Цепная передача Советский патент 1992 года по МПК F16H7/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах с гибкой связью различных машин, рабочий орган которых имеет небольшую скорость вращения и допускает ее кратковременные колебания.

Известна передача с гибкой связью, содержащая ведущую и ведомые звездочки с цилиндрическими буртиками, бесконечный гибкий элемент, составленный из звеньев, соединенных валиками с роликами. Каждое звено выполнено в виде гибкой стальной ленты с бобышками на концах, а в цилиндрических буртиках выполнены впадины для взаимодействия с бобышками и контакта гибкой стальной ленты с участком цилиндрического буртика между впадинами,

Недостатком данной передачи является необходимость точного выдерживания шага при изготовлении, как гибкой связи, так и впадин под ее ролики на цилиндрических буртиках звездочек, что бывает затруднительно в случаях, когда диаметр ведомой звездочки превышает 1 м. Для гибкой же связи имеется ограничение по диаметру ведущей звездочки, которая не может быть, к примеру меньше 100 мм, так как стальные ленты подвергаются е этом случае значительным изгибающим деформациям, а необходимость уменьшать длину звеньев до сопоставимых с диаметром размеров сводит на нет преимущества передачи с небольшим количеством зубьев ведомой звездочки.

Известна также цепная передача с вту- лочно-роликовой цепью, содержащая ведущую звездочку, приводную цепь, звенья которой состоят из валиков, втулок, роликов, внутренних и наружных пластин и ведомую звездочку, На ведомом валу с обеих сторон ведомой звездочки жестко закреплены еще две звездочки входящие в зацепление со смонтированными по обеим сторонам приводной цепи на общих с ней удлиненных валиках дополнительными звеньями, расположенными на определенном расстоянии одно от другого и имеющими дистанционные пластины.

Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому, так как в обоих случаях цепь имеет два шага:

малый - для ведущей звездочки и большой для ведомых, что обеспечивает пульсирующий характер вращения последних. Но и эта цепная передача также имеет ряд недостатков. Во-первых, точность изготовления зубьев ведомых звездочек по шагу должна быть столь же высокой, как и у приводной, что при больших диаметрах первых является трудновыполнимой задачей. Во- . вторых, отсутствие постоянной связи цепис ведомыми звездочками не обеспечивает точность их относительного позиционирования при входе в зацепление, что требует введения синхронизаторов, значительно усложняющих конструкцию привода.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что ведомая звездочка выполнена в виде цилиндрического барабана и снабжена радиально

установленными П-образными зубьями, прикрепленными перемычкой к барабану вдоль его образующих, а ролики размещены на цепи с шагом, по меньшей мере на одно ее звено большим шага расположения П-образных зубьев на барабане ведомой звездочки. Передача также снабжена отклоняющей звездочкой, установленной перед ведущей на тянущей ветви цепи, при этом ее делительная окружность введена в

соприкосновение с,окружностью центров дополнительных роликов цепи на ведомой звездочке, а высота П-образных зубьев и

радиус отклоняющей звездочки выбраны из условия одновременного или запаздывающего выхода из зацепления ведущей пары роликов со своим зубом относительно входам следующей пары роликов в контакт с их зубом.

Отличительные признаки предложенного технического решения и преимущества, обеспечиваемые ими в сравнении с прототипом.

Ведомая звездочка выполнена в виде цилиндрического барабана и снабжена ра- диально установленными П-образными зубьями, прикрепленными перемычкой к барабану вдоль его образующих, а дополнительные ролики расположены на цепи с шагом, по меньшей мере, на одно ее звено большим шага расположения П-образных зубьев на барабане ведомой звездочки.

