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 цепная передача с повышенным передаточным отношением (Патент РФ на полезную модель №173588, МПК F16H 7/06. Бюл. №25, 2017. Аналог), содержащая параллельные 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 которые установлены 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 устанавливается дуговая прокладка 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.
По технической сущности решаемой задачи и совокупности существенных признаков в качестве прототипа предлагаемому техническому решению принята цепная передача (Патент РФ на полезную модель №198908 МПК F16H 9/24. Бюл. №22, 2020. Прототип), содержит установленные на параллельных валах (на эскизе валы не обозначены) звездочки - ведущую малую, ведомую большую, натяжной элемент и огибающую их цепь.
Ведущая большая звездочка по фиг. 2 содержит управляющий диск на ступице, изготовленные заодно, на котором размещены односторонне направленные пазы по Архимедовой спирали. Управляющий диск на ступице с двух сторон охватывают диски, скрепленные между собой крепежными элементами, направленные встречно друг другу, и установлены подвижно в тангенциальном направлении на ступице и концентрично оси ее вращения. На дисках размещены радиальные пазы.
В скрепленном виде диски и их пазы совпадают между собой и они образуют общие направляющие прямоугольного сечения, в которых размещены ползуны одиночных зубьев с дуговыми элементами для поддержания положения цепи. Зубья цепной передачи располагаются по периметру дисков, на расстояниях кратных шагу цепи, а суммарная длина дуговых элементов не должна превышать шага расположения одиночных зубьев.
Противоположные концы ползунов выполнены вильчатой формы, охватывающие с двух сторон управляющий диск ступицы. В пространстве этой вилки и на ее оси (на эскизе не обозначено) установлены ролики, размещенные в пазах управляющего диска.
К недостаткам цепной передачи прототипа относятся: при отключении привода этой передачи и значительном увеличении шага цепи вследствие ее износа происходит провисание цепи, превышающее нормативы для обычных передач. При повторном включении привода происходит ударный импульс в системе привода цепной передачи вследствие выбора провисания цепи, а также спадение цепи с большей звездочки при отключенном приводе и значительном ее провисании. Эти факторы снижают надежность работы и долговечность всех элементов привода и самой передачи.
Задачей полезной модели является разработка конструкции цепной нереверсивной передачи с повышенным передаточным отношением с повышенной надежностью и долговечностью работы.
Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения, в ней при отключении привода и любой величине износа (удлинения цепи) провисание ветвей цепной передачи не превышает установленных норм для цепных обычных передач, находящихся в эксплуатации.
Поставленная задача решается путем ограничения угла разворота друг относительно друга управляющего диска со ступицей и дисков с одиночными зубьями установленных подвижно на них.
Конструктивное решение заключается в том, что в ней по наружному контуру управляющего диска размещены зубья, взаимодействующие с нереверсивной защелкой, установленной на дисках и поджимаемой пружиной в сторону управляющего диска, и при этом угловой шаг размещения зубьев на управляющем диске принимается обеспечивающим нормативное провисание цепи при отключенном приводе цепной передачи. Зацеплением защелки с управляющим диском при отключенном приводе ограничивается угол разворота управляющего диска с зубчатым венцом звездочки в обратном направлении, приводящее к ограничению уменьшения диаметра делительной окружности ведомой звездочки.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема цепной нереверсивной передачи с повышенным передаточным отношением. На фиг. 2 представлен эскиз конструкции большей звездочки предлагаемой конструкции цепной нереверсивной передачи с повышенным передаточным отношением с вырывом одного из дисков звездочки и отображением внутренней конструкции этой звездочки, создающее ограниченное, нормированное провисанию цепи.
Цепная нереверсивная передача с повышенным передаточным отношением по фиг. 1 содержит установленные на параллельных валах (на эскизе валы не обозначены) звездочки - ведущую малую 1, ведомую большую 2, натяжной элемент 3 и огибающую их цепь 4.
Ведущая большая звездочка 2 по фиг. 2 содержит управляющий диск 5 на ступице 6, изготовленные заодно, на котором размещены односторонне направленные пазы 7 по Архимедовой спирали. Управляющий диск 5 на ступице 6 с двух сторон охватывают диски 8, 9, скрепленные между собой крепежными элементами 10, направленные встречно друг другу, и установленые подвижно в тангенциальном направлении на ступице 6 и концентрично оси ее вращения. На дисках 8, 9 размещены радиальные пазы 11.
В скрепленном виде диски 8, 9 и их пазы 11 совпадают между собой, и они образуют общие направляющие прямоугольного сечения, в которых размещены ползуны 12 одиночных зубьев 13 с дуговыми элементами 14, 15 для поддержания положения цепи 4. Зубья 13 цепной передачи располагаются по периметру дисков 8, 9 на расстояниях кратных шагу цепи, а суммарная длина дуговых элементов 14, 15 не должна превышать шага расположения одиночных зубьев 13.
Противоположные концы ползунов 12 выполнены вильчатой формы 16, охватывающие с двух сторон управляющий диск 5 ступицы 6. В пространстве этой вилки и на ней на оси (на эскизе не обозначено) установлены ролики 17, размещенные в пазах 7 управляющего диска 5.
По наружному контуру управляющего диска 5 размещены односторонне направленные зубья 18, входящие в зацепление с нереверсивной защелкой 19, поджимаемой пружиной 20 в сторону зубьев 18 управляющего диска 5. Защелка 19 размещена в пространстве между дисками 8 и 9 на оси 21, установленной на этих же дисках.
Угловой шаг между зубьями 18 выбирается величиной, обеспечивающей ограниченный обратный разворот скрепленных дисков 8, 9 относительно управляющего диска 5, при котором при неработающей цепной передаче ее провисание не превышало бы нормированной величины, обеспечивая при этом нормальный запуск цепной передачи без ударных нагрузок, а также исключая потерю зацепления цепи с ведомой звездочкой также при неработающей передаче. Натяжной элемент 3 обеспечивает начальное натяжение цепи при задаваемом межосевом расстоянии звездочек.
Эти дополнительные конструктивные элементы позволяют обеспечивать длительную и надежную работу разработанной цепной передачи без ударных нагрузок при ее запусках с сохранением кинематической связи ее элементов привода.
Работа цепной передачи. При первоначальном включении привода цепной передачи движение от ведущей звездочки 1 передается последовательно цепи 4 и далее ведомой звездочке 2. При этом усилием от цепи 4 производится разворот скрепленных между собой дисков 8 и 9. При этом защелка 19 не препятствует их проворачиванию относительно управляющего диска 5 до момента полного восприятия нагрузки управляющим диском 5 при взаимодействии ролика 17 с пазами 7 скрепленных дисков 8 и 9.
При передаче нагрузки и удлинения цепи вследствие износа появляется зазор в зацеплении между одним из зубьев 18 и защелкой 19. При отключении привода цепной передачи этот зазор выбирается и цепь 4 получает провисание ветвей не превышающее нормируемой величины, обеспечивая ее безударный очередной запуск в рабочем режиме.
Безударный запуск цепной передачи и предотвращение спадения цепи с ведомой звездочки способствует повышению надежности и долговечности ее работы.