CS229902B2

CS229902B2 - Teeth pulley

Info

Publication number: CS229902B2
Application number: CS788761A
Authority: CS
Inventors: Frank L Wujick
Original assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1984-07-16
Also published as: SE442139B; IN150285B; CA1115090A; FR2412762A1; GB2011578A; FR2412762B1; DE2855748C2; GB2092704A; DE2855748A1; SE7813224L; AT384868B; BR7808421A; YU303178A; PL128800B1; CH630157A5; FI68454C; MX148323A; AU4249178A; NL7812282A; BE872875A

Abstract

In a pulley configuration which is adapted to increase the contact area between the pulley tooth tips and the land area of the positive drive belt teeth, on which the pulley is used, each pulley tooth tip has a longitudinal cross-sectional contour partially composed of two substantially circular arcs (24, 25) connected by a line segment (31) from 5% to 100% of the width (59) of the belt tooth on which the pulley is used, and preferably between 6% and 33% of the width of the belt tooth. <IMAGE>

Description

(54) Ozubená řemenice(54) Pulley

Vynález se týká ozubené řemenice pro použití v systému s pohyblivým ozubeným řemenem a řeší se jím problém zmenšení opotřebení a tím prodloužení životnosti ozubeného řemene.The invention relates to a toothed belt pulley for use in a movable toothed belt system and solves the problem of reducing wear and thus extending the life of the toothed belt.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že zuby ozubené řemenice jsou v profilu tvořeny kruhovými oblouky, jejichž středy křivosti jsou situovány se vzájemnými odstupy, přičemž středy křivosti kruhových oblouků jsou umístěny každý vždy na stejné straně osy zubu jako jemu příslušný kruhový oblouk a na vrcholu zubů jsou kruhové oblouky propojeny kruhovou úsečí, jejíž délka je v rozsahu od 5 % do 100 % šířky zubu použitého ozubeného řemene.The invention is based on the fact that the teeth of the toothed pulley are formed in the profile by circular arcs, the centers of curvature of which are situated at a distance from each other, the centers of curvature of the circular arcs being each located on the same side of the tooth axis as its respective arc. the circular arcs are interconnected by a circular section whose length ranges from 5% to 100% of the tooth width of the toothed belt used.

220902220902

Vynález se týká ozubené řemenice pro použití v systému s pohyblivým ozubeným řemenem.The invention relates to a toothed pulley for use in a movable toothed belt system.

V USA patentovém spisu č. 2 507 852 je popsán převodový řemen opatřený na tažné straně zuby, které jsou obloženy ochranným pláštěm. Zuby jsou s výhodou vyrobeny z elastomerního materiálu, například z pryže, přičemž protilehlá strana řemene je opatřena krycí vrstvou ze stejného nebo podobného materiálu jako jsou zuby.U.S. Pat. No. 2,507,852 discloses a transmission belt provided on the pulling side with teeth that are lined with a protective sheath. The teeth are preferably made of an elastomeric material, for example rubber, the opposite side of the belt being provided with a covering layer of the same or similar material as the teeth.

Ozubené řemeny podle uvedeného USA patentového spisu č. 2 507 852 jsou vyrobeny z různých elastomerních materiálů, nejběžněji se používá neoprán nebo polyuretan. Při záběru zapadají zuby řemene do zubů v řemenicích, které jsou vyrobeny z materiálu, majícího vyšší Youngův modul než má materiál, ze kterého je vyroben řemen. Zuby ozubeného řemene podle USA patentového spisu č. 2 507 852 mají v podstatě lichoběžníkový příčný průřez a jsou velice podobny obvyklým ozubením. Byla provedena řada pokusů o úpravu zubů řemene a řemenice, aby se zmenšilo nebezpečí selhání řemene. U takovýchto lichoběžníkových zubů je hlavní problém v tom, že v důsledku koncentrace jejich namáhání dochází často к ustřižení zubu. Ve snaze o omezení střihu zubů je v USA patentovém spisu č. 3 756 091 navržen tvar zubu řemene, který se při jmenovitém zatížení řemene blíží tvaru isochromy IV2 řádu. Mezery mezi zuby řemenice jsou v záběru se zuby řemene a v podstatě těmto zubům odpovídají. Zuby řemene mají křivost, která zmenšuje střih zubů řemene a zvyšuje přenosnou schopnost zubů. Nedostatkem řešení podle tohoto USA patentového spisu č. 2 507 852 je to, že zejména u řemenic s menším průměrem dochází к opotřebování zubů řemene a odírání ochranné vrstvy. Opotřebení zábřitu zubů řemene vede tedy к předčasné poruše v důsledku odtžení zubů od tažné části řemene nebo dokonce к přetržení řemene.The toothed belts of U.S. Pat. No. 2,507,852 are made of a variety of elastomeric materials, most commonly used as neoprene or polyurethane. Upon engagement, the belt teeth engage the teeth in the pulleys, which are made of a material having a higher Young's modulus than the material from which the belt is made. The toothed belt teeth of U.S. Pat. No. 2,507,852 have a substantially trapezoidal cross section and are very similar to conventional toothing. Numerous attempts have been made to adjust the belt and pulley teeth to reduce the risk of belt failure. With such trapezoidal teeth, the main problem is that often due to the concentration of their stress, the teeth are cut off. In an effort to reduce tooth shear, U.S. Pat. No. 3,756,091 proposes a belt tooth shape that, at nominal belt load, is close to that of the IV2 isochrome. The gaps between the pulley teeth are in engagement with the belt teeth and essentially correspond to these teeth. The belt teeth have a curvature that reduces the shear of the belt teeth and increases the portable ability of the teeth. A disadvantage of the solution according to U.S. Pat. No. 2,507,852 is that, in particular with smaller diameter pulleys, the belt teeth wear and the abrasion of the protective layer occurs. Thus, wear of the belt teeth will lead to premature failure due to the teeth being pulled away from the belt pulling part or even to belt breakage.

