Зірочка

Пристрій відноситься до загального машинобудування і можна його використати в сільськогосподарських машинах, промисловості і на транспорті, а також там, де необхідно передати рух на середню відстань за допомогою втулкового, роликового, гачкового, блочного або іншого ланцюга. Відомі зірочки втулкових або роликових ланцюгів (Воробьев Н.В. Цепные передачи. - М.: Машиностроение, 1968; Глущенко И.П., Петрик А.А. Цепные передачи. - К.: Техніка, 1977). Зірочки складаються із зубчастих вінців, дисків та маточин. Інколи замість дисків використовують спиці, а інколи вінець монтують безпосередньо на маточину і диск відсутній, або диск виконує функцію маточини. При використанні багаторядного ланцюга зуби вінців зірочки нарізують за один прохід. Недоліком відомих зірочок є те, що для передачі великих зусиль необхідно виготовляти спеціальні ланцюги з декількома рядами, але при цьому нерівномірність руху залишається такою ж, як і для однорядного ланцюга. Таким чином, динамічні навантаження із збільшенням числа рядів не знижується, а навіть дещо підвищується за рахунок зростання зведеної маси ланцюга. Виготовляти багаторядні ланцюги також дещо складніше ніж однорядні тому, що при цьому зростає кількість нових деталей, що підлягають виготовленню та складанню. При цьому необхідно використовувати не лише подовжені валики, а і зовнішні пластини з різними розмірами отворів під валики. Відома також зірочка ланцюгової передачі (А.с. СРСР №198860), яка має демпфуючі гумові елементи. Але така зірочка дозволяє знизити поштовхи лише в період пуску та зупинки ланцюгового привода, а при використанні такої зірочки з багаторядним ланцюгом динамічні навантаження залишаються такими ж, як і в передачі однорядним ланцюгом, що має однаково число зубів ведучої і веденої зірочки. Така відома зірочка у випадку застосування її з багаторядним ланцюгом потребує підвищеної точності виготовлення та монтажу її, особливо в осьовому напрямку. Винаходом ставиться завдання зниження динамічних навантажень в приводах з багаторядними ланцюгами при незмінному числі зубів зірочок та їх діаметральних габаритних розмірів. Поставлене завдання досягається тим, що зірочка виконана з двома або більшою кількістю вінців, а кожний зубчастий вінець встановлено на маточину із зміщенням по дузі ділильного кола на величину, пропорційну відношенню кроку ланцюга до числа зубчастих вінців, а передача крутного моменту, від вінця до маточини виконано через пружний демпфуючий елемент. Таке розміщення вінців зірочок співпадає наприклад з максимальною миттєвою швидкістю одного ланцюга з мінімальною миттєвою швидкістю другого ланцюга, що зменшить пульсації швидкості обертання веденої зірочки. На фіг.1 показано розріз запропонованої зірочки (варіант з двома вінцями); на фіг.2 - зірочка з двома вінцями, вид збоку; на фіг.3 - розріз зірочки з трьома вінцями; на фіг.4 - зірочка з трьома вінцями, вид збоку. Зірочка складається з маточини 1 (фіг.1) з диском 2 та зубчастих вінців 3, 4 і 5 (фіг.3 і 4). Вінці 3, 4 і 5 встановлено на маточині 1 так, що можуть вільно обертатись на ній (посадку виконано із зазором типу H7/e6, або перехідною типу H7/n6). В зубчастих вінцях та диску виконані отвори одинакового діаметра так, що центри цих отворів розміщені рівномірно по колу, яке утворено стикуванням вінців 3, 4 і 5 із маточиною 1. В отвори вмонтовані пружні демпфуючі елементи 6, наприклад, циліндричної або призматичної форми. Отвори в зубчастих вінцях 3, 4 і 5 виконані так, що при співпаданні їх осей, зуби вінців зміщені на величину, що кратна відношенню кроку ланцюга до числа вінців. Для усунення осьового зміщення пружних демпфуючих елементів 6 на зірочці встановлено упорні шайби 7 і 8, які утримуються від зміщення розрізними замковими кільцями 9 і 10. В