Башмак натяжного устройства приводного элемента цепи механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к области машиностроения, а точнее к устройству натяжения цепи для систем привода газораспределительных механизмов двигателей внутреннего сгорания.
Известен башмак натяжителя цепи, см. книгу «Двигатели ЗМЗ-406 автомобилей ГАЗ и УАЗ, изд-во НГУ им. Лобачевского, Нижний Новгород, 2001 г., стр. 28-29», содержащий корпус, изготовленный из полимерного материала, наружная поверхность которого, прилегающая к натягиваемой ветви цепи, выполнена по радиусу. В корпусе имеется цилиндрическое отверстие для подвижного крепления башмака к двигателю и вкладная стальная опорная площадка, предназначенная для опоры толкателя автоматического натяжителя цепи.
Недостатком известного устройства является низкий ресурс работы из-за использования башмаков с одинаковыми радиусом и наружной поверхности для натяжения цепей различной длины, а именно 70 и 90 звеньев.
Наиболее близким техническим решением является патент на полезную модель РФ №121545 публ. 27.10.2012 МПК F16H 7/08. Данная конструкция башмака натяжного устройства приводного элемента цепи механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания содержит корпус из композитного материала, наружная поверхность которого выполнена криволинейной по радиусу к натягиваемой ветви цепи, в корпусе имеется цилиндрическое отверстие для подвижного крепления башмака к двигателю и вкладная стальная опорная площадка, предназначенная для опоры толкателя автоматического натяжителя цепи.
Недостатком данной конструкции является низкий ресурс работы и быстрая вытяжка цепи, так как не достигнут максимальный поверхностный контакт башмака с цепью.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании башмака натяжного устройства приводного элемента цепи, позволяющего увеличить общий ресурс работы узла газораспределения, снизить износ наружной поверхности башмака, за счет максимальной длины дуги поверхности контакта с цепью и тем самым обеспечить минимальную контактную нагрузку на цепь из 90 звеньев, препятствуя износу и вытяжке цепи.
Поставленная задача достигается за счет того, что башмак натяжного устройства приводного элемента цепи механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус из композитного материала с оребренным основанием (для уменьшения объема материала и увеличения прочности конструкции, известного из патента на полезную модель РФ №32561 публ. 20.09.2003 г.), наружная поверхность которого, прилегающая к натягиваемой ветви цепи из 90 звеньев, выполнена криволинейной, в корпусе выполнено цилиндрическое отверстие d для подвижного крепления к двигателю, и снабжен металлической закладной опорной площадкой, предназначенной для контакта с толкателем натяжителя цепи, согласно полезной модели дуга поверхностного контакта L выполнена сопряжением двух радиусов R1, R2, длина которых в интервале 9,66d-k≤R1≤9,66d+k и 5,2d-k≤R2≤5,2d+k, соответственно, при этом длина дуги поверхностного контакта с цепью в интервале 9,87d-k≤L≤9,87d+k, где k=0,25d - коэффициент, причем R1 формирует стартовую часть поверхности контакта L и центр R1 определяется местоположением относительно центра отверстия с диаметром d на горизонтальной линии, расположенной на 1,5 мм ниже центра горизонтальной оси отверстия с диаметром d и на расстоянии 96,0 мм от вертикальной оси отверстия с диаметром d, тогда как R2 формирует продолжение поверхности L с центром, расположенным со смещением на 20,1 мм по горизонтали и на 46,5 мм по вертикали от центра оси отверстия с диаметром d.
Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример выполнения полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 - башмак натяжного устройства приводного элемента цепи механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания;
на фиг. 2 - схема положения башмака натяжного устройства приводного элемента цепи механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания.
Башмак натяжного устройства приводного элемента цепи содержит корпус 1 с оребренным основанием из полимерного материала, наружная поверхность которого прилегает к натягиваемой ветви цепи 2, установленной на опорных шестернях 3, 4. На одном конце корпуса имеется цилиндрическое отверстие 5 для подвижного крепления к двигателю (не показан двигатель). На другом конце корпуса 1 башмака закреплена вкладная металлическая опорная площадка 6, предназначенная для толкателя натяжителя 7 (Фиг. 2).
Корпус 1 башмака натяжителя цепи подвижно крепится к двигателю посредством оси, установленной в цилиндрическое отверстие 5. Пример конкретного выполнения при диаметре отверстия, предназначенного для подвижного крепления корпуса башмака натяжного устройства приводного элемента цепи к двигателю d=12,1 мм радиусы наружной поверхности корпуса башмака следующие:
- R1=117,0 мм;
- R2=63,0 мм.
Корпус 1 башмака натяжного устройства приводного элемента цепи подвижно крепится к двигателю посредством оси, вставленной в цилиндрическое отверстие 5. Дуга поверхности контакта башмака натяжного устройства приводного элемента L ветви цепи 90 звеньев выполнена сопряжением двух радиусов R1 и R2, длина которых выполнена в интервале 9,66d-k≤R1≤9,66d+k и 5,2d-k≤R2≤5,2d+k, при этом длина дуги поверхности контакта с цепью выполнена в интервале 9,87d-k≤L≤9,87d+k, где k=0,25d - коэффициент, причем R3 формирует стартовую часть поверхности контакта L и центр R1 определяется местоположением относительно центра отверстия d на горизонтальной линии, расположенной на h1=1,5 мм ниже центра горизонтальной оси отверстия d и на расстоянии F1=96,0 мм от вертикальной оси отверстия d, тогда как R2 формирует продолжение поверхности L с центром, расположенным со смещением на F=46,5 мм по горизонтали и на h=20,1 мм по вертикали от центра оси отверстия d и прилегает к поверхности звеньев натягиваемой ветви цепи 2, установленной на опорные шестерни 3, 4. При растяжении цепи 2 в результате эксплуатации или износе впадин зубьев шестерен 3, 4 корпус 1 башмака натяжного устройства приводного элемента цепи под действием толкателя натяжителя 7 отклоняется на оси крепления, обеспечивая максимальный поверхностный контакт дуги с цепью 2.
Предложенное выполнение башмака натяжного устройства приводного элемента цепи по сравнению с известными позволяет увеличить общий ресурс работы узла газораспределения, снизить износ наружной поверхности башмака, за счет максимальной длины поверхности контакта с цепью и тем самым обеспечить минимальную контактную нагрузку на цепи из 90 звеньев, препятствуя износу и вытяжке цепи.
Промышленная применимость очевидна.
Опытный образец, прошедший испытания, доказал осуществление поставленной задачи, а указанные интервалы 9,66d-k≤R1≤9,66d+k и 5,2d-k≤R2≤5,2d+k, 9,87d-k≤L≤9,87d+k, где k=0,25d - коэффициент, являются оптимальными.