ШАРНИРНАЯ ЦЕПЬ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ Советский патент 1934 года по МПК F16G13/10 

Передача вращательного движения между не параллельными валами осуществляется обычно коническими или винтовыми шестернями или шестернями с косым зубом (если расстояния между валами сравнительно малы) и цепной передачей вместе с вышеуказанными (при больших расстояниях между валами). Первые из указанных передач - конические, винтовые и т.п. - сравнительно сложны как в изготовлении, так и в монтаже, так как требуют большой точности в обработке и в установке их, обладают некоторыми недостатками, вытекающими из построения зубчатых передач (например перемена числа оборотов одного вала связана с перестановкой зубчаток обязательно на обоих валах) и сравнительно дороги. Вторые из передач - цепи - работают лишь на валах, расположенных строго параллельно друг другу. Обычная цепь одношарнирная, т.е. пара звеньев допускает лишь вращение одного звена относительно другого в шарнире в направлении, перпендикулярном к оси шарнира, и при монтаже требует соблюдения известной точности постановки звездочек по направлению цепи, т.е. может быть применима лишь для параллельных валов.

Предлагаемая шарнирная цепь для передач в случае не параллельных валов ставит своей задачей исключить необходимость применения зубчатых или каких либо иных передач для получения движения валом любого расположения. С этой целью каждое звено цепи обладает возможностью движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Такой конструкцией цепи имеется в виду 1) устранить необходимость в точной установке звездочек в одной плоскости, так как звенья цепи, помимо поворота в направление своего движения по звездочке, имеют еще возможность поворота в двух направлениях, взаимно перпендикулярных к первому; 2) при валах не параллельных, например скрещивающихся, пересекающихся и т.д., иметь возможность обойтись без конических или винтовых колес и создать во всех механизмах по возможности единую шарнирную цепную передачу, удовлетворяющую всем условиям нормальной цепной передачи; 3) упростить передачи в машинах, где большое количество валов имеет различные направления, например, некоторые сельскохозяйственные машины, машины текстильной промышленности и т.д.; 4) упростить перемену числа оборотов любого вала и 5) удешевить стоимость механизма передач и облегчить конструкцию по сравнению со смешанной зубчато-цепной передачей.

На чертеже фиг. 1-3 изображают примерные схемы расположения валов; фиг. 4 - схему цепи; фиг. 5 - общий вид нескольких звеньев цепи (в двух проекциях); фиг. 6 - детали цепного звена; фиг. 7 - детали варианта звена; фиг. 8 - общий вид варианта (в двух проекциях); фиг. 9 - поперечный разрез зубчатого венца звездочки; фиг. 10 - деталь звена; фиг. 11 - разрез по АВ на фиг. 10.

Произвольность расположения валов в пространстве при применении предлагаемой цепи связывается лишь одним требованием для каждой пари звездочек передачи: направление осевой линии цепи по оси третьего шарнира С (фиг. 4) при сходе ее с одной звездочки должно быть касательным к начальной окружности другой, рядом с ней расположенной, и проходить в ее плоскости, причем эта плоскость второй звездочки, т.е. плоскость, проведенная перпендикулярно к осевой линии вала через середину зуба звездочки, может занимать любое положение по отношению к первой.

Если это требование почему-либо невозможно осуществить между двумя данными звездочками, то применение предлагаемой цепи в этом случае не исключается, а возникает лишь необходимость постановки одной или двух направляющих звездочек, положение которых отвечает приведенному выше требованию.

На фиг. 4 изображена схема цепи, в которой шарнир А аналогичен шарниру обычной цепи. Шарнир Б в направлении, перпендикулярном к первому, делает цепь двухшарнирной и дает возможность применять такую цепь в передачах между валами, расположенными во взаимно-перпендикулярных плоскостях. Третий же шарнир С дает возможность третьего движения, делающего эту цепь пространственной и гибкой, с целью применения для произвольного расположения валов. Цепь состоит (фиг. 5, 6) из коленчатых звеньев Е с дискообразными частями D, связанных между собой муфтами I помощью шпилек K. Каждое звено имеет на концах цилиндрические части-муфты или втулки О, которые при работе цепи ложатся на зубцы звездочки. Звенья прилегают друг к другу дискообразными частями D, так что они имеют возможность поворота до тех пор, пока ножки М, М (фиг. 10) звеньев не упрутся одна в другую. Крайним положениям соответствует со угол 90-100°.

Для пространственной цепи теоретически правильным должен быть поворот на 360°, но это условие не является обязательным в данном случае, так как изменение направления цепи происходит на длине большей одного звена цепи и не сразу на 360° и, кроме того, при цепи, изображенной на фиг. 5, и не нужен поворот, больший 90°, так как в направлении, перпендикулярном к первому полузвену, идет второе, тоже работающее полузвено.

На фиг. 7 и 8 изображена иная форма выполнения цепи, в которой щеки коленчатых звеньев Е выполнены плоскими без втулок О.

При применении этой цепи, в виду того, что для нее достаточным углом поворота будет угол в 180°, возможно, потребуются направляющие жолобы, изменяющие положение звеньев друг к другу на прямолинейном участке цепи между звездочками, так как вероятность правильного попадания цепи на зубцы здесь недостаточно полная.

На фиг. 9 изображен поперечный разрез зубчатого венца звездочки. Звездочка для этой цели отличается от нормальной тем, что на ободе ее сидят два ряда зубьев и, таким образом, пространственная цепь работает не средней частью, а боковыми.

1. Шарнирная цепь для передач, отличающаяся применением коленчатых звеньев Е с дискообразными частями D, в собранной цепи в смежных звеньях прилегающими друг к другу и допускающими относительный поворот указанных звеньев (фиг. 5-8 и 10), каковые звенья Е связаны муфтами I, образующими универсальные шарниры, допускающие, кроме того, поворот связываемых частей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

2. Форма выполнения цепи по п. 1, отличающаяся применением в звеньях Е муфт или втулок О, служащих цапфами, захватываемыми зубцами шкива при обхватывании последнего цепью (фиг. 5, 6, 9, 10 и 11).

3. Форма выполнения цепи по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что щеки коленчатых звеньев Е выполнены плоскими без втулок О (фиг. 7 и 8).