Dále existuje USA patentový spis číslo 4 037 485, ve kterém je řešen problém opotřebení břitu zubu řemene. Podstatou tohoto řešení je dimenzování tvaru řemene, mezer mezi zuby řemene a zubů řemenice a mezer mezi zuby řemenice tak, že v části řemene mezi řemenicemi je výška zubů řemene větší než hloubka mezer mezi zuby řemenice, zatímco při běhu řemene kolem řemenice vrcholy zubů řemene, které se nacházejí proti řemenici, přicházejí do styku se dny mezer mezi zuby řemenice. Tím dochází ke stlačení zubů řemene a současnému snížení jejich výšky, takže vrcholy zubů řemenice přichází do styku se dny mezer mezi zuby řemene.In addition, U.S. Pat. No. 4,037,485 addresses the problem of wear of a belt tooth blade. The essence of this solution is to design the belt shape, the gaps between the belt teeth and the pulley teeth, and the gaps between the pulley teeth so that the height of the belt teeth is greater than the depth of the gaps between the pulley teeth. located opposite the pulley, come into contact with the gaps between the pulley teeth. This compresses the belt teeth and simultaneously reduces their height so that the pulley teeth peaks come into contact with the gaps between the belt teeth.

V poměrně ranném stadiu životnosti ozubeného řemene a řemenice podle USA patentového spisu č. 4 037 485 dochází к důsledku dosedání elastických zubů na dna mezer mezi zuby к trvalé deformaci zubů řemene. Tato deformace se se' zvyšováním provozní teploty ještě urychluje. Deformace má za následek značné zmenšení výšky zubu řemene. Takto deformované zuby již dále neunesou tažný člen způsobem, který se předpokládá v USA patentovém spisu číslo 4 037 485. Při porovnání vzorků podle USA patent, spisů č. 4 037 485 a 3 756 091 bylo proto zjištěno přibližně stejné opotřebení ozubené řemenice a řemene.At the relatively early stage of the life of the toothed belt and pulley of U.S. Pat. No. 4,037,485, the elastic teeth on the bottom of the tooth gaps are subject to permanent deformation of the belt teeth. This deformation is further accelerated as the operating temperature rises. The deformation results in a considerable reduction in the height of the belt tooth. Such deformed teeth no longer carry the tensile member in the manner envisaged in U.S. Pat. No. 4,037,485. Comparing the samples of U.S. Pat. Nos. 4,037,485 and 3,756,091, therefore, approximately the same wear of the timing pulley and belt was found.

Uvedené nedostatky známých ozubených řemenic pro použití v systému s pohyblivým ozubeným řemenem odstraňuje ozubená řemenice podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zuby ozubené řemenice jsou v profilu tvořeny kruhovými oblouky, jejichž středy křivosti jsou situovány se vzájemnými odstupy, přičemž středy křivosti kruhových oblouků jsou umístěny každý vždy na stejné straně osy zubů jako jemu příslušný kruhový oblouk a na vrcholu zubů jsou kruhové oblouky propojeny kruhovou úsečí, jejíž délka je v rozsahu od 5 % do 100% šířky zubu použitého ozubeného řemene.These drawbacks of the known toothed pulleys for use in a movable toothed belt system are overcome by the toothed pulley according to the invention, characterized in that the teeth of the toothed pulley are in the form of circular arcs whose center of curvature is spaced apart, they are each located on the same side of the tooth axis as its respective circular arc, and at the apex of the teeth the circular arcs are interconnected by a circular section whose length ranges from 5% to 100% of the tooth width of the toothed belt used.

Je výhodné, jestliže hloubka zubové mezery zubů ozubené řemenice je menší, než výška zubu použitého ozubeného řemene a délka kruhové úseče je v rozsahu 6 až 33 % šířky zubu použitého ozubeného řemene.Preferably, the tooth gap depth of the toothed pulley teeth is less than the tooth height of the toothed belt used and the length of the annular section is in the range of 6 to 33% of the tooth width of the toothed belt used.

Dále je výhodné, jestliže kruhová úseč má poloměr opsaný z geometrického středu ozubené řemenice, a kruhové oblouky tangenciálně navazují na kruhovou úseč.It is further preferred that the circular segment has a radius circumscribed from the geometric center of the toothed pulley, and the circular arcs tangentially adjoin the circular segment.

Výhodné je rovněž provedení, ve kterém má kruhová úseč nekonečný poloměr zakřivení.Also preferred is an embodiment in which the circular segment has an infinite radius of curvature.

