Приводний відкритошарнірний ланцюг

Приводний відкритошарнірний ланцюг, що складається з попарно розміщених внутрішніх пластин, кожна з яких має по два симетрично розташованих фігурних отвори, в яких запресовані циліндричні пальці з місяцеподібною канавкою, оберненою до центра пластини і через фігурні отвори та місяцеподібну виїмку пропущені осі, що запресовані в отворах зовнішніх пластин, які розміщені з обох боків внутрішніх пластин, який відрізняється тим, що у вн утрішніх пластинах виконані 29813 сових з'єднань, рівномірне видовження при зношуванні як внутрішніх, так і зовнішніх ланок, зменшення металомісткості приводного відкритошарнірного ланцюга. Поставлене завдання вирішується таким чином, у вн утрішніх пластинах виконані циліндричні отвори, діаметр яких рівний діаметру ролика стандартного приводного роликового і втулкового ланцюга такого ж контактного кроку як і у відкритошарнірному ланцюгу і в ці отвори запресовані втулки, у яких, в середній їхній частині, на віддалі рівній товщині внутрішньої пластини від країв, виконаний секторний виріз з кутом охоплення, рівним b=p-2p/z, де z - допустима мінімальна кількість зубів зірочки і втулки зорієнтовані у внутрішній ланці секторним вирізом в середину ланки до співпадання згортного шва втулки з поздовжньою віссю внутрішньої ланки, а внутрішній діаметр втулки рівний внутрішньому діаметру втулок стандартного приводного втулкового і роликового ланцюга такого ж кроку, міжосьова віддаль отворів внутрішніх пластин менша від міжосьової віддалі отворів зовнішніх пластин на величину, що дорівнює двом товщинам стінки секторної втулки і одному значенню зазору в шарнірі. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак винаходу і технічним результатом полягає у наявності таких суттєви х ознак, як те, що отвори у внутрішній пластині виконано циліндричними з діаметром, рівним діаметру ролика стандартного приводного роликового і втулкового ланцюга такого ж контактного кроку як у відкритошарнірному ланцюгу, в ці отвори запресовані товстостінні втулки з секторним вирізом. Зазначені ознаки винаходу забезпечують високу надійність пресового з'єднання "товстостінна втулка - внутрішня пластина". Така суттєва ознака винаходу як виконання частини шарніра ланцюга у вигляді товстостінної втулки із секторним вирізом порівняно з фасонним валиком, який використовується у прототипі, приводить, як наслідок, до такого технічного результату - значне зменшення, на 30-40%, металомісткості шарнірів ланцюга. Виконання шарніру приводного ланцюга відкритим, тобто таким, що почергово забезпечує контакт зуба зірочки із циліндричною зовнішньою поверхнею товстостінної втулки із секторним вирізом, а потім, при заході в зачеплення наступного зуба зірочки - контакт зуба зірочки з циліндричною поверхнею вісі. При цьому регламентується міжосьова віддаль отворів внутрішніх пластин, яка менша від осьової віддалі отворів зовнішніх пластин на величину, що дорівнює двом товщинам стінки товстостінної втулки із секторним вирізом і одному зазору в шарнірі, що є необхідною і достатньою суттєвою ознакою винаходу, так як тільки таке виконання шарнірів і таке співвідношення міжосьових віддалей отворів внутрішніх і зовнішніх пластин забезпечують рівність контактних кроків внутрішніх і зовнішніх ланок ланцюга, а отже, і здійснення зачеплення ланцюга із зірочкою. Суть винаходу пояснюється тим, що у вн утрішніх пластинах виконані циліндричні отвори, діаметр яких рівний діаметру ролика стандартного приводного роликового і втулкового ланцюга такого ж контактного кроку як і у відкритошарнірному ланцюгу і в ці отвори запресовані втулки, у яких, в середній їхній частині, на віддалі рівній товщині внутрішньої пластини від країв, виконаний секторний виріз з кутом охоплення рівним b=p-2p/z , де z - допустима мінімальна кількість зубів зірочки, втулки зорієнтовані у внутрішній ланці секторним вирізом в середину ланки до співпадання згортного шва втулки з поздовжньою віссю внутрішньої ланки, а внутрішній діаметр втулки рівний внутрішньому діаметру втулок стандартного приводного втулкового і роликового ланцюга такого ж кроку, міжосьова віддаль отворів внутрішніх пластин менша від міжосьової віддалі отворів зовнішніх пластин на величину, що дорівнює двом товщинам стінки секторної втулки і одному значенню зазору в шарнірі. