Цепная передача

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к устройствам для передачи мощности между параллельными валами посредством установленных на них неподвижно звездочек, кинематически связанных между собой цепью.
Известна конструкция цепной передачи, содержащая звездочки ведущую, ведомую, натяжную и охватывающую их цепь [Готовцев А.А., Столбин Г.Б., Котенок И.П. Проектирование цепных передач. Справочник. -М.: Машиностроение, 1973, рис. 18, 3, стр. 263.]. При этом большая из звездочек содержит ступицу с диском, по периметру которого располагаются зубья с заданным шагом.
Основной недостаток этой передачи заключается в том, что она не применяется при больших передаточных отношениях.
В работе [Решетов Д.Н. Детали машин. М: Машиностроение, 1974, стр. 383] рекомендуется применять цепные передачи со звездочками, у которых число зубьев не более 100-120.
Это объясняется тем, что даже при весьма небольшом увеличении шага цепи вследствие ее износа, цепь быстро поднимается по высоте зуба звездочки с малым угловым шагом (большим числом зубьев) и в результате этого соскакивает со звездочки, теряя с нею кинематическую связь.
Известна цепная передача с повышенным передаточным отношением [Патент РФ на полезную модель №173588, МПК: F16H 7/06. Бюл. №25, 2017. Прототип], содержащая валы с закрепленными на них звездочками и натяжной элемент, охватываемые приводной цепью. При этом диск большей из звездочек (по диаметральному размеру) выполнен с радиальными пазами, в которых установлены и закреплены ползуны с одиночными зубьями с шагом, кратным шагу цепи, входящие в зацепление с приводной цепью.
При увеличении шага цепи, вследствие ее износа, близком к потере кинематической связи с большей звездочкой, производится корректировка диаметра делительной окружности в сторону ее увеличения в соответствии с величиной увеличения шага цепи. Эта корректировка производится следующим образом.
С большей звездочки снимается цепь, освобождаются крепления каждого из ползунов с зубьями, смещаются эти ползуны в пазах в сторону увеличения диаметра делительной окружности звездочки, затем между зубьями ползунов и периметром диска звездочки устанавливаются дуговые прокладки и ползуны с зубьями жестко фиксируются в радиальных пазах диска звездочки с последующей установкой приводной цепи.
Основной недостаток такой последовательности корректировки зацепления цепной передачи заключается в большой трудоемкости и к тому же необходимости при каждой новой корректировке применение новых прокладок со строго определенными размерами.
Техническим результатом полезной модели является снижение трудоемкости и исключение дополнительных новых изделий при восстановлении работоспособности цепной передачи с повышенным передаточным отношением.
Это достигается тем, что заявляемая цепная передача с повышенным передаточным отношением содержит звездочки различного диаметра, закрепленные на параллельных валах, натяжной элемент и охватывающую их цепь. В этом случае большая из звездочек выполнена в виде ступицы с диском и установленный соосно и жестко скрепленным с ним дополнительным диском и при этом в радиальных пазах диска установлены ползуны с одиночными зубьями с шагом кратным шагу цепи, кинематически соединенными посредством шипов с пазами на дополнительном диске, выполненных с односторонним направлением по Архимедовой спирали.
Ползуны с двух сторон снабжены дуговыми элементами, жестко с ними связанными, выполненными с шириной, равной ширине одиночных зубьев, и наружными радиусами, равными начальным радиусам впадин большей звездочки и суммарной длиной по дугам, не превышающим по длине углового шага большей звездочки.
Такое конструктивное исполнение большей звездочки позволяет при любом удлинении цепи освободить жесткое скрепление диска ступицы и дополнительного диска, развернуть дополнительный диск на угол, при котором шарниры цепи, взаимодействующие с одиночными зубьями, устанавливаются на дуговые элементы ползунов и затем восстанавливается жесткое скрепление диска ступицы и дополнительного диска.