Konečně je výhodné, jestliže zubová mezera zubů ozubené řemenice má v profilu tvar vybrání vymezeného kruhovým obloukem a hloubka zubové mezery zubů ozubené řemenice je nejvýše o 15 % menší než výška zubu použitého ozubeného řemene.Finally, it is advantageous if the tooth gap of the toothed pulley teeth is in the shape of a recess defined by a circular arc and the tooth gap of the toothed pulley teeth is at most 15% smaller than the tooth height of the toothed belt used.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá ve zmenšení opotřebení zábřitu zubů ozubené řemenice podle USA patentových spisů č. 3 756 091 a 4 037 485. Tímto sníženým opotřebením se dosáhne zvýšení provozní životnosti ozubených řemenů a navíc se dosáhne zvýšení životnosti ozubených řemenů i za různých provozních podmínek, jako jsou zvýšená teplota a torzní vibrace, což se projeví zejména u řemenice s menším průměrem.A new and higher effect of the invention is to reduce the wear of the toothed belt pulley teeth according to U.S. Pat. Nos. 3,756,091 and 4,037,485. This reduced wear results in an increased service life of the toothed belts and an increased service life of the toothed belts under various operating conditions. such as elevated temperature and torsional vibration, which is particularly pronounced for smaller diameter pulleys.

Výhodou vynálezu je zmenšení opotřebení oblasti dna mezery mezi zuby ozubeného řemene, čehož se dosahuje změnou tvaru zubů řemenice za účelem zvětšení dotykové oblasti mezi vrcholy zubů řemenice a dny mezer mezi zuby ozubeného řemene. Dále se zásluhou zajištění opory pro zuby řemene v drážce řemenice zmenší tlak na dna mezer mezi zuby ozubeného řemene.An advantage of the invention is to reduce wear of the tooth gap area of the toothed belt gap, which is achieved by changing the shape of the pulley teeth to increase the contact area between the toothed tooth peaks and toothed tooth gap days. Further, by providing a support for the belt teeth in the pulley groove, the pressure on the bottom of the gaps between the toothed belt is reduced.

Ozubená řemenice podle vynálezu nekopíruje tvar ozubeného řemene. Každá zubová mezera ozubené řemenice je vymezena obloukem spojujícím vrcholy sousedních zubů ozubené řemenice. Zub ozubeného řeme229902 řemene 50 je tvořen dvěma kruhovými oblouky 51, 52 o stejném poloměru 53, 54... Přechod z jednoho kruhového oblouku 51 do druhého kruhového oblouku 52 je v bodě 55 nacházejícím se na ose 34 zubu 49 řemene 50.The toothed pulley according to the invention does not copy the shape of the toothed belt. Each tooth gap of the toothed pulley is defined by an arc joining the peaks of adjacent toothed pulley teeth. The tooth of the toothed belt 229902 of the belt 50 is formed by two circular arcs 51, 52 of the same radius 53, 54 ... The transition from one circular arc 51 to the other circular arc 52 is at a point 55 located on the axis 34 of the tooth 49 of the belt 50.

^Středy 56, 57 křivosti, ze kterých jsou kruhové oblouky 51, 52 opsány, se nacházejí na čáře 58 jako podle USA patentového spisu č. 3 756 O91. Kruhové oblouky 51, 52 zasahují až k čára 58. Středy 56, 57 křivosti jsou situovány na opačných stranách osy 34 zubu řemenice 11, 12 ve vzdálenosti alespoň 10 % vlastního poloměru 53, 54 kruhového oblouku 51, 52.The centers of curvature 56, 57 from which the circular arcs 51, 52 are described are located on line 58 as in U.S. Patent No. 3,756,091. The circular arcs 51, 52 extend to line 58. The curvature centers 56, 57 are situated on opposite sides of the axis 34 of the pulley tooth 11, 12 at a distance of at least 10% of the actual radius 53, 54 of the circular arc 51, 52.

Hloubka mezery mezi zuby 49 ozubeného řemene 50 řemenice 11, 12 podle vynálezu je menší než tatáž hloubka podle USA patentového spisu č. 3 576 091 a je tudíž menší než výška zubu 49 ozubeného řemene 50. To je jasně znázorněno na obr. 4, kde vrchol zubu 49 ozubeného řemene 50 je znázorněn jako přečnívající přes dno zubové mezery ozubené řemenice 11, 12. V praxi ale tento případ nenastane, protože vlivem přítlačné síly se zuby 49 ozubeného řemene 50 deformují. Hloubka zubové mezery ozubené řemenice 11, 12 je s výhodou o 1 % až 15 % menší než výška zubu 49 ozubeného řemene 50.The depth of the gap between the teeth 49 of the toothed belt 50 of the inventive pulley 11, 12 is smaller than the same depth according to U.S. Pat. No. 3,576,091 and is therefore less than the height of the tooth 49 of the toothed belt 50. This is clearly shown in FIG. the apex of the tooth 49 of the toothed belt 50 is shown as projecting beyond the bottom of the tooth gap of the toothed pulley 11, 12. In practice, however, this is not the case because the tooth 49 of the toothed belt 50 deforms under the contact force. The tooth gap of the toothed pulley 11, 12 is preferably 1% to 15% less than the tooth height 49 of the toothed belt 50.

Při návrhu pohonu podle vynálezu je kromě již popsaných kritérií žádoucí, aby poměr kontaktního povrchu šířky zubu 49 ozubeného řemene 50 (šířka se rovná délce přerušované čáry 59 mezi body J — K na obr. 4) k délce kruhové úseče 31 · (je znázorněna délkou čáry B—C na obr. 2) byl mezi 20 : 1 až 1 : 1, s výhodou pak mezi 15 : : 1 až 3 : 1.In the design of the drive according to the invention, in addition to the criteria already described, it is desirable that the ratio of the contact surface of the tooth width 49 of the toothed belt 50 (width equal to the length of dashed line 59 between points J-K in FIG. 4) to the length of line B-C in Fig. 2) was between 20: 1 to 1: 1, preferably between 15: 1 to 3: 1.