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1, 2 показано загальний вигляд приводного відкритошарнірного ланцюга, на фіг. 3, 4 - внутрішня ланка приводного відкритошарнірного ланцюга, на фіг. 5 - схема заходу в зачеплення із зубом зірочки шарніра зовнішньої ланки, на фіг. 6 - схема заходу в зачеплення із зубом зірочки шарніра внутрішньої ланки, на фіг. 7 - розрахункова схема розмірних параметрів ланцюга. Приводний відкритошарнірний ланцюг (див. фіг. 1, 2) складається із внутрішніх пластин 1 (див. фіг. 1, 2, 4), в яких виконані циліндричні отвори з діаметром, рівним діаметру ролика стандартного приводного втулкового і роликового ланцюга такого ж контактного кроку як у відкритошарнірному ланцюгу, товстостінних втулок 2 (див. фіг. 1, 3, 6), які запресовані у отвори внутрішніх пластин ланцюга, причому внутрішній діаметр товстостінних втулок рівний внутрішньому діаметру втулок стандартного приводного втулкового і роликового ланцюга такого ж кроку. У середній частині товстостінної втулки 2 на віддалі, рівній товщині внутрішньої пластини від країв виконаний секторний виріз з кутом охоплення b£p-2p/z (див. фіг. 7), де z мінімальне допустиме число зубів зірочки. Товстостінні втулки 2 з секторним вирізом зорієнтовані у внутрішній ланці секторним вирізом до центру ланки зі співпаданням згортного шва втулки з поздовжньою віссю внутрішньої ланки і із збереженням умови, що a³p/z. Така умова необхідна для забезпечення нормального зачеплення зуба зірочки із шарніром приводного відкритошарнірного ланцюга. Внутрішня циліндрична поверхня 3 (див. фіг. 3, 4) товстостінної втулки 2 з секторним вирізом створює із циліндричною поверхнею 4 отвір (див. фіг. 3, 4), через який пропущені осі 5 (див. фіг. 1, 2, 5), які своїми кінцями з'єднані з отворами зовнішніх пластин 6 (див. фіг. 2). Контактний крок внутрішньої ланки (див. фіг. 7): tв=Aв-d1/2+d1 /2+d2/2+d2/2+b де Aв - міжосьова віддаль отворів внутрішніх пластин; d1, d2 - відповідно, діаметр осі першого та другого шарнірів; d1 , d2 - відповідно, зазор в першому та другому шарнірах; b - товщина стінки товстостінної втулки з секторним вирізом. 2 29813 Контактний крок зовнішньої ланки: tз=Aз-d2/2-b+ d 3/2 Порівняння об'єму циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою у прототипу з об'ємом товстостінної втулки з секторним вирізом запропонованого винаходу показує, що останній значно менший. Так, якщо прийняти, що діаметр циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою прототипу дорівнює dn=1,2d 0, де d0 - діаметр вісі, кут охоплення b=120°, то об'єм пальця буде дорівнювати: Vn=p(1,2d0/2)2 ·H-H·(S1+S2), де H - довжина циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою; S1, S2 - відповідно, площі сегментів, що утворюються від перетину двох кіл з діаметрами, що дорівнюють діаметру осі d0 та діаметру циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою dn Площа сегмента: де Aз - міжосьова віддаль отворів зовнішніх пластин; d2, d3 - відповідно, діаметр осі другого та третього шарнірів; b - товщина стінки товстостінної втулки з секторним вирізом. Якщо врахувати, tв=tз та за номінальними значеннями d1=d2=d3=…=dn=d, a d1=d2=…=dn=d, то Ав=Aз-2b-d. На фіг. 6 показано зачеплення зуба 7 зірочки 8 із зовнішньою циліндричною поверхнею товстостінної втулки 2 з секторним вирізом в т. В, а на фіг. 5 показано зачеплення зуба 9 зірочки (позиція не вказана) з циліндричною поверхнею осі 5 в т. Г. Приводний відкритошарнірний ланцюг працює таким чином. При передачі крутного моменту із зуба 7 зірочки на шарнір внутрішньої ланки профіль зуба 7 зірочки 8 входить в контакт із зовнішньою циліндричною поверхнею товстостінної втулки 2 з секторним вирізом, наприклад, в т. В (див. фіг. 6). При повороті зірочки 8 на кут a 0 в зачеплення входять зовнішня ланка та профіль зуба 9 входить в контакт з циліндричною поверхнею осі 5, наприклад, в т. Г (див. фіг. 5). Таким чином, внаслідок взаємного повороту однієї ланки, наприклад, внутрішньої, відносно іншої, наприклад, зовнішньої, в шарнірі