При проворачивании дополнительного диска относительно диска с радиальными пазами, шипы ползунов, перемещаясь по пазам Архимедовой спирали, поднимают все одиночные зубья на одну и ту же величину, увеличивая диаметр делительной окружности звездочки.
Натяжной элемент цепи в этом случае используется только при начальной сборке рассматриваемой конструкции данной передачи.
В итоге это позволяет снизить трудоемкость и значительно ускорить и упростить восстановление работоспособности цепной передачи с повышенным передаточным отношением без применения дополнительных новых деталей.
Отличием данного технического решения от прототипа является тот факт, что ползуны одиночных зубьев снабжены шипами, входящими в пазы, выполнение по Архимедовой спирали односторонней направленности на дополнительном диске, установленном соосно и жестко скрепленного с диском ступицы, ползун жесткой связью снабжен с двух сторон дуговыми элементами в плоскости одиночных зубьев звездочки с шириной, равной ширине одиночных зубьев, наружными радиусами, равными начальному радиусу окружности впадин шарниров цепи на звездочке и суммарными длинами по дугам окружностей, не превышающих углового шага одиночных зубьев.
Полезная модель представлена графически:
фиг. 1 - цепная передача с повышенным передаточным отношением, вид
сбоку;
фиг. 2 - звездочка с большим диаметральным размером, вид сбоку;
фиг.3 - ступица диска, вид сбоку;
фиг. 4 - ползун с одиночным зубом звездочки, вид сбоку.
Цепная передача с повышенным передаточным отношением (фиг. 1) содержит звездочку 1, звездочку 2 с повышенным диаметральным размером, натяжной элемент 3 и охватывающую их цепь 4.
Звездочка с повышенным диаметральным размером (фиг. 2) содержит выполненную заодно ступицу - диск 5 (фиг. 3), дополнительный диск 6, ползун с зубом 7 (фиг. 4), скрепляющие элементы 8 дисков 5 и 6.
На дополнительном диске 6 совместно с ним выполнен упор 9 для облегчения его разворота относительно ступицы-диска при восстановлении зацепления цепи со звездочкой, а также и пазы 10 односторонней направленности по Архимедовой спирали.
На фиг. 3 изображены радиальные пазы 11 для перемещения и удержания в них ползунов 7 с зубьями. При этом наружный диаметр ступицы 12 выполнен центрирующим для дополнительного диска. Пазы 13 в тангенциальном направлении предназначены для установки в них скрепляющих элементов 8.
На фиг. 4 на ползуне 7 с зубом позицией 14 изображен шип, входящий в паз по Архимедовой спирали 10 дополнительного диска 6, и позицией 15 дуговые элементы.
Устройство работает следующим образом.
В начальный период цепная передача работает с передачей нагрузки между звездочками 1 и 2, охватываемых цепью 4 и начальном натяжении ее, создаваемым натяжным элементом 3 (фиг. 1).
При увеличении шага цепи, вследствие ее износа, близком к потере кинематической связи с большей звездочкой и значительном провисании ветви цепи, привод передачи останавливается, освобождается жесткое скрепление 8 дисков (фиг. 2) дополнительного 6 и ступицы-диска 5, силовым воздействием на упоры 9, разворачивается дополнительный диск 6 относительно 5 до положения, при котором цепь 4 занимает на звездочке 2 начальное положение. Это достигается тем, что при повороте дополнительного диска 6, шипы 14 (фиг. 4) смещаются по пазам 10 дополнительного диска 6, обеспечивая подъем ползунов 7 по радиальным пазам ступицы-диска. После этого восстанавливается скрепление 8 дисков 5 и 6 и запускается передача в работу.
В случае повторения выше описанного износа цепи при дальнейшей эксплуатации операция восстановления аналогично повторяется до предельного износа цепи.
Такой конструкцией звездочки цепной передачи обеспечивается быстрое восстановление ее работоспособности при простоте выполнения и минимальных трудозатратах без применения новых дополнительных деталей со строго определенными размерами.