Příčný řez vybráním 22 má tvar oblouku o poloměru 32, který je podstatně větší než jsou poloměry 29, 30, a má střed 33 křivosti který leží na ose 34 v oblasti mimo vlastní těleso 20. Středy 26, 27 křivosti se nacházejí na týchž kruhových obloucích nebo nepříliš vzdálených obloucích 35, 36, které jsou soustředné, a uvnitř kružnice 37 spojující kruhové úseče 31 zubů 21.The cross-section of the recess 22 is in the form of an arc of radius 32 that is substantially larger than the radii 29, 30, and has a center of curvature 33 which lies on axis 34 in a region outside the body 20 itself. or not very distant arcs 35, 36 that are concentric and within the circle 37 connecting the circular segments 31 of the teeth 21.

Kruhové oblouky 35, 36 mají poloměr o 30 % nebo méně hloubky zubové menší než je poloměr kružnice 37.The circular arcs 35, 36 have a radius of 30% or less of the tooth depth less than the radius of the circle 37.

Výška zubu řemenice 11, 12 je dána vzdáleností mezi kružnicí 37 a kružnicí 38 opsanými ze stejného středu. Rozdíl poloměrů těchto kružnic 37, 38 udává hloubku zubu 21 řemenice 11, 12. Kružnice 37 opisuje vrcholy všech zubů řemenice 11, 12. Kružnice 38 ohraničuje dna zubových mezer řemenice 11, 12.The height of the tooth of the pulley 11, 12 is given by the distance between the circle 37 and the circle 38 described from the same center. The radius difference of these circles 37, 38 indicates the depth of the tooth 21 of the pulley 11, 12. The circle 37 describes the peaks of all the teeth of the pulley 11, 12. The circle 38 delimits the bottom of the tooth gaps of the pulley 11, 12.

Vybrání má otvor oblouku 22 s poloměrem 32 opsaným ze středu 33 křivosti na ose 34, který přechází do opačně zakřivených oblouků 24, 25 na jedné a druhé straně zubu 21 ozubené řemenice 11, 12. Profil mezery řemenice 11, 12 od průsečíku kruhové úseče 31 s osou 2B k odpovídajícímu průsečíku na dalším zubu se opakuje kolem celého obvodu ozubené řemenice 11, 12. Celková hloubka zubové mezery je dána rozdílem poloměrů kružnic 37, 38.The recess has an arc opening 22 with a radius 32 circumscribed from the center 33 of curvature on the axis 34, which passes into oppositely curved arcs 24, 25 on one side and the other side of the tooth 21 of the toothed pulley 11, 12. with the axis 2B to the corresponding intersection on the next tooth is repeated around the entire circumference of the toothed pulley 11, 12. The overall depth of the tooth gap is given by the difference in the radii of the circles 37, 38.

Jak je znázorněno· na obr. 2 je celková hloubka zubové mezery rovněž dána součtem poloměru 32 a vzdálenosti d. Celková hloubka zubové mezery zubů 21 ozubené řemenice 11, 12 je pak nejvýše o 15 % menší než výška zubu 49 ozubeného řemene 50, který je s ozubenou , řemenicí 11, 12 v záběru.As shown in FIG. 2, the total depth of the tooth gap is also given by the sum of the radius 32 and the distance d. The overall depth of the tooth gap 21 of the toothed pulley 11, 12 is then at most 15% smaller than the tooth height 49 of the toothed belt 50. with the toothed pulley 11, 12 engaged.

Zuby řemene jsou v zubových mezerách řemenice 11, 12 stlačeny a. plně zaplňují vybrání 22Rozměrové poměry mezi hloubkou mezery mezi zuby 21 v ozubené řemenici 11, 12 a výškou zubu 49 ozubeného řemene se případně mohou volit podle USA patentového spisu č. 3 756 091.The belt teeth are compressed in the tooth gaps of the pulley 11, 12 and fully fill the recess. The dimensional ratios between the depth of tooth gap 21 in the toothed pulley 11, 12 and the tooth tooth height 49 may optionally be selected according to U.S. Patent 3,756,091.

Při návrhu tvaru zubové mezery ozubené řemenice 11, 12 a tvaru, jejich zubů 21 je žádoucí, aby oblouk vymezující vybrání 22 plynule přecházel do kruhových oblouků 25, 24. V zájmu hladkého přechodu z oblouku vymezujícího vybrání 22 do kruhových oblouků 24, 25 tvořících část vrcholu 23 zubu 21 ozubené řemenice 11, 12 může být žádoucí použít spojovací úsečku, která se může podobat kruhové úseči 31.In designing the tooth gap shape of the toothed pulley 11, 12 and the shape of their teeth 21, it is desirable that the arc delimiting the recess 22 continuously merges into the circular arcs 25, 24. For a smooth transition from the arc delimiting the recess 22 to the circular arcs 24, 25 The top 23 of the tooth 21 of the toothed pulley 11, 12 may be desirable to use a connecting line that may resemble a circular line 31.

V zájmu porovnání silového přenosového systému obsahujícího ozubenou řemenici 11, 12 vytvořenou podle vynálezu se známými řemenice s běžným tvarem zubů byl proveden následující postup.In order to compare a power transmission system comprising a toothed pulley 11, 12 constructed according to the invention with known pulleys of conventional tooth shape, the following procedure was performed.

