Втулочно-роликовая цепь

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных агрегатах, содержащих цепные передачи . Цель изобретения - повышение прочности цепи за счет разгрузки зоны максимальных контактных давлений в ее шарнирах, увеличение износостойкости и ее КПД за счет снижения коэффициента трения в парах валик - втулка. Приложение растягивающей нагрузки к цепи и наличие качания деталей шарниров валика 2, втулки 4, игл 5 способствуют тому, что свободно размещенные между валиком 2 и втулкой 4 цилиндрические иглы 5, количество п которых находится в пределах 2n/3(2di/d2-di) + (2d,/d2-d,) -т-1, где di - диаметр валика; dg - внутренний диаметр втулки, выдавливаются из зоны максимальных контактных давлений на величину зазоров межд) ними, тем са мым разгружая место наиболее вероятного разрушения и максимального износа Конструкция снижает контактные давления в шарнире цепи и способствует участию в контакте всей поверхности валика 2 и внутренней поверхности втулки 4 за исключением разгруженного участка. При взаимном развороте валика и втулки 4 в моменты набегания и сбегания шарниров со звез дочек и при колебании ветвей цепного контура наличие цилиндрических игл 5 в шарнире цепи обеспечивает трение качения. 4 ил Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д - Я (уЫиичено) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ(ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4679262/27 (22) 22.02.89 (46) 07.01.91. Бюл. № 1 (71) Краснодарский политехнический институт (72) А. А. Петрик и В. Г. Сутокский (53) 621.867.1(088.8) (56) Заявка ЕПВ № 119898, кл. F 16 С 13/06, 1984. (54) ВТУЛОЧНО-РОЛИКОВАЯ ЦЕПЬ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных агрегатах, содержащих цепные передачи. Цель изобретения — повышение прочности цепи за счет разгрузки зоны максимальных контактных давлений в ее шарнирах, увеличение износостойкости и ее

КПД за счет снижения коэффициента трения в парах валик — втулка. Приложение растягивающей нагрузки к цепи и наличие качания деталей шарниров валика 2, „.SU,, 1618933 А 1 (51)5 Р 16 G 13/06

2 втулки 4, игл 5 способствуют тому, что свободно размещенные между валиком 2 и втулкой 4 цилиндрические иглы 5, количество и которых находится в пределах

2л/3((2d>/dg — d<)+1) (п(л ((2di/d2 — d>! °

+1), где d — диаметр валика; с4 — внутренний диаметр втулки, выдавливаются из зоны максимальных контактных давлений на величину зазоров между ними, тем самым разгружая место наиболее вероятного разрушения и максимального износа.

Конструкция снижает контактные давления в шарнире цепи и способствует участию в контакте всей поверхности валика 2 и внутренней поверхности втулки 4 за исключением разгруженного участка. При взаимном развороте валика и втулки 4 в моменты набегания и . сбегания шарниров со звез дочек и при колебании ветвей цепного конt тура наличие цилиндрических игл 5 в шарнире цепи обеспечивает трение качения.

4 ил.

1618933 з

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных агрегатах, содержащих цепные передачи.

Целью изобретения является повышение прочности цепи за счет разгрузки зоны максимальных контактных давлений в ее шарнирах, увеличение износостойкости и ее

КПД за счет снижения коэффициента трения в парах валик — втулка.

На фиг. 1 изображена втулочно-роликовая цепь, вид сверху; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1 в ненагруженном состоянии; на фиг. 3 — то же, при работе цепи и распределение контактного давления; на фиг. 4 — сечение шарнира цепи с цилиндрическим вкладышем и распределение контактного давления в нем.

Втулочно-роликовая цепь содержит наружные пластины 1, в отверстиях которых закреплены валики 2, внутренние пластины 3, в отверстиях которых закреплены втулки 4, иглы 5, свободно размещенные между валиком 2 и втулкой 4 по образующей, ролики 6, свободно установленные на втулках 4. Обычная цепь имеет цилиндрический вкладыш 7.

Цепь работает следующим образом.

После приложения растягивающей на. грузки к обычной втулочно-роликовой цепи с цилиндрическим вкладышем 7 в ее шарнирах появляется зона контакта, на вкладыше 7, ограниченная дугой 27. Контактное давление распределено неравномерно, максимальное значение которого совпадает с линией действия силы P. В зоне максимальных контактных давлений наблюдается максимальный износ и зона разрушения элементов шарнира.

Шарнир втулочно-роликовой цепи с игольчатым вкладышем 5 работает следующим образом.

Приложение растягивающей нагрузки P и наличие качания деталей шарнира способствуют тому, что свободно размещенные между валиком 2 и втулкой 4 цилиндрические иглы 5 выдавливаются из зон максимальных контактных давлений на величину зазоров между ними, тем самым разгружая место наиболее вероятного разрушения и максимального износа. Число игл 5 вкладыша выбирается следующим образом.

