RU1776901C

RU1776901C - Chain drive

Info

Publication number: RU1776901C
Application number: SU904865776A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Андреевич Черноземов
Original assignee: А.А.Черноземов
Priority date: 1990-09-10
Filing date: 1990-09-10
Publication date: 1992-11-23

Abstract

Использование: машиностроение в приводах с гибкой св зью различных машин , рабочий орган которых имеет небольшую скорость вращени и допускает ее кратковременные колебани . Сущность изобретени : на втулочно-роликовой цепиUsage: mechanical engineering in drives with flexible coupling of various machines, the working body of which has a low rotation speed and allows its short-term oscillations. SUMMARY OF THE INVENTION: on a roller chain

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в приводах с гибкой св зью различных машин, рабочий орган которых имеет небольшую скорость вращени и допускает ее кратковременные колебани .The invention relates to mechanical engineering and can be used in drives with flexible coupling of various machines, the working body of which has a low speed of rotation and allows its short-term oscillations.

Известна передача с гибкой св зью, содержаща ведущую и ведомые звездочки с цилиндрическими буртиками, бесконечный гибкий элемент, составленный из звеньев, соединенных валиками с роликами. Каждое звено выполнено в виде гибкой стальной ленты с бобышками на концах, а в цилиндрических буртиках выполнены впадины дл взаимодействи с бобышками и контакта гибкой стальной ленты с участком цилиндрического буртика между впадинами,A flexible coupling transmission is known comprising a drive and driven sprockets with cylindrical flanges, an endless flexible element composed of links connected by rollers to rollers. Each link is made in the form of a flexible steel strip with bosses at the ends, and hollows are made in the cylindrical flanges for interaction with the bosses and contact of the flexible steel tape with a portion of the cylindrical shoulder between the hollows,

Недостатком данной передачи вл етс необходимость точного выдерживани шага при изготовлении, как гибкой св зи, так и впадин под ее ролики на цилиндрических буртиках звездочек, что бывает затруднительно в случа х, когда диаметр ведомой звездочки превышает 1 м. Дл гибкой же св зи имеетс ограничение по диаметру ведущей звездочки, котора не может быть, к примеру меньше 100 мм, так как стальные ленты подвергаютс е этом случае значительным изгибающим деформаци м, а необходимость уменьшать длину звеньев до сопоставимых с диаметром размеров сводит на нет преимущества передачи с небольшим количеством зубьев ведомой звездочки.The disadvantage of this transmission is the need to accurately maintain the pitch in the manufacture of both flexible coupling and hollows under its rollers on the cylindrical flanges of the sprockets, which is difficult in cases where the diameter of the driven sprocket exceeds 1 m. For flexible communication, there is a limitation the diameter of the drive sprocket, which cannot be, for example, less than 100 mm, since steel strips are subjected to significant bending deformations in this case, and the need to reduce the length of the links to a size comparable to the diameter s negates the advantages of the transmission with a small number of teeth of the driven sprocket.

Известна также цепна передача с вту- лочно-роликовой цепью, содержаща ведущую звездочку, приводную цепь, звень которой состо т из валиков, втулок, роликов , внутренних и наружных пластин и ведомую звездочку, На ведомом валу с обеих сторон ведомой звездочки жестко закреплены еще две звездочки вход щие в зацепление со смонтированными по обеим сторонам приводной цепи на общих с ней удлиненных валиках дополнительными звень ми, расположенными на определенном рассто нии одно от другого и имеющими дистанционные пластины.Also known is a chain drive with a sprocket-roller chain comprising a drive sprocket, a drive chain, the link of which consists of rollers, bushings, rollers, inner and outer plates, and a driven sprocket. Two more are fixed to the driven shaft on both sides of the driven sprocket sprockets meshing with additional links mounted on both sides of the drive chain on common elongated rollers located at a certain distance from one another and having distance plates.