Bylo známým způsobem a ze známých materiálů vyrobeno několik vzorků hnacích řemenů. Řemeny byly vytvořeny z neoprénové pryže, opatřených obložením z nylonové tkaniny a tažným lanem ze skleněných vláken uspořádaným po obvodu řemene.Several drive belt samples were made in a known manner and from known materials. The belts were made of neoprene rubber, provided with a nylon fabric lining and a fiberglass pull rope arranged around the belt circumference.

Vzorky řemene pak byly dynamicky zkoušeny na · řemenicích vhodných rozměrů a tvarů. Byly provedeny zkoušky A, B, C.The belt samples were then dynamically tested on pulleys of suitable dimensions and shapes. Tests A, B, C were performed.

Při zkoušce A byly použity řemeny a řemenice vyrobené přesně podle USA patentového spisu č. 3 756 091. Bylo použito 19 vzorků řemene s následujícími rozměry: rozteč mezi zuby řemene 8 mm, šířka zubu řemene 6,6 mm, vzdálenost mezi zuby řemene 1,4 mm, výška zubu 3,43 mm, šířka řemene 15 mm a délka řemene 936 mm.In Test A, belts and pulleys made exactly according to U.S. Pat. No. 3,756,091 were used. 19 belt samples were used with the following dimensions: 8 mm belt pitch, 6.6 mm tooth width, 1 belt tooth distance, 4 mm, tooth height 3.43 mm, belt width 15 mm and belt length 936 mm.

Řemenice měla výšku zubu 3,6 mm a byla v podstatě doplňková k zubům řemene. Podle USA patentového spisu č. 3 756 091 byly vrcholy zubů řemenice tvořeny dvěma kruhovými oblouky spojenými přímým úsekem o délce 0,28 mm.The pulley had a tooth height of 3.6 mm and was essentially complementary to the belt teeth. According to U.S. Pat. No. 3,756,091, the pulley teeth were formed by two circular arcs connected by a straight section of 0.28 mm in length.

Délka přímého úseku tvoří 4,2 % šířky zubu řemene.The length of the straight section is 4.2% of the belt tooth width.

Při zkoušce B byl použů stejný přenosový silový systém jako při zkoušce A, jenom s tím rozdílem, že výška zubů řemene byla zvýšena o 0,3 mm (8,9 %) na 3,73 mm. To odpovídá provedení podle USA patent, spisu čís. 3 037 485. Bylo vyrobeno sedm vzorků řemene.Test B used the same transmission power system as Test A except that the height of the belt teeth was increased by 0.3 mm (8.9%) to 3.73 mm. This corresponds to the embodiment of U.S. Pat. 3 037 485. Seven belt samples were produced.

ne, když se řemen pohybuje kolem ozubené řemenice, je stlačen v mezeře mezi zuby ozubené řemenice.not when the belt moves around the toothed pulley, it is compressed in the gap between the teeth of the toothed pulley.

Stlačení zubů ozubeného řemene při záběru s ozubenou řemenicí má za následek snížení opotřebení den mezer mezi zuby ozubeného řemene.Compressing the teeth of the toothed belt when engaged with the toothed pulley results in reduced wear of the gaps between the teeth of the toothed belt.

Vynález je dále objasněn na příkladech jeho provedení za pomoci výkresů, které znázorňují na obr. 1 příčný řez ozubenou řemenicí s ozubeným řemenem podle vynálezu, na obr. 2 zvětšený detail ' řezu ozubenou řemenicí podle vynálezu, na obr. 3 zvětšený detail řezu ozubenou řemenicí z obr. 2 ve srovnání s ozubenou řemenicí podle USA patentového spisu č. 3 756 091 a na obr. 4 dílčí řez řemenicí podle obr. 2, která je v záběru s nezatíženým ozubeným řemenem podle USA patent, spisu č. 3 756 091.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by way of example with reference to the drawings, in which: FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a toothed belt pulley according to the invention; FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the pulley of FIG. 2 in engagement with the unloaded toothed belt of U.S. Pat. No. 3,756,091.

Na obr. 1 je znázorněn nekonečný ozubený řemen 10 spojující hnací a hnanou ozubenou řemenici 11, 12. Ozubený řemen 10 sestává z tažného členu 13 obsahujícího smyčky vytvořené ze souvislého vláknitého materiálu. Tažný člen 13 přenáší v podstatě celé pracovní zatížení působící na ozubený řemen 10 a až do jmenovitého zatížení ozubeného řemene 10 je tento tažný člen 13 v podstatě neprůtažný.FIG. 1 shows an endless toothed belt 10 connecting a drive and driven toothed pulley 11, 12. The toothed belt 10 consists of a tension member 13 comprising loops formed from a continuous fibrous material. The tension member 13 carries substantially the entire work load acting on the toothed belt 10, and up to the nominal load of the toothed belt 10, this tension member 13 is substantially non-extensible.

Řemen 10 je dále opatřen rubovou vrstvou 14 a neznázorněným ochranným pláštěm, kterým je potažena celá část ozubeného řemene 10. Mezi tento plášť může být vložena tenká vrstva z elastického materiálu za účelem zvětšení přilnavosti v oblasti zábřitu zubu ozubeného řemene 10. Ozubený řemen 10 sice může být' vyroben různými způsoby, výhodné je však použití způsobu podle USA patentového spisu č. 3 087 206, na který bude navázáno při odvolávkách. Alternativní způsob výroby ozubeného řemene 10 je popsán v dříve uvedeném patentovém spisu č. 2 057 852.The belt 10 is further provided with a backing layer 14 and a protective sheath (not shown) which covers the entire portion of the toothed belt 10. A thin layer of elastic material may be interposed between the sheath to increase adhesion in the region of the toothed tooth of the toothed belt. However, it is preferred to use the method of U.S. Pat. No. 3,087,206, to which reference will be made. An alternative method of manufacturing a toothed belt 10 is described in the aforementioned patent specification 2,057,852.