Пусть d — диаметр валика 2, а внутренний диаметр втулки 4 в шарнире втулочно-роликовой цепи. Тогда диаметр игл 5, установленных между валиками 2 и втулками 4 по длине окружности, определяется по формуле (1н = — — -1 — (1 ) г

Диаметр окружности, на которой размещены центры игл 5, определяется как

D-=dl+d„= —, (2)

Длина окружности центров игл 5 равна

С=л0.=л — (3) г

Максимальное количество игл можно рассчитать по формуле ч8Ыч

Гачакс=Я - = д(— — — + 1) (4)

Расчетное значение пм- округляется до ближайшего целого числа в меньшую сторону, которое и будет пмак . Обозначим величину округления при расчете n -.

15 через Л.

Тогда длина дуги разгрузки при установке максимального числа игл 5 равна

См а к с = d „° Л + 4 „= Do ° (рч н н (5 )

20 где V — угол от горизонтальной оси шарнира (линия действия сосредоточенной силы Р) до центра первой после зоны разгрузки иглы, рад.

Угол (рм" может быть получен из выра26 жения в следующем виде (6)

Максимальная сосредоточенная с ила в

З0 центре зоны контакта первой иглы после зоне разгружения определяется по формуле

Рмакс = 1 — —, (7)

Рср$ Р

35 а максимальная сосредоточенная сила в зоне контакта в шарнире базовой втулочно-роликовой цепи равна

Рмакс =Р

Сравнивая формулы (7) и (8) видно, что наличие в шарнире цилиндрических игл приводит к разгрузке зоны максимальных контактных напряжений.

ИЗ формуЛЫ (7) ВИдно, ЧТО ПрИ фчакс=

=60 теряется эффект разгрузки, T. е. Рмакс становится равной P. Таким образом, длина дуги разгрузки при установке в шарнире минимального числа игл будет равна

50 6"

С-.= @ (9)

Длина дуги окружности, на которой установлены иглы, при их количестве и-. равна

С1 — Е4= (d +d) (10)

Минимальное количество игл мож но рассчитать по формуле

1618933

С1 +1 gJI (W1 +1)+1 (11)

Расчетное значение и-. округляется до ближайшего целого числа в большую сторону, которое будет п..--.

Предлагаемая конструкция снижает контактные давления в шарнире цепи и способствует участию в контакте всей поверхности валика и внутренней поверхности втулки за исключением разгруженного участка, а при взаимном развороте валика и втулки в моменты набегания и сбегания шарниров со звездочек и при колебаниях ветвей цепного контура наличие цилиндрических игл в шарнире цепи обеспечивает трение качения.

Предлагаемая цепь также обеспечивает увеличение прочности элементов шарнира за счет разгрузки зоны максимальных контактных давлений в них при приложении растягивающей нагрузки, повышение износостойкости цепи за счет снижения коэффициента трения (так коэффициент трения скольжения для пары сталь — сталь

f 0,1...0,2, для пары сталь — пластмасса

fñ =0,03...0,20, а коэффициент трения качения для пары сталь — сталь 4<=0,001...0,005), более стабильное значение среднего шага цепи за счет уменьшения износа, что приводит к более надежному зацеплению цепи со звездочками, меньшей вытяжке цепи, более редкой поднастройке передачи.

Кроме того, конструкция обеспечивает уменьшение энергоемкости цепной передачи, а именно затрат энергии для взаимного разворота валиков и втулок, за счет более высокого КПД пары качения по сравне6 нию с парой скольжения, уменьшение колебаний ветвей цепного контура за счет понижения темпа износа цепи, понижение рабочих температур цепи за счет снижения коэффициента трения в ее шарнирах и повышение срока службы и надежности за счет перечисленных факторов.

Формула изобретения

Втулочно-роликовая цепь, содержащая наружные и внутренние пластинчатые звенья, шарнирно соединенные между собой закрепленными в отверстиях наружчых звеньев валиками, расположенные на валиках втулки, закрепленные в отверстиях внутренних звеньев со свободно установленными на втулках роликами, вкладыши, установленные между валиками и втулками, отличаюи(аяся тем, что, с целью повы шения прочности путем разгрузки зоны мак20 симальных давлений в шарнирах, увеличения износостойкости и КПД путем снижения коэффициента трения в парах валик — втулка, вкладыши выполнены в виде цилиндрических игл, размещенных с между валиками и втулками по образующей, а их количество определяется соотношением я !

gO где d< — диаметр валика; д — внутренний диаметр втулки; и — количество цилиндрических игл, округленных до ближайшего целого числа.

1618933

-A(g8e uveeo)

Составитель Ж. Головей

Редактор H. Рогулич Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 31 Тираж 9<1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.. 4/5

11роизводственно-издательский комбинат «Г!атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101