Данное техническое решение вл етс наиболее близким к за вл емому, так как в обоих случа х цепь имеет два шага:This technical solution is the closest to the claimed one, since in both cases the circuit has two steps:

малый - дл ведущей звездочки и большой дл ведомых, что обеспечивает пульсирующий характер вращени последних. Но и эта цепна передача также имеет р д недостатков . Во-первых, точность изготовлени зубьев ведомых звездочек по шагу должна быть столь же высокой, как и у приводной , что при больших диаметрах первых вл етс трудновыполнимой задачей. Во- . вторых, отсутствие посто нной св зи цепис ведомыми звездочками не обеспечивает точность их относительного позиционировани при входе в зацепление, что требует введени синхронизаторов, значительно усложн ющих конструкцию привода.small for the drive sprocket and large for the followers, which ensures the pulsating nature of the rotation of the latter. But this chain transmission also has a number of disadvantages. Firstly, the accuracy of the tooth sprocket teeth manufacturing stepwise should be as high as that of the drive sprockets, which with large diameters of the former is a difficult task. In-. secondly, the lack of constant coupling of the chain with driven sprockets does not ensure the accuracy of their relative positioning at the engagement, which requires the introduction of synchronizers, which greatly complicate the design of the drive.

Целью изобретени вл етс расширение эксплуатационных возможностей.The aim of the invention is to expand operational capabilities.

Поставленна цель достигаетс тем, что ведома звездочка выполнена в виде цилиндрического барабана и снабжена радиальноThe goal is achieved in that the driven sprocket is made in the form of a cylindrical drum and is provided radially

установленными П-образными зубь ми, прикрепленными перемычкой к барабану вдоль его образующих, а ролики размещены на цепи с шагом, по меньшей мере на одно ее звено большим шага расположени П-образных зубьев на барабане ведомой звездочки. Передача также снабжена отклон ющей звездочкой, установленной перед ведущей на т нущей ветви цепи, при этом ее делительна окружность введена вmounted U-shaped teeth attached by a jumper to the drum along its generators, and the rollers are placed on the chain with a pitch of at least one of its links greater than the pitch of the U-shaped teeth on the drum of the driven sprocket. The gear is also equipped with a deflecting sprocket installed in front of the chain leading to the pulling branch, while its pitch circle is introduced into

соприкосновение с,окружностью центров дополнительных роликов цепи на ведомой звездочке, а высота П-образных зубьев иcontact with the circumference of the centers of the additional chain rollers on the driven sprocket, and the height of the U-shaped teeth and

радиус отклон ющей звездочки выбраны из услови одновременного или запаздывающего выхода из зацеплени ведущей пары роликов со своим зубом относительно входам следующей пары роликов в контакт с их зубом.the radius of the deflecting sprocket is selected from the condition of simultaneous or delayed disengagement of the leading pair of rollers with their tooth relative to the inputs of the next pair of rollers in contact with their tooth.

Отличительные признаки предложенного технического решени и преимущества , обеспечиваемые ими в сравнении с прототипом.Distinctive features of the proposed technical solution and the advantages provided by them in comparison with the prototype.

Ведома звездочка выполнена в виде цилиндрического барабана и снабжена ра- диально установленными П-образными зубь ми, прикрепленными перемычкой к барабану вдоль его образующих, а дополнительные ролики расположены на цепи с шагом , по меньшей мере, на одно ее звено большим шага расположени П-образных зубьев на барабане ведомой звездочки.The driven sprocket is made in the form of a cylindrical drum and is equipped with radially mounted U-shaped teeth attached by a jumper to the drum along its generators, and additional rollers are located on the chain with a pitch of at least one of its links in a large step of the location of U-shaped teeth on the drum driven sprocket.

