ГИБКИЙ ЛЕНТОЧНЫЙ СТЕРЖЕНЬ Советский патент 1969 года по МПК F16B35/04 

Изобретение относится к общемашиностроительны.м устройствам -и может быть ирименено для передачи вращательного, колебательного или поступательного движения между взанмио перемещающимися элементами различных машин, механизмов и приборов в условиях статических и динамических нагрузок.

Известны гибкие ленточные стержни, в частности гибкие валы, содержащие скрученные по винтовой линии жесткие упругие элементы.

Однако гибкие валы передают ограниченный по вел1ичине момент, характеризуются относительно невысокой прочностью, больи им сопротивлением между элементами и, следовательно, низким коэффициентом полезного действия, что ограничивает область их применения.

Цель описываемого изобретения состоит в том, чтобы увеличить передаваелгый момент, повысить прочность и к. п. д.

Это достигается тем, что жесткие упругие элемеиты выполнены в виде набора плотно прилегающих друг « другу лент различной щирины, образующих прядь заданного, например, многоугольного сечения. На поверхности ле«т нанесено антифрикционное покрытие, а винтовые впадины на наружной поверхности стержНя заполнены эластичным, например, антифрикцисниьрм материалом. Стержень может быть выполнен из нескольких плотно соприкасающи.хся прядей.

На фиг. 1 изображен гибкий ленточный стержень с упругими элементами, состоящими из нескольких лент, продольный разрез; па фиг. 2 - стержень с упругими элементами, состоящими из нескольких ленточных прядей, например, шестигранного сечения, в сечении.

Стержень состоит из одной нескольких, например, металлических или пластмассовых лент /, скрученных в горячем или холодном состоянии с последующей термической обработкой или без нее.

На одном конце гибкого ленточпого стержня при помощи различных способов закрепляется съемная или несъемная концевая втулка 2, которая соединяется с валом двигателя о. На другом конце стержня закрепляется концевая арматура 4, предназначенная для крепления на ней инструмента. Стержень защищен броней 5, концы которой присоединяются к корпусам концевой арматуры.

Изготовление стержня, состоящего из пакета лент, производится как путем скручивания целого пакета, так и путем скручивания отдельных лент с последующим их совмещением.

результате скручивания оудет несколько растянут, и величина ра-стяжеиия будет увеличиваться по мере удале-нноети его от середины ленты; а материал, расположенный в зоне средней линии лепт, наоборот, будет несколько сжат.

Возникшие напряжения могут быть сняты термообработкой.

Гибкие элементы ленточного стержня нолучают прокаткой, а также продаг лнванием пластифицированного или нагретого материала сквозь специальные фильеры.

Желательно, чтобы у вала правого враш,ения ленты имели левую спираль, а у вала левого вращения - правую спираль.

Величп1на угла закручивания лент стержпя может быть различной в зависимости от его назначения и условий работы. Ширима лент гибкого стержня может быть одинаковой, благодаря чему в сечении образуется прямоугольник или квадрат, или может быть различной, благодаря чему в сечении образуются круг, шестигранник и т. д.

Пер-иферийные винтовые впадины гибкого ленточного стержня, образуюш,иеся при скручивании лент, заполняются армированным или неармированным эластичным материалом 6.

Этот материал - заполнитель должен обладать хорошими качествами: антифрикционными, если гибкий ленточный стержень предназначен для выполнения функций гибкого вала, или фрикционными, если он предиазначел для выполнения функций троса, каната в канатной передаче и т. д.

Концы гибкого ленточного стержня нрисоединяются к концевой арматуре при иомощи шпилек, заклепок 7 либо другим 1звестнь м способом.

При вращении стержня в изогнутом состоянии происходит некоторое взаимное перемещение лент, трение которых друг о друга может быть уменьшено закладыванием смазки между элементами при сборке, покрытием поверхности лент слоем антифрикционного материала или применевием смежных лент из разнородных материалов.

При действии крутящего момента -материал лент гибкого стержня в основном испытывает деформации растяжения, сжатия и изгиба, причем в передаче крутящего момепта участвует материал всех лент стержня.

Ленты, расноложенные на периферии, в основном изгибаются и растягиваются, а ленты, близкие к центру, одновременно изгибаются, растягиваются и сжимаются: Растяжению лодвергается м атериал, расположенный около кромок центральных лент, а сжатию - их середина. При изменении направления вращения гибкого стержня картина напряжений б}дет обратной.

многих нрядей.. При подборе лент соответствующей ширины сечение нрядей может быть прямоугольным, круглым, шестигранным и др. При этом одиа прядь располагается в центре, а остальные прилегают к ее граням. Число прядей может быть большим.

Расположение слоев лент периферийных прядей относительно центра стержня может -быть различным, а форма периферийных прядей может быть подобрана такой, что ленточный стержень, состоящий из многих прядей, может быть круглым.

Преимущества предлагаемого гибкого ленточного стержия по сравнению с существующими обусловлены тем, что все ленты предлагаемого стержня соприкасаются между собой больщей частью своей поверхности и работают независимо. Поэтому удельное давление на поверхность лент будет незначительно.

В связи с этим износостойкость и к. п. д. ги1бкого ленточного стержня повышаются. Плотное расположенне упругих элементов стержня обусловливает значительное повышение удельной нагрузки. Кроме того, износ рабочей части наружной новерхности гибкого ленточного стержня не будет Приводить к «ершистости, а это повысит долговечность как самого гибкого стержня, так и соприкасающихся с НИ1М деталей.

Предлагаемый стержень обладает универсальностью применения, например в качестве гибкого вала троса или каната, гибкой муфты для армирования различных деталей из эластичных и жестких материалов (автопокрышек, транспортных лент, конечных и бесконечных ремней, лепт гусеничных движителей, ремней вариаторов, бетонных конструкций) и др. Армирование можно производить как одной скрученной лентой, так и пакетом лент. Кроме того, предлагаемый ленточный стержень может быть применен в канатной нередаче, причем при достижении постоянного передаточного отношения между ш кивами -при выполнении последних с выступами, входящими в спиральные впадины гибкого лепточного стержня.

Предлагаемый гибкий ленточный стержень может также найти нрименение в мостостроении, при постройке Канатных дорог, гирляндных ГЭС, для изготовления многослойных (многожнльных) БИНТОВЫХ и других пружин. Обладая всеми качествами обычных многожильных пружин (мягкостью, гашением вибраций), многослойные пружины в то же время не имеют неравномерности истирания новерхности составляющих элементов. Более того, ввиду лучшего контакта между составляющими элементами у многослойных пружин затухание вибраций будет проис.ходить быстрее.

Предмет изобретения

вышения прочности и к. п. д., жесткие упругие элементы выполнены в виде набора плотно прилегающих друг к другу лент различной ширины, образующих прядь заданного, например, многоугольного сечения.

2. Стержень по п. 1, отличающийся TQM, что на поверхности лент нанесено антифрикционное покрыт 1е, а винтовые впадины на наружной поверхности стерлшя заполнены -гластичным, например, антифрикционным материалом.

3. Стержень по пп. 1, 2, от.ut чающий с я тем, что он выполнен из нескольких плотно соприкасающихся прядей.

щ т ///

1Ш . .i/// ,i

;fUil i /- /.. I

1m

// /a

/ -4

г

Фиг. 7