Двухконтурная цепная передача

 

Использование: в машиностроении, в машинах и механизмах повышенной кинематической точности в качестве приводного или тягового органа. Сущность изобретения: передача содержит два параллельно расположенных цепных контура. Звездочки контуров имеют ступицу и два одинаковых взаимосмещенных в окружном направлении зубчатых венца. По крайней мере один из венцов по крайней мере одной звездочки установлен с возможностью жесткого фиксирования на ступице. Величина углового смещения зубьев венцов в окружном направлении выбирается из определенного соотношения. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в различных механизмах и машинах повышенной кинематической точности в качестве приводного или тягового органа, например в робототехнике.

Известна цепная передача, содержащая двухрядную роликовую цепь и звездочки с двумя одинаковыми зубчатыми венцами [1] и [2] Известна также двойная цепная передача, содержащая звездочку с двумя венцами, зубья которых расположены с взаимным угловым смещением в окружном направлении на 1/2 углового шага, и две параллельные и одинаково работающие цепи [3] Недостатками этой передачи являются низкая кинематическая точность передачи, в особенности при реверсивном характере ее работы, ввиду отсутствия натяжения холостых ветвей обоих цепных контуров и, следовательно, необходимой кинематической жесткости связи ведущей и ведомой звездочек; повышенная трудоемкость зубоформирования венцов звездочки при необходимости обеспечения минимального расстояния между двумя параллельными контурами, т.е. минимальных поперечных габаритных размеров передачи.

Целью изобретения является повышение кинематической точности цепной передачи при одновременном снижении трудоемкости зубоформирования венцов звездочки.

Цель достигается тем, что в двухконтурной цепной передаче, имеющей два одинаковых и параллельно расположенных цепных контура, которые зацепляются со звездочками, обладающими двумя одинаковыми и взаимосмещенными в окружном направлении зубчатыми венцами, по крайней мере один из венцов звездочки выполнен независимо от ступицы, установлен и жестко зафиксирован на ней с угловым смещением α его зубьев в окружном направлении по отношению к зубьям другого венца, определяемым из соотношения α ≥ 4 F_п / C_ц D_д где α угловое смещение зубьев венцов звездочки; F_п передаваемая полезная окружная сила; С_ц приведенная жесткость ветви цепи; D_д диаметр делительных окружностей звездочки.

Угловое смещение α венцов звездочки двухконтурной цепной передачи создает силу предварительного натяжения F' в противоположных ветвях цепных контуров, которая связана с приведенной жесткостью С_ц ветви цепи и диаметром D_д делительных окружностей звездочки соотношением F^I C_ц D_д α / 4
С другой стороны, условие обеспечения натяжения одной из холостых ветвей цепной передачи в процессе работы имеет вид
F^I ≥ F_п где F' сила предварительного натяжения цепи;
F_п передаваемая полезная окружная сила.

Отсюда величина углового смещения зубьев одного венца в окружном направлении по отношению к зубьям другого венца определяется соотношением
α ≥ 4 F_п / C_ц D_д
Выполнение углового смещения α венцов звездочки в соответствии с предлагаемым соотношением обеспечивает натяжение одной из холостых ветвей двухконтурной цепной передачи при ее работе и, следовательно, необходимую кинематическую жесткость связи ведущей и ведомой звездочек. Кроме того, выполнение по крайней мере одного из двух венцов звездочки независимым от ее ступицы позволит существенно упростить их зубоформирование на этапе изготовления.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой двухконтурной цепной передачи; на фиг.2 часть звездочки; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

Передача содержит два одинаковых параллельных цепных контура 1 и 2 и звездочки 3, каждая из которых содержит два зубчатых венца 4 и 5. Зубчатый венец 4 выполнен с возможностью установки и жесткого фиксирования на ступице 6 с угловым смещением его зубьев 7 в окружном направлении по отношению к зубьям 8 другого венца 5, выполненного заодно со ступицей 6.

Двухконтурная цепная передача работает следующим образом.

Венец 4 устанавливает на ступице 6 с угловым смещением α зубьев 7 венца 4 по отношению к зубьям 8 венца 5 в окружном направлении, определяемом из соотношения
α ≥ 4 F_п / C_ц D_д где α угловое смещение зубьев венцов звездочки;
F_п передаваемая полезная окружная сила;
С_ц приведенная жесткость ветви цепи;
D_д диаметр делительных окружностей звездочки, обеспечивая тем самым необходимое предварительное натяжение одной из холостых ветвей цепной передачи.

Формула изобретения

ДВУХКОНТУРНАЯ ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая два параллельно расположенных цепных контура, включающих в себя звездочки, каждая из которых имеет ступицу и два одинаковых взаимосмещенных в окружном направлении зубчатых венца, отличающаяся тем, что по крайней мере один из венцов по крайней мере одной звездочки установлен с возможностью жесткого фиксирования на ступице, а величина углового смещения α его зубьев в окружном направлении определена из соотношения

где F_п - передаваемая полезная окружная сила;
C_ц - приведенная жесткость ветви цепи;
D_д - диаметр делительных окружностей звездочки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3