В цепных передачах с большой степенью редуцировани нар ду с конструктивными сложност ми размещени ведомой звездочки непосредственно на медленно вращающемс рабочем органе машины (например, барабане смесител , сушилки и пр.), возникают сложности чисто технологического характера - сложности процессов изготовлени зубчатого венца и его монтажа, об занных обеспечить достаточно высокую точность шага и минимальные радиальные биени относительно оси вращени рабочего органа Кроме того, про- вл ютс и трудно выполнимые требовани к цепи - практически нулева раст гиваемость , так как в противном случае в услови х большого угла охвата ведомой звездочки, характерном дл приводов упом нутых машин , может произойти сход цепи с зубчатого венца, причиной которого станет накопленна ошибка по шагу. В предлагаемом приводе все эти недостатки устранены В процессе работы ведуща звездочка находитс в зацеплении с цепью, например, четвертью числа своих зубьев, а ведома - одним П-образным зубом, первым по отношению к ведущей звездочке, находитс в одностороннем зацеплении с одной из пар дополнительных роликов цепи Это условие обеспечиваетс специально введенным рассогласованием шагом П-образных зубьев на ведомой звездочке и роликов на цепи. Это рассогласование обеспечивает увеличение рассто ни между сопр гающимис элементами по направлению против вращени рабочего органа. После выхода из зацеплени одной пары элементов, в контакт вступает следующа и так далее Цепь в процессе работы имеет посто нную линейную скорость, а средн скорость окружности центров дополнительных роликов цепиIn chain transmissions with a high degree of reduction, along with the structural difficulties of placing the driven sprocket directly on the slowly rotating working body of the machine (for example, the mixer drum, dryer, etc.), difficulties of a purely technological nature arise - the complexity of the processes of manufacturing the gear ring and its installation, They must ensure sufficiently high step accuracy and minimal radial run-outs relative to the axis of rotation of the working body. In addition, difficult requirements are met. pi - practically zero stretchability, because otherwise, under conditions of a wide angle of coverage of the driven sprocket, characteristic of the drives of the mentioned machines, the chain may descend from the ring gear, the cause of which will be an accumulated step error. In the proposed drive, all these disadvantages are eliminated. During operation, the drive sprocket is engaged with a chain, for example, a quarter of the number of its teeth, and driven by one U-shaped tooth, the first in relation to the drive sprocket, is unilaterally engaged with one of the pairs of additional chain rollers This condition is ensured by a specially introduced mismatch between the U-shaped teeth on the driven sprocket and the rollers on the chain. This mismatch provides an increase in the distance between the mating elements in the direction against rotation of the working body. After the engagement of one pair of elements, the next one and so on comes into contact. In the process, the chain has a constant linear speed, and the average circle speed of the centers of the additional chain rollers

на ведомой звездочке оказываетс меньше, так как при переходе с одной пары на другую происходит небольшое отставание (например , на одно звено цепи) рабочего 5 органа. Эта пульсаци скорости не сказываетс на качестве работы машины, тогда как конструкци передачи и технологи ее изготовлени значительно упрощаютс .it turns out to be smaller on the driven sprocket, since when switching from one pair to another, there is a slight lag (for example, by one chain link) of the working member 5. This pulsation of speed does not affect the quality of the machine, while the design of the transmission and its manufacturing technology are greatly simplified.

Передача снабжена отклон ющей звездочкой , установленной перед ведущей на т нущей ветви цепи, при этом ее делительна окружность введена в соприкосновение с окружностью центров дополнительных ро5 ликов цепи на ведомой звездочке, а высота П-образных зубьев и радиус отклон ющей звездочки выбраны из услови одновременного или запаздывающего выхода из зацеплени ведущей пары роликов со своимThe gear is equipped with a deflecting sprocket installed in front of the chain leading on the pulling branch, while its dividing circle is brought into contact with the circle of centers of additional chain rollers on the driven sprocket, and the height of the U-shaped teeth and the radius of the deflecting sprocket are selected from the condition of simultaneous or delayed engagement of the leading pair of rollers with its

0 зубом относительно входа следующей пары роликов в контакт с их зубом.0 tooth relative to the entry of the next pair of rollers in contact with their tooth.

Отклон юща звездочка, кроме выполнени функции увеличени угла охвата ведомой звездочки цепью, в данном случаеA deflecting sprocket, in addition to performing the function of increasing the angle of the chain sprocket of the driven sprocket, in this case

5 обеспечивает еще и функцию плавного вывода очередного П-образного зуба из зацеплени с его парой ведущих роликов. Дл этого и сопр жены указанные окружности . Цепь на ведомой звездочке своими5 also provides the function of smoothly leading the next U-shaped tooth out of engagement with its pair of drive rollers. For this and conjugate, said circles. The chain on the driven sprocket