Ozubené řemenice 11, 12 podle obr. 1 a 2 jsou tvořeny tělesem 20 opatřeným zuby 21 oddělenými zubovou mezerou ve tvaru vybrání 22. Vrchol 23 zubu 21 znázorněný v podélném řezu je tvořen dvěma vnějšími kruhovými oblouky 24, 25, jejichž středy křivosti 26, 27 · jsou umístěny stranou od osy 28 zubu 21. Tyto oblouky 24, 25 mají dva stejné poloměry 29, 30, se středy 26, 27 křivosti ve stejných vzdálenostech od osy 28, avšak na opačných stranách než se nacházejí jejich příslušné kruhové oblouky 24, 25. Oba středy 26, 27 křivosti se nacházejí uvnitř zubu 21. Kruhové oblouky 24, 25 zubu 21 jsou propojeny kruhovou úsečí 31. Kruhový oblouk 24 probíhá od bodu A do bodu B. Středy 26, 27 křivosti se nacházejí ve stejných vzdálenostech od tečny k vnějšímu oblouku řemenice 11, 12 ha ose 28 zubu 21, leží ve stejných vzdálenostech na opačných stranách osy 28 a ve stejných radiálních vzdálenostech od středu ozubené řemenice 11, 12.The toothed pulleys 11, 12 of Figs. 1 and 2 are formed by a body 20 provided with teeth 21 separated by a tooth gap in the form of a recess 22. The apex 23 of the tooth 21 shown in longitudinal section is formed by two outer circular arcs 24, 25. They are located away from the axis 28 of the tooth 21. These arcs 24, 25 have two equal radii 29, 30, with centers of curvature 26, 27 equidistant from the axis 28, but on opposite sides to their respective circular arcs 24, 25 The two curvature centers 26, 27 are located inside the tooth 21. The circular arcs 24, 25 of the tooth 21 are connected by a circular section 31. The circular arc 24 extends from point A to point B. The curvature centers 26, 27 are equidistant from the tangent to the the outer arch of the pulley 11, 12 h and the axis 28 of the tooth 21 are located at equal distances on opposite sides of the axis 28 and at the same radial distances from the center of the toothed belt ice 11, 12.

Kruhová úseč 31 představuje část kruhového oblouku o poloměru opsaném ze středu ležícího na prodloužení osy 28 zubu 21. Střed křivosti kruhové úseče 31 může ležet na ose 28, to jest být uvnitř tělesa 20 ozubené řemenice 11, 12. Střed křivosti kruhové úseče 31 může případně ležet na prodloužení osy 28 m*mo těleso 20 ozubené řemenice 11, 12. Kruhová úseč 31 je znázorněna jako přímka, může však být vůči tělesu 20 ozubené řemenice 11, 12 vypuklá nebo vydutá.The circular section 31 represents a portion of a circular arc of radius circumscribed from the center lying on the extension of the axis 28 of the tooth 21. The curvature center of the circular section 31 may lie on the axis 28, i.e., inside the toothed pulley body 20. The annular section 31 is shown as a straight line, but may be convex or concave with respect to the toothed pulley body 20, 12.

Obr. 3 znázorňuje řemenici 11, 12 podle vynálezu ve srovnání s ozubenou řemenicí podle USA patentového spisu č. 3 756 091. Jsou z něj patrny rozdíly mezi profily mezer a zubů 21 ozubené řemenice 11, 12. Dále je na něm znázorněno vybrání 22, které je vymezeno poloměrem 32 majícím střed 33 křivosti na ose 28 zubu 21 ozubené řemenice 11, 12. Kruhové oblouky 24, 25, které jsou částí vrcholu 23 zubu 21 ozubené řemenice 11, 12 podle vynálezu, mají poloměry 29, 30, se středy 26, 27 křivosti. Kruhová úseč 31 tvořící vnější část vrcholu 23 zubu 21 a spojující kruhové oblouky 24, 25 má délku rovnající se vzdálenosti mezi body B a C.Giant. 3 shows a pulley 11, 12 according to the invention compared to a toothed pulley according to U.S. Pat. No. 3,756,091. It shows the differences between the gaps and teeth profiles 21 of the toothed pulley 11, 12. Furthermore, it shows a recess 22 which is defined by a radius 32 having a center of curvature 33 on the axis 28 of the toothed pulley 11, 12. The circular arcs 24, 25, which are part of the apex 23 of the toothed pulley 11, 12 according to the invention, have radii 29, 30 with centers 26, 27 curvature. The annular portion 31 forming the outer portion of the apex 23 of the tooth 21 and joining the circular arcs 24, 25 has a length equal to the distance between points B and C.

Oblouk 32'vymezující vybrání 22 je s kruhovými ·-' oblouky 24, 25 spojen v bodech A, D.The arch 32 'defining the recess 22 is connected to the circular arcs 24, 25 at points A, D.

Nabpak doplňková ozubená řemenice podle ÚSA patentového spisu č. 3 756 091 má vybírání 41 vymezené obloukem 40 se středem 39 křivosti rovněž na ose 34.On the other hand, the additional toothed belt pulley according to U.S. Pat. No. 3,756,091 has a recess 41 defined by an arc 40 with a center 39 of curvature also on the axis 34.

