерах и транспортерах различного назначения, в том числе к сельскохозяйственным машинам по прессованию рулонов из скошенной растительной массы. Цепная передача содержит привод с ведущей (10) и ведомой звездочками и бесконечную цепь, выполненную с чередующимися звеньями двух различных по величине шагов. На звездочке выполнен дополнительный контур зацепления с несущим шарниром. Зубья (11, 12) звездочки, контактирующие с несущим шарниром, выполнены с разными боковыми профилями, соответствующими геометрии сопрягаемого шарнира несущего звена цепи. Несущий шарнир дополнительно снабжен роликом (13), обеспечивающим обкатывание бокового профиля зубьев звездочки, контактирующих с несущим звеном. Оси несущего шарнира цепи по отношению к ведущей звездочке выполнены совпадающими с делительной окружностью. Изобретение позволяет снизить нагрузки на зубья ведущей звездочки и на звенья цепи. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Цепная передача, включающая привод с ведущей и ведомой звездочками и бесконечной цепью, выполненной с чередующимися звеньями двух различных по величине шагов, отличающаяся тем, что на звездочке выполнен дополнительный контур зацепления с несущим шарниром, при этом зубья звездочки, контактирующие с несущим шарниром, выполнены с разными боковыми профилями, соответствующими геометрии сопрягаемого шарнира несущего звена цепи, при этом оси несущего шарнира цепи по отношению к ведущей звездочке выполнены совпадающими с делительной окружностью.

2. Цепная передача по п.1, отличающаяся тем, что несущий шарнир дополнительно снабжен роликом, обеспечивающим обкатывание бокового профиля зубьев звездочки, контактирующих с несущим звеном.

3. Цепная передача по п.1, отличающаяся тем, что соотношение углового шага по делительной окружности звездочки большего звена цепи к угловому шагу меньшего звена цепи выполнено равным 1,5 или 2.