зірочках, що мають число вінців більше двох, встановлено проміжні диски 11, які спряжені з маточиною зубчастого з'єднання 12 (шліцеве з'єднання). Отвори під пружні демпфуючі елементи 6 в проміжному диску 11 та диску 2 виготовлено з однієї установки, тобто при напресованому проміжному диску 11 на шліци маточини 1. Кількість пружних демпфуючих елементів 6 залежить від матеріалу їх, величини переданого зірочкою крутного моменту та діаметра розміщення центрів демпфуючих пружних елементів 6 і визначається розрахунком на міцність, а товщину диску 2 та 11 вибирають конструктивно при проектуванні зірочки так, щоб при установці однорядних ланцюгів на вінці 3, 4 і 5 усунути контакт їх валиків із зовнішніми пластинами. Шліцеве з'єднання 12 виконано, наприклад, за допомогою трикутних шліців, або іншого типу шліців. Кількість зубів на вінцях ведучої зірочки вибирають мінімально допустимою, але при цьому наявність зміщених одного відносно іншого вінців дозволить зменшити нерівномірність руху веденої зірочки. При цьому динамічні навантаження в приводі із запропонованою зірочкою будуть зменшені за рахунок того, що періодично будуть передаватись і імпульси від зміщених вінців (один відносно іншого), а також за рахунок деформації пружного демпфуючого елемента 6, що буде вирівнювати пульсуюче навантаження на веденій зірочці, яке виникає внаслідок змінного радіуса кочення зірочки ланцюга. Коли, наприклад, для двухвінцевої зірочки ланцюга, швидкість першого ряду має максимальне значення (ролик ланцюга знаходиться у впадині), то в ланцюзі другого ряду вона (швидкість) мінімальна. Нерівномірність руху ланцюгового привода за рахунок пружного демпфуючого зв'язку між вінцями та вінців із маточиною для двохвінцевої зірочки буде знижене вдвічі, а при застосуванні трьохвінцевої або чотирьохвінцевої зірочок у більше число раз порівняно із зірочками, що з'єднані з багаторядними ланцюгами. Наявність пружного зв'язку дозволить також захистити від пульсацій, викликаних нерівномірністю руху ланцюга, двигун (наприклад двигун внутрішнього згорання). Працює запропонована зірочка так. При обертанні маточини 1 зусилля від диску 2 через пружні елементи 6 передається вінцям 3 і 4 (фіг.1 і 2) при двохвінцевому виконанні або 3, 4 і 5 (фіг.3 і 4), при трьохвінцевому виконанні. Якщо вінець 3 розміщений в положенні миттєвої максимальної швидкості ланцюга першого ряду, то в цей час положення вінця 4 відповідає миттєвій мінімальній швидкості ланцюга другого ряду. Нерівномірність руху при цьому буде вирівнюватись пружною деформацією пружного демпфуючого елементу 6. Наявність такого механічного зв'язку між маточиною і вінцями, а також між окремими вінцями запропонованої зірочки пом'якшить пульсації швидкостей окремих рядів ланцюгів передачі, а тому відомий недолік ланцюгових передач, що виражається в пульсації швидкості, буде усунено. Застосування зміщених вінців у зірочках дозволить зменшити число зубів у кожному вінці ведучої зірочки до 7, без суттєвого збільшення нерівномірності руху приводного ланцюга. При такій конструкції зірочок застосовуються лише однорядні ланцюги замість більш дорогих і дефіцитних багаторядних. Роботоздатність і довговічність ланцюгів і всього привода буде значно вище, ніж при багаторядному ланцюзі, за рахунок зниження пульсацій швидкості, а також захисту привода від резонансних коливань. Застосування запропонованої зірочки з двома однорядними ланцюгами порівняно з одним двохрядним ланцюгом, що встановлено на буряконавантажувачах типу СПС-4,2, дозволяє знизити динамічні навантаження в трансмісії, підвищити довговічність ланцюгового приводу, а відповідно, одержати суттєвий економічний ефект. Застосовувати запропоновану зірочку можна в усіх приводах, в яких раніше застосовували багаторядні ланцюги.