має місце взаємне повернення контактуючих поверхонь, що спричиняє їх зношування. Така конструкція при зношуванні поверхонь шарнірів приводить до однакового збільшення контактних кроків як зовнішньої, так і внутрішньої ланок, тобто tз+Dзн=tв+Dз н, де Dзн - величина зношування, дійсна величина контактного кроку ланцюга залишається постійною tв д - t зд =const. S= де pR 2,2 1 360° ×b - SD , R1, R2 - відповідно, радіус циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою та радіус вісі; SD - площа трикутника. R1 = 12d0 / 2; R2 = d0 / 2; S D = 3 / 4 × R2,2 , 1 p (12d0 / 2)2 , 3 × 120° (1,2d0 / 2)2 = 360° 4 3,14 × 0,36d2 3 0 × 120° × 0,36d2 = 0 360° 4 2 2 2 = 0,377d0 - 0,156d0 = 0,22d0 . S1 = S2 = p(d0 / 2)2 3 × 120° × (d0 / 2)2 = 360° 4 3,14 × 0,25d2 3 0 ×120° 0,25d2 = 0 360° 4 = 0,262d2 - 0,108d2 = 0,154d2 . 0 0 0 Об'єм циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою складе: Vn=3,14·0,36d02H-H·((0,22+0,15)d02)=1,13Hd02-0,374Hd02=0,756Hd02 Vn=0,756Hd02 У запропонованого винаходу об'єм товстостінної втулки з секторним вирізом складе: b Vт.вт.=2(pR1 2h1-pr2h1)+ (pR12h2-pr 2h2), 360 ° де R1 - зовнішній радіус товстостінної втулки з секторним вирізом, r - внутрішній радіус товстостінної втулки з секторним вирізом; h2 - висота секторного вирізу товстостінної втулки. h2=2/3H, h1=H-h2=H-2/3H=1/3H, h1=h'1+h''1=1/3H, h'1=h''1=1/6H, R1=1,2d0/2, r=0,6d0/2. де H - висота товстостінної втулки з секторним вирізом; h'1, h''1 - висота, яка рівна товщині внутрішньої пластини від країв товстостінної втулки. = Можливість отримання зазначеного в розділі "Суть винаходу" те хнічного результату підтверджується наступним. Одним із показників, які регламентують працездатність приводних ланцюгів, є момент провернення втулок відносно внутрішніх пластин, що забезпечується пресовим з'єднанням. Момент провернення регламентується державним Стандартом і його значення повинно бути більшим, а ніж момент тертя, що виникає в шарнірі під час функціонування передачі. Використання в шарнірі товстостінної втулки 2, діаметр якої рівний діаметру ролика стандартного приводного роликового і втулкового ланцюга такого ж контактного кроку як у відкритошарнірному ланцюгу, та її запресування в циліндричний отвір внутрішньої пластини дає можливість підвищити момент провернення товстостінної втулки з секторним вирізом відносно внутрішньої пластини. У прототипу значення моменту провернення циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою відносно внутрішньої пластини, в якій виконано по два симетрично розташовані фігурні отвори, визначається моментом тертя, який залежить від величини натягу у пресовому з'єднанні. Наявність в пластині фігурних отворів знижує її жорсткість, а також не дає можливості зберігати необхідну величину натягу пресового з'єднання в процесі експлуатації, а у запропонованому винаході даний суттєвий недолік відсутній. 3 29813 Кут о хоплення: b=120° Об'єм товстостінної втулки з секторним вирізом складе: ( = 0,283Hd2 + 0,188Hd2 = 0,472Hd2 0 0 0 Vт.вт. = 0,472 × Н × d2 . 0 Тоді зменшення об'єму товстостінної втулки із секторним вирізом по відношенню до циліндричного пальця з місяцеподібною канавкою складе: ) / 2) × h ) = Vт.вт. = 2 p(12d0 / 2)2 × h'1- p (0,6d0 / 2)2 × h'1 + , ( 120° 2 2 p(12d0 / 2) × h2 - p (0,6d0 , 360° = 2 3,14 × 0,36d2h'1 -3,14 × 0,09d2 × h'1 + 0 0 + ( 2 DV=100%-(0,472 Hd2 ·100%)/0,756 Hd2 »38% 0 0 Таким чином, при співвідношенні діаметра товстостінної втулки з секторним вирізом до діаметра осі, що дорівнює 1,5, яке приблизно відповідає існуючим співвідношенням між діаметром ролика і діаметром осі у втулково-роликових ланцюгах і при цьому забезпечується нормальне зачеплення ланцюга із зірочкою та кутом охоплення = 120° зменшення об'єму у випадку використання запропонованого винаходу, а отже і маси металу складає приблизно 38%. ) 1 + (3,14 × 0,36d h - 3,14 × 0,09d h ) = 3 = 2(113d h' - 0,282d h' )+ , + 1/ 3( ,13d h - 0,282d h ) = 1 2 0 2 2 0 1 2 0 2 2 0 2 2 0 1 2 0 2 1 1 2 2 = 2 × 0,848 × Hd2 + × 0,848 × Hd0 = 6 0 3 3 4 29813 Фіг. 1 5 29813 Фіг. 2 6 29813 Фіг. 3 Фіг. 4 7 29813 Фіг. 5 Фіг. 6 8 29813 Фіг. 7 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 9