Параллельнорядная цепная передача Российский патент 2025 года по МПК F16H7/06 

Изобретение относится к области механических передач гибкой связью, конкретно - к цепным передачам с роликовыми и втулочными цепями, и может быть использовано в различных приводах машин, например, в приводах буровых установок, автотранспортных средств и др.

Известны цепные передачи с однорядными роликовыми цепями, например [Иванов, М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов втузов / Под ред. В.А. Финогенова. - 6-е изд., перераб. - М.: Высш. шк. - 2000. - С. 276, рис. 13.1; С. 279, рис. 13.3а]. Недостатками таких передач являются большие габариты при передаче больших нагрузок, повышенный уровень шума.

Известны цепные передачи с многорядными роликовыми цепями, например [Воробьёв Н.В. Цепные передачи. - Изд.4. - М.: Машиностроение, 1968. - С. 24, рис. 21]. Передачи имеют меньшие габариты (по сравнению с передачами с однорядными цепями) и применяются для передачи больших нагрузок. Недостатками таких передач являются повышенные неравномерность распределения нагрузок между рядами цепи.

Известна также цепная передача [Патент UZ FAP №00413, 31.10.2008. Бюл №10 / А. Джураев, Р. Ортиков, В. Турдалиев], состоящая из трех параллельно работающих однорядных цепей, ведущей и ведомой взаимно спаренных звёздочек (соединённых жёстко) со сдвигом по фазе венцов звёздочек на треть шага цепи. Три цепи между собой разделены и самостоятельно зацепляются с соответствующими звездочками, причём сдвиг венцов по фазе зацепления позволяет распределить процесс передачи общей нагрузки передачи во времени (за счёт неодновременного зацепления шарниров цепей с зубьями звёздочек), повысить равномерность вращения ведомых звёздочек, снизить уровень шума, приблизив его к уровню шума передачи с однорядной цепью (определение шумовых характеристик цепных передач см. [Оптимизация параметров цепных передач с учетом шумовых характеристик: дис. канд. техн. наук: защищена 25.05.1982: утв. 09.12.1982 / А.П. Фот. - М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1982, С. 41, табл.1]).

Данное решение является прототипом - наиболее близким к предлагаемому решению.

Недостатком известного решения является повышенная неравномерность распределения нагрузки передачи между параллельными цепями.

Цель изобретения - повышение равномерности распределения нагрузки между параллельно работающими цепями.

Технический результат - повышение срока службы цепей.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в параллельнорядной цепной передаче, состоящей из трёх параллельных приводных роликовых цепей и двух звёздочек с тремя венцами зубьев на каждой со смещёнными на треть углового шага зубьев по фазе зацепления венцами (относительно соседних венцов), ведущая звёздочка выполнена в виде ступицы с основным зубчатым венцом, выполненным неподвижным относительно ступицы, и двух смещённых по фазе зацепления параллельных венцов, размещённых по разным сторонам основного венца, причём смещённые по фазе зацепления параллельные венцы установлены на ступицу основного венца с возможностью относительного вращения и соединены с основным венцом посредством размещённого в отверстиях венцов упругого элемента.

Конструкция предлагаемой передача и её элементов поясняется фиг. 1, 2, 3 и 4.

На фиг. 1 приведён общий вид передачи (в плоскости звёздочек и контура цепей), где: 1 - цепь; 2 - ведущая звёздочка; 3 - ведомая звёздочка; ϕ - угловое смещение венцов ведущей звёздочки; 4-место размещения соединительного упругого элемента в венцах ведущей звёздочки.

На фиг. 2 приведено сечение ведущей звёздочки по месту размещения упругого элемента, где: 5 - основной венец звёздочки, 6 - ступица основного венца; 7 и 8 - параллельные венцы ведущей звёздочки; 9 -элементы осевой фиксации параллельных венцов 7 и 8; 10 - упругий соединительный элемент; 11 - отверстия в венцах звёздочек для размещения упругого элемента 10.

На фиг. 3 показано сечение венцов 5, 7 и 8 ведущей звёздочки 2 по упругому элементу 10.

На фиг. 4 показано силовое взаимодействие венцов 5, 7 и 8 звёздочки и упругого элемента 10, где F5, F7 и F8 - силы натяжения ветвей цепи 1 трёх контуров параллельнорядной цепной передачи, F_Δ = F₈ - F₅ и F_Δ1 = F₅ - F₇ - разности сил натяжения соответствующих ветвей цепи 1 контуров передачи.

Монтаж и работа параллельнорядной цепной передачи осуществляются следующим образом.

