ЗВЕЗДОЧКА ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструктивным элементам цепных передач, в том числе втулочных, роликовых, втулочно-роликовых, многорядных и однорядных, применяемых в различных машинах, в частности в автомобилестроении.
Из уровня техники известны различные конструкции и исполнения звездочек цепных передач. Однако изготовление звездочек требует больших экономических затрат. Большая металлоемкость повышает стоимость их изготовления. Ряд технических решений направлен на снижение металлоемкости при сохранении эксплуатационных свойств (долговечность, точность, чистота поверхности и другие) звездочек цепных передач.
Известное изобретение, согласно авторскому свидетельству СССР №1446401 заключается в том, что звездочка цепной передачи содержит диск с центральным отверстием, обод и зубчатый венец. С целью снижения материалоемкости за счет оптимизации профиля обода и отношений толщин обода и диска к ширине зубчатого венца, профиль поперечного сечения обода выполнен двухступенчатым, а координаты точек профиля определены математическими зависимостями, где координаты точки профиля обусловлены высотой ступеней обода, наружньм радиусом обода, радиусом центрального отверстия. Звездочка согласно известному изобретению может быть получена из предварительно отштампованного диска путем осадки заготовки в две стадии, на первой из которых оформляют внутреннюю ступень обода, на втором - наружную, а затем накатывают зубчатый венец. Известное изобретение позволяет более экономично использовать материал заготовки, однако для достижения требуемой точности профиля и качества поверхности звездочки также необходимо затратить значительный объем энергоресурсов и металла.
Из патентной литературы известна звездочка цепной передачи согласно авторскому свидетельству СССР №1838699, содержащая зубчатый венец и ступицу и выполненная монолитно (зацело). За счет ее монолитной конструкции обеспечивается повышение долговечности и расширение области применения звездочки. Снижение износа пластин цепи, а также частичное снижение металлоемкости обеспечивается путем выполнения выпукло-вогнутой торцовой поверхности зубьев. Однако известное техническое решение также, как и вышеуказанные, не позволяет существенно сократить расход металла, в частности стали, при обработке исходной заготовки, при достижении требуемой точности профиля и качества поверхности звездочки.
3
3
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является звездочка цепной передачи, содержащая зубчатый венец, ступицу и выполненная монолитной. Звездочка выполнена с удельной плотностью от не менее 6,00 г/см  до не более 7,40 г/см из спеченного порошка на основе железа, при этом зубчатый венец звездочки выполнен однорядным или многорядным с возможностью зацепления с втулочными или роликовыми, либо роликовтулочными цепями передачи (см.патент РФ №39666).
Таким образом, целью заявленной полезной модели является снижение металлоемкости, трудоемкости изготовления звездочки цепной передачи, а также повышение эксплуатационных свойств звездочки за счет повышения ее долговечности и точности профиля зубьев, улучшения качества поверхности звездочки и качественного порошкового состава.
Сущность полезной модели.
3
Поставленная цель достигается следующим образом. Звездочка цепной передачи, содержит зубчатый однорядный или многорядный венец и ступицу, выполненные монолитно из спеченного порошка на основе железа, отличающаяся тем, что она выполнена из спеченного порошка следующего состава в масс.%: Сu - 2,5÷3,5%; С - 0,3÷0,65%; MnS - 0,3÷0,5%; Р - 0,15÷0,45%; Fe - основа причем удельная плотность составляет не менее 6,8 г/см .
Звездочка цепной передачи выполнена с твердостью HBS не менее 100; 2,5/62,5/10.
100 - твердость по Бринеллю;
2,5 мм - диаметр шарика;
62,5 кг - нагрузка;
10 сек - время испытания.
Звездочка цепной передачи выполнена двухрядной, а ширина зуба (b) составляет: 0,9 С - 0,15 мм, где С - расстояние между внутренними пластинами цепи для данного размера нижнее отклонение равно нулю.
На фиг.1 приведен чертеж звездочки цепной передачи, заявленной в качестве полезной модели. Звездочка включает в себя выполненные монолитно ступицу 1 и зубчатый венец 2.
Преимущество заявляемой полезной модели заключается в том, что заготовки из проката, штампованные заготовки из металла, в частности, из стали, обладают большой удельной плотностью, что значительно тяжелее заготовок, получаемых прессованием и спеканием порошка. Порошковая заготовка соответствует требуемому профилю звездочки, окончательная доводка звездочки минимальна, что и позволяет достичь указанную выше цель заявленного технического решения.
При выполнении звездочки традиционным образом из проката или штампованных заготовок на качество звездочки негативно влияет постепенный износ зубонарезного инструмента и особенности работы станка в целом при последовательной обработке партии заготовок. Точность порошковой звездочки цепной передачи, согласно заявленной полезной модели, зависит только от качества и точности однократно изготовленной прессформы, микропрофиль которой повторяется на всех звездочках цепной передачи, получаемых в прессформе из порошка определенного состава. Точность и качество поверхности звездочки согласно заявленной полезной модели значительно выше, что обусловливает также и высокие эксплуатационные качества звездочки цепной передачи.
В качестве примера исполнения заявленной звездочки представлена двухрядная звездочка на фиг.1. На фиг.2 - вид спереди однорядной и двухрядной втулочной цепи; на фиг.3 - вид сверху элементов двухрядной цепи; на фиг.4 - вид сверху однорядной цепи.
Порошковая звездочка цепной передачи может быть использована как в качестве натяжной, так и ведомой звездочки механизма цепной передачи различного исполнения (однорядной или многорядной; втулочной или роликовой либо втулочно-роликовой (роликовтулочной). Например, звездочка используется в натяжном устройстве двухрядной передачи гибкой связи (например, по патентну РФ №29975). Порошковая звездочка располагается на оси поворотного Г-образного несущего элемента с подшипником качения и служит для передачи вращения. Упомянутые цепные передачи, в которых используется заявленная звездочка из спеченного порошка, могут быть установлены в приводах различных машин и механизмов, в частности в автомобилях.
Звездочка выполнена из спеченного порошка следующего химического состава в масс.%:
Сu - 2,5÷3,5;
С - 0,3÷0,65;
MnS (сульфид Mn) - 0,3÷0,5;
Р - 0,15÷0,45;
Fe -основа;
3
Твердость материала звездочки составляет HBS 100 не менее 2,5/62,5/10, а плотность - не менее 6,8 г/см. Ширина зуба (b) двухрядной звездочки составляет: 0,9 С - 0,15 мм, где С - расстояние между внутренними пластинами цепи для данного размера нижнее отклонение равно нулю.
Состав спеченного порошка в мас.%:
Сu2,5÷3,5%
С0,3÷0,65%
MnS0,3÷0,5%
Р0,15÷0,45%
Fe основа
Пример 1
2,6%
0,3%
0,35%
0,18%
основа
Пример 2
3,0%
0,55%
0,4%
0,30%
основа
Пример 3
3,5%
0,65%
0,5%
0,45%
основа
Приведенные примеры, содержащие каждый ингредиент в единичном значении, который находится в пределах указанного в формуле полезной модели интервала значений, обеспечивают достижение поставленной цели, а также указанных параметров твердости материала и его плотности.
Снижение содержания С менее 0,3% не обеспечивает требуемой твердости, а повышение свыше 0,65% снижает эксплуатационные свойства звездочки.
Указанные интервалы остальных компонентов обеспечивают качественный порошковый состав.