Oblouky 46, 47, které tvoří část vrcholu zubu ozubené řemenice podle USA patentového spisu č. 3 756 091 mají poloměry 44, 45, které jsou opsány ze středů 42, 43. Úsečka tvořící vnější část vrcholu zubů a spojující oblouky 46, 47 má délku rovnající se vzdálenosti mezi body E, F. Oblouk vymezující vybrání 41 je napojen na oblouky 46, 47 v bodech G, H·The arches 46, 47 that form part of the toothed pulley tooth tip according to U.S. Pat. No. 3,756,091 have radii 44, 45 that are circumscribed by the centers 42, 43. The line forming the outer portion of the tooth tip and connecting the arcs 46, 47 has a length equal to the distance between points E, F. The arc defining recess 41 is connected to arcs 46, 47 at points G, H ·

Délka kruhové úseče 31 podle vynálezu je větší než délka kruhové úseče EF vrcholu zubu ozubené řemenice podle USA · patentového spisu č. 3 756 091. Středy 26, 27 křivosti jsou podle vynálezu umístěny na opačných stranách osy 28 zubu 21, přičemž vzdálenost těchto středů 26, 27 křivosti od osy 28 je větší než vzdálenost středů 42, 43 křivosti vrcholů zubů ozubené řemenice 11, 12 od stejné osy podle USA patentového spisu č. 3 756 091.The length of the circular section 31 according to the invention is greater than the length of the circular section EF of the toothed pulley tooth according to U.S. Pat. No. 3,756,091. The curvature centers 26, 27 are disposed on opposite sides of the axis 28 of the tooth 21. The curvature 27 from the axis 28 is greater than the distance of the curvature centers 42, 43 of the toothed pulley teeth 11, 12 from the same axis according to U.S. Pat. No. 3,756,091.

Rozdíl mezi tvarem zubů řemenice 11, 12 podle vynálezu a tvarem zubů řemenice podle UsA patentového spisu č. 3 756 091 je patrný z vyšrafované plochy 48.The difference between the tooth shape of the pulley 11, 12 according to the invention and the tooth shape of the pulley according to U.S. Pat. No. 3,756,091 can be seen from the shaded area 48.

Naopak, doplňková ozubená řemenice podle USA patentového spisu č. 3 756 091 má vybrání 41 vymezené obloukem 40 se středem křivosti rovněž na ose 34.In contrast, the additional toothed belt pulley of U.S. Pat. No. 3,756,091 has a recess 41 defined by an arc 40 with a center of curvature also on the axis 34.

Na obr. 4 je ve zvětšeném měřítku znázorněna řemenice podle obr. 2 v záběru s nezatíženým ozubeným řemenem podle USA patentového spisu č. 3 756 091.FIG. 4 is an enlarged view of the pulley of FIG. 2 in engagement with the unloaded toothed belt of U.S. Pat. No. 3,756,091.

V podélném řezu je patrné, že každý zub iaIn the longitudinal section it is apparent that each tooth ia

Při zkoušce C byl použit silový přenosový systém podle vynálezu. Řemen měl stejné rozměry jako při zkoušce A. Zuby řemenice měly výšku 3,3 mm, poloměr obloku vybrání mezi zuby byl 2,7 mm. Délka kruhové úseče byla 0,5 mm.In test C, a power transmission system according to the invention was used. The belt had the same dimensions as in Test A. The pulley teeth had a height of 3.3 mm, the radius of the recess block of the teeth was 2.7 mm. The length of the circular segment was 0.5 mm.

Tabulka č. 1 zkouškaTable 1 test

ВВ

AAND

šířka zubu řemene (mm) belt tooth width (mm) 6,6 6.6 6,6 6.6 6,6 6.6 výška zubu řemene (mm) belt tooth height (mm) 3,43 3.43 3J3 3J3 3,43 3.43 výška zubu řemenme (mm) tooth height belt (mm) 3,60 3.60 3,60 3.60 3,30 3.30 délka kruhové úseče (mm) length of round segment (mm) 0,28 0.28 0.28 0.28 0,50 0.50 dtto v % z šířky zubu dtto in% of tooth width 4,2 % 4.2% 4,2 % 4.2% 7,7 % 7.7% stlačení zubů řemene (%) belt teeth compression (%) 0 % 0% 3,4 % 3.4% 3,7 % 3.7%

Každý vzorek řemene byl namontován na zkušební zařízení s konstantním zatížením obsahující dvě řemenice, to jest poháněnou řemenici, a hnací řemenici, z nichž každá měla vnější průměr 54,86 mm. Hnací řemenice se otáčí rychlostí 350/min a mezi hřídelí řemenic působí síla 1104 N. Zkouška byla prováděna při normální teplotě prostředí. Zkoušena byla životnost řemene, pokud není uvedeno něco jiného.Each belt sample was mounted on a constant load tester comprising two pulleys, i.e. a driven pulley, and a drive pulley, each having an outer diameter of 54.86 mm. The drive pulley rotates at 350 rpm and a 1104 N force is applied between the pulley shafts. The test was performed at normal ambient temperature. Belt life was tested unless otherwise stated.

Tabulka č. 2 udává životnost různých vzorků řemenů v případech A, B_} C (v hodinách).Table 2 shows the service life of different belt samples in cases A, B _} C (in hours).