В цепных передачах с большой степенью редуцирования наряду с конструктивными сложностями размещения ведомой звездочки непосредственно на медленно вращающемся рабочем органе машины (например, барабане смесителя, сушилки и пр.), возникают сложности чисто технологического характера - сложности процессов изготовления зубчатого венца и его монтажа, обязанных обеспечить достаточно высокую точность шага и минимальные радиальные биения относительно оси вращения рабочего органа Кроме того, про- являются и трудно выполнимые требования к цепи - практически нулевая растягиваемость, так как в противном случае в условиях большого угла охвата ведомой звездочки, характерном для приводов упомянутых машин, может произойти сход цепи с зубчатого венца, причиной которого станет накопленная ошибка по шагу. В предлагаемом приводе все эти недостатки устранены В процессе работы ведущая звездочка находится в зацеплении с цепью, например, четвертью числа своих зубьев, а ведомая - одним П-образным зубом, первым по отношению к ведущей звездочке, находится в одностороннем зацеплении с одной из пар дополнительных роликов цепи Это условие обеспечивается специально введенным рассогласованием шагом П-образных зубьев на ведомой звездочке и роликов на цепи. Это рассогласование обеспечивает увеличение расстояния между сопрягающимися элементами по направлению против вращения рабочего органа. После выхода из зацепления одной пары элементов, в контакт вступает следующая и так далее Цепь в процессе работы имеет постоянную линейную скорость, а средняя скорость окружности центров дополнительных роликов цепи

на ведомой звездочке оказывается меньше, так как при переходе с одной пары на другую происходит небольшое отставание (например, на одно звено цепи) рабочего 5 органа. Эта пульсация скорости не сказывается на качестве работы машины, тогда как конструкция передачи и технология ее изготовления значительно упрощаются.

Передача снабжена отклоняющей звездочкой, установленной перед ведущей на тянущей ветви цепи, при этом ее делительная окружность введена в соприкосновение с окружностью центров дополнительных ро5 ликов цепи на ведомой звездочке, а высота П-образных зубьев и радиус отклоняющей звездочки выбраны из условия одновременного или запаздывающего выхода из зацепления ведущей пары роликов со своим

0 зубом относительно входа следующей пары роликов в контакт с их зубом.

Отклоняющая звездочка, кроме выполнения функции увеличения угла охвата ведомой звездочки цепью, в данном случае

5 обеспечивает еще и функцию плавного вывода очередного П-образного зуба из зацепления с его парой ведущих роликов. Для этого и сопряжены указанные окружности. Цепь на ведомой звездочке своими

0 основными роликами опирается на специальное ребро, связывающее между собой все П-образные зубья и являющееся элементом, придающим цепи форму близкую к окружности. По нему же цепь перека5 тывается, продвигаясь несколько вперед, при выходе из зацепления очередного П-образного зуба. В это время пара дополнительных роликов цепи сходит с окружности своих центров на ведомой звездочке и пере0 ходит на делительную окружность отклоняющей звездочки. Ролики, продолжая толкать свой П-образный зуб вперед, начинают перекатываться по его плоской поверхности в направлении от центра ведомой

5 звездочки. Ввиду разности длин дуг, проходимых в это время роликами и зубом, цепь совершает обгон ведомой звездочки, в данном случае на одно свое звено и следующая пара роликов входит в контакт со

0 своим П-образным зубом. В рассматриваемом случае за 70 мм перемещения роликов по дуге делительной окружности отклоняющей звездочки ( мм) во взаимодействии с П-образным зубом (на длине

5 40 мм), ведомая звездочка поворачивается по дуге окружности ( мм) центров дополнительных роликов на 54 мм, т.е. как раз на шаг цепи (15,875 мм). Незначительно замедлившееся было вращение ведомой звездочки, вновь приобретает скорость перемещения цепи на упомянутой окружности центров роликов.

Проведенный сопоставительный анализ показал, что выявленные аналоги и прототип признаков, сходных с отличительными признаками заявленного технического решения, не имеют, а значит можно сделать вывод, что оно обладает существенными отличиями и новизной.

На фиг.1 приведен схематический общий вид цепной передачи; на фиг.2 - момент выхода дополнительных роликов цепи из зацепления с П-образным зубом ведомой звездочки; на фиг.З - разрез А-А на фиг,2.

Цепная передача содержит ведущую звездочку 1, втулочно-роликовую цепь 2 со смонтированными по обеим ее сторонам на удлиненных осях 3 дополнительными роликами 4, ведомую звездочку 5 с П-образными зубьями 6, соединенными по ее периметру дуговым полозом 7(на фиг.1. и 2 не показан), а также отклоняющую 8, натяжную 9 и направляющую 10 звездочки, Все звездочки вращаются относительно горизонтальных осей.