Сборка ведущей звёздочки 2 передачи и монтаж элементов передачи

В отверстия 11 в месте размещения 4 основного венца 5 ведущей звёздочки 2 устанавливается упругий соединительный элемент 10. Далее на ступицу 6 с двух сторон основного венца 5 звёздочки устанавливаются параллельные венцы 7 и 8 ведущей звездочки 2, обеспечивая вход упругого соединительного элемента 10 в отверстия 11 параллельных венцов 7 и 8 ведущей звёздочки 2. Далее на ступицу 6 основного венца 5 ведущей звёздочки 2 устанавливаются элементы 9 осевой фиксации параллельных венцов 7 и 8. Смонтированная ведущая звёздочка 2 передачи устанавливается на ведущий вал цепной передачи (вал и соединение со звёздочкой (возможно шпоночное либо шлицевое) условно не показаны).

Ведомая звёздочка 3 устанавливается на ведомый вал цепной передачи (вал и соединение со звёздочкой (возможно шпоночное либо шлицевое) условно не показаны).

На установленные на валах цепной передачи ведущую 2 и ведомую 3 звёздочки последовательно накладываются три параллельные цепи 1, образующие три независимых цепных контура параллельнорядной цепной передачи.

Работа передачи

При вращении ведущего вала передачи зубья венцов 5, 7 и 8 ведущей звёздочки 2 входят в зацепление с шарнирами цепей 1, которые подвергаются растяжению, приводя во вращение ведомую звёздочку 3 и преодолевая момент сопротивления ведомого вала передачи. При этом силы натяжения параллельных ведущих ветвей цепей 1 в общем случае могут отличаться в связи с погрешностями шага цепей и угловых шагов зубьев венцов 5, 7 и 8. В этом случае, благодаря взаимодействию венцов 5, 7, 8 и упругого соединительного элемента 10, происходит изменение положения параллельных венцов 7 и 8 относительного основного венца 5 ведущей звёздочки (вращательное движение венцов 7 и 8 на ступице 6 основного венца 5 ведущей звёздочки).

Предположим, что ведущая звёздочка 2 начинает вращаться. Если при этом натяжение F₈ цепи 1 в контуре венца 8 (фиг. 4) больше натяжения F₅, то неподвижный относительно ступицы 6 венец 5 начинает обгонять подвижный относительно ступицы 6 венец 8 благодаря давлению упругого элемента 10 на венец 5 силой F_Δ = F₈ - F₅ до того момента, когда наступит равенство F₈ = F₅ (венцы 8 и 5 становятся единым блоком). Если в этот момент натяжение F₇ цепи 1 в контуре венца 7 меньше F₅, то, благодаря давлению упругого элемента 10 на венец 7 силой F_Δ1 = F₅ - F₇ подвижный относительно ступицы 6 венец 7 начинает обгонять венец 5 до того момента, когда наступит равенство F₇ = F₅. Наступает равенство натяжений цепей 1 в контурах всех венцов ведущей звёздочки 2 (венцы 8, 5 и 7 становятся единым блоком) и происходит равномерное распределение нагрузки передачи на параллельные цепи, то есть достигается цель изобретения.

Таким образом, подтверждается технический результат предлагаемого решения - повышение срока службы цепей за счёт равномерного распределения нагрузки по рядам цепей.

Изобретение относится к области машиностроения. Параллельнорядная цепная передача состоит из трёх параллельных приводных роликовых цепей и двух звёздочек с тремя венцами зубьев на каждой со смещёнными на треть углового шага зубьев по фазе зацепления венцами относительно соседних венцов. Ведущая звёздочка выполнена в виде ступицы с основным зубчатым венцом, выполненным неподвижным относительно ступицы, и двух смещённых по фазе зацепления параллельных венцов, размещённых по разным сторонам основного венца. Смещённые по фазе зацепления параллельные венцы установлены на ступицу основного венца с возможностью относительного вращения и соединены с основным венцом посредством размещённого в отверстиях венцов упругого элемента. Обеспечивается повышение срока службы цепей. 4 ил.

Параллельнорядная цепная передача, состоящая из трёх параллельных приводных роликовых цепей и двух звёздочек с тремя венцами зубьев на каждой со смещёнными на треть углового шага зубьев по фазе зацепления венцами относительно соседних венцов, отличающаяся тем, что ведущая звёздочка выполнена в виде ступицы с основным зубчатым венцом, выполненным неподвижным относительно ступицы, и двух смещённых по фазе зацепления параллельных венцов, размещённых по разным сторонам основного венца, причём смещённые по фазе зацепления параллельные венцы установлены на ступицу основного венца с возможностью относительного вращения и соединены с основным венцом посредством размещённого в отверстиях венцов упругого элемента.