Tabulka č. 2 zkouškaTable 2 exam

ABCABC

83,4 83.4 69,0 69.0 298,4 298.4 46,9 46.9 117.2 117.2 690,7 690.7 65,5 65.5 99.1 99.1 187,6 (zkouška přerušena) 187.6 (interrupted) 75,7 75.7 120,8 120.8 233,4 233.4 54,2 54.2 258,5 258.5 Průměr Diameter 651 651 99,0 99.0 345,1 345.1

Zkouška byla opakována v prostředí a teplotě 37 °C. Výsledky zkoušky jsou uvedeny v tabulce 3.The test was repeated at 37 ° C. The test results are shown in Table 3.

Tabulka č. 3Table 3

AAND

93,093.0

87,987.9

82,0 _________103,4___ Průměr 91,682.0 _________ 103.4 ___ Average 91.6

Výsledky v tabulce 2 a 3 jasně dokazují, že životnost řemenů při použití řemenic podle vynálezu, to jest ve skupině C, je značně vyšší než životnost řemenů v případech A a B. Toto zlepšení je prokazatelné jak při normální teplotě okolí, tak při zvýšené teplotě 87 stupňů Celsia.The results in Tables 2 and 3 clearly demonstrate that the life of the belts using the inventive pulleys, i.e. in group C, is considerably higher than the life of the belts in cases A and B. This improvement is demonstrable both at normal ambient temperature and at elevated temperature. 87 degrees Celsius.

Jedinou proměnnou při srovnávacích testech byl poměr rozměrů řemenice к rozměrům řemene. Při uspořádání В byly zuby řemene vyšší než hloubka vybrání mezi zuby řememce. Stejně tak v uspořádání podle C. V uspořádání podle C byla navíc délka kruhové úseče značně větší než v uspořádání podle A a B.The only variable in the comparative tests was the ratio of pulley dimensions to belt dimensions. In the arrangement V, the belt teeth were higher than the depth of the recess between the belt teeth. Similarly, in the C configuration, the C-segment configuration was also considerably longer than in the A and B configurations.

Řemenice z uspořádání podle А а В mají zkouška ВThe pulleys of the arrangement according to А and В have the test V

118,2 98,5118.2 98.5

117,5117.5

CC

195.2195.2

105,7105.7

129.3129.3

171,8 ’ 11’1,4 ' ' 162,0 tedy nedostatečnou délku kruhové úseče, což způsobuje nadměrné namáhání tažného členu řemene a tím opotřebení řemene mezi jeho zuby a jeho porušení.171.8 ´11´1.4 '' 162.0, therefore, an insufficient length of the circular segment, causing excessive strain on the belt puller and thus wear of the belt between its teeth and breakage.

U řemenice podle vynálezu — případ C —· je délka kruhové úseče vrcholu zubu dostatečná pro rozdělení zatížení na širší oblast a tím zmenšení namáhání v oblasti mezi zuby řemene. V důsledku toho je menší opotřebení v oblasti mezi zuby řemene, a životnost řemene se podstatně prodlouží jak při běžné, tak i zvýšené teplotě.In the pulley according to the invention - case C -, the length of the circular section of the tooth tip is sufficient to distribute the load over a wider area and thereby reduce stress in the area between the belt teeth. As a result, there is less wear in the region between the belt teeth, and the belt service life is substantially prolonged at both normal and elevated temperature.

U řemenice podle vynálezu mohou být použity řemeny mající jiné provedení zubů, než je tomu podle USA patentových spisů číslo 2 507 852, 3 756 091 a 4 037 485.Belts having a tooth design other than that described in U.S. Patent Nos. 2,507,852, 3,756,091 and 4,037,485 can be used in the inventive pulleys.

1212

Podélný rez jednotlivých zubů řemene mů- nový anebo kombinovaný. Rovněž může mít že být lichoběžníkový, křivočarý nebo klí- zuby na obou stranách tažného členu.Longitudinal section of individual teeth of belt, combined or combined. It may also be trapezoidal, curvilinear, or cleft on both sides of the pull member.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A toothed pulley, in particular for use in a movable toothed belt system, characterized in that the teeth (21) of the toothed pulley (11, 12) are formed in profile by circular arcs (24, 25) whose centers (26, 27) the curvature centers are situated at a distance from each other, wherein the centers of curvature of the circular arcs (24, 25) are each located on the same side of the axis (28) of the tooth (21) as the respective circular arcuate (24, 25) and In the case of the teeth (21), the circular arcs (24, 25) are interconnected by a circular section (31) whose length ranges from 5% to 100% of the tooth width of the toothed belt used.

2. The toothed pulley according to claim 1, characterized in that the depth of the tooth gap of the teeth (21) of the toothed pulley (11, 12) is smaller than the tooth height of the toothed belt used.

3. The toothed pulley according to claim 1, characterized in that the length of the annular section (31) is in the range of 6% to 33% of the tooth width of the toothed belt used.

The toothed pulley according to claim 1, characterized in that the annular section (31) has a radius circumscribed from the geometric center of the toothed pulley (11, 12).

5. Toothed belt pulley according to item 1 _? characterized in that the circular arcs (24, 25) tangentially adjoin the circular section (31).

6. The toothed pulley according to claim 1, wherein the annular section (31) has an infinite radius of curvature.

The toothed pulley according to claim 1, characterized in that the tooth gap of the teeth (21) of the toothed pulley (11, 12) is in the form of a recess (22) defined by a circular arc.

The toothed pulley according to claim 1, characterized in that the tooth gap depth of the teeth (21) of the toothed pulley (11, 12) is at most 15% smaller than the tooth height of the toothed belt used.