Передача работает следующим образом.

Приводной вал машины вращает приводную звездочку 1, которая находясь в зацеплении с цепью 2 выбирает слабину в ведущей ветви последней и протягивает ее в сторону своего вращения. Пара дополнительных роликов 4 цепи 2, находящаяся ближе остальных к отклоняющей звездочке 8, входит в контакт с П-образным зубом б и сообщает ведомой звездочке 5, а с нею и рабочему органу, вращение с угловой скоростью, определяемой угловой скоростью ведущей звездочки умноженной на передаточное отношение. Достигнув места (фиг.2), где оси вращения звездочек 5 м 8 находятся на одной прямой, центр вращения пары роликов 4 переходит со своей окружности на ведомой звездочке 5 на делительную окружность звездочки 8 и описывая дугу с ее радиусом начинает уходить вниз, Ролики 4, продолжая толкать зуб б, перекатываются по его рабочей плоскости. Поскольку вектор скорости роликов в это время раскладывается на два направления, а составляющая в направлении движения зуба 6 постоянно уменьшается, при одновременном увеличении радиуса до точки контакта, - скорость сращения звездочки 5 уменьшается, а следующая пара роликов 4, сохраняя прежнюю скорость, догоняет впереди идущий зуб б и вступает с ним в контакт. Скорость звездочки 5 становится прежней. Во время относительных перемещений цепь 2 катится на своих основных роликах по полозу 7 ведомой звездочки 5. Отклоняющая звездочка 8 предотвращает резкое спрыгивание роликов 4 с зубьев 6, чем обеспечивает безударную смену ведущих роликов и зубьев,

Звездочки 9 и 10 предназначены для натяжения цепи 2 с постоянным усилием, не препятствующим относительному перемещению цепи и ведомой звездочки, и для ее точного направления в пазы П-образных

зубьев 6, соответственно.

Предложенная цепная передача обеспечивает вращение рабочего органа машины путем приложения тягового усилия цепи одной парой ее дополнительных роликов к

одному зубу ведомой звездочки, Участок цепи, находящийся под растягивающей рабочей нагрузкой, невелик, а значит, рывки от пружинения цепи в продольном направлении отсутствуют. Передача не

чувствительна к достаточно большой неравномерности шага П-образных зубьев, некруглости формы ведомой звездочки и степени растянутости цепи. Технологии изготовления элементов передачи и их монтажа просты и не требуют использования сложного оборудования и крупногабаритной оснастки. Таким образом данная цепная передача обеспечивает достижение положительного эффекта, предусмотренного целями изобретения.

Формула изобретения 1. Цепная передача, содержащая ведущую и ведомую звездочки, для взаимодействия с последними роликовую цепь с установленными на ней на осях с одинаковым шагом симметрично цепи дополнительными роликами, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксллуатационных возможностей, ведомая звездочка выполнена в виде цилиндрического барабана, на наружной поверхности которого радиально установлены П-образные зубья «связывающий их между собой полоз, при

этом дополнительные ролики расположены на цепи с шагом, по крайней мере на одно основное звено роликовой цепи большим шага П-образных зубьев ведомой звездочки.

2. Передача по п. 1,отличающаяся тем, что, с целью повышения плавности хода, она снабжена отклоняющей звездочкой, установленной перед ведущей .звездочкой для взаимодействия через

цепь с П-образными зубьями ведомой звездочки, при этом высота П-образных зубьев м диаметр отклоняющей звездочки выбраны из условия одновременного или запаздывающего выхода из зацепления ведущей пары дополнительных роликов со

своим П-образным зубом относительно вхо- тельных роликов со следующим П-образным да в зацепление следующей пары дополни- зубом.

Использование: машиностроение в приводах с гибкой связью различных машин, рабочий орган которых имеет небольшую скорость вращения и допускает ее кратковременные колебания. Сущность изобретения: на втулочно-роликовой цепи

6

Физ.З