0 основными роликами опираетс на специальное ребро, св зывающее между собой все П-образные зубь и вл ющеес элементом, придающим цепи форму близкую к окружности. По нему же цепь перека5 тываетс , продвига сь несколько вперед, при выходе из зацеплени очередного П-образного зуба. В это врем пара дополнительных роликов цепи сходит с окружности своих центров на ведомой звездочке и пере0 ходит на делительную окружность отклон ющей звездочки. Ролики, продолжа толкать свой П-образный зуб вперед, начинают перекатыватьс по его плоской поверхности в направлении от центра ведомойThe main rollers rest on a special rib connecting all the U-shaped teeth and being an element that gives the chain a shape close to a circle. On it, the chain is shifted 5, moving a little forward, when the next U-shaped tooth disengages. At this time, a pair of additional chain rollers descends from the circumference of their centers on the driven sprocket and changes to the pitch circle of the deflecting sprocket. The rollers, continuing to push their U-shaped tooth forward, begin to roll along its flat surface in the direction from the center of the follower

5 звездочки. Ввиду разности длин дуг, проходимых в это врем роликами и зубом, цепь совершает обгон ведомой звездочки, в данном случае на одно свое звено и следующа пара роликов входит в контакт со5 stars. Due to the difference in the lengths of the arcs traveled by the rollers and the tooth at this time, the chain overtakes the driven sprocket, in this case, on one link and the next pair of rollers comes into contact with

0 своим П-образным зубом. В рассматриваемом случае за 70 мм перемещени роликов по дуге делительной окружности отклон ющей звездочки ( мм) во взаимодействии с П-образным зубом (на длине0 with his U-shaped tooth. In the case under consideration, for 70 mm of movement of the rollers along the arc of the pitch circle of the deflecting sprocket (mm) in interaction with the U-shaped tooth (on the length

5 40 мм), ведома звездочка поворачиваетс по дуге окружности ( мм) центров дополнительных роликов на 54 мм, т.е. как раз на шаг цепи (15,875 мм). Незначительно замедлившеес было вращение ведомой звездочки, вновь приобретает скорость перемещени цепи на упом нутой окружности центров роликов.5 40 mm), the driven sprocket rotates in a circular arc (mm) of the centers of the additional rollers by 54 mm, i.e. just a step in the chain (15.875 mm). The rotation of the driven sprocket, which was slightly slower, regains the speed of movement of the chain on the mentioned circle of the centers of the rollers.

Проведенный сопоставительный анализ показал, что вы вленные аналоги и прототип признаков, сходных с отличительными признаками за вленного технического решени , не имеют, а значит можно сделать вывод, что оно обладает существенными отличи ми и новизной.A comparative analysis showed that the identified analogues and prototype features that are similar to the distinguishing features of the claimed technical solution do not, and therefore it can be concluded that it has significant differences and novelty.

На фиг.1 приведен схематический общий вид цепной передачи; на фиг.2 - момент выхода дополнительных роликов цепи из зацеплени с П-образным зубом ведомой звездочки; на фиг.З - разрез А-А на фиг,2.Figure 1 shows a schematic General view of a chain transmission; in Fig. 2, the moment the additional chain rollers come out of engagement with the U-shaped tooth of the driven sprocket; in Fig.3Z is a section aa in Fig.2.

Цепна передача содержит ведущую звездочку 1, втулочно-роликовую цепь 2 со смонтированными по обеим ее сторонам на удлиненных ос х 3 дополнительными роликами 4, ведомую звездочку 5 с П-образными зубь ми 6, соединенными по ее периметру дуговым полозом 7(на фиг.1. и 2 не показан), а также отклон ющую 8, нат жную 9 и направл ющую 10 звездочки, Все звездочки вращаютс относительно горизонтальных осей.The chain transmission comprises a drive sprocket 1, a roller-roller chain 2 with additional rollers 4 mounted on both sides of the axles 3 on its elongated axles 4, a driven sprocket 5 with U-shaped teeth 6 connected along its perimeter by an arc runner 7 (in FIG. 1 . and 2 not shown), as well as deflecting 8, tensioning 9 and sprocket guide 10. All sprockets rotate with respect to horizontal axes.

Передача работает следующим образом .The transfer works as follows.

Приводной вал машины вращает приводную звездочку 1, котора наход сь в зацеплении с цепью 2 выбирает слабину в ведущей ветви последней и прот гивает ее в сторону своего вращени . Пара дополнительных роликов 4 цепи 2, наход ща с ближе остальных к отклон ющей звездочке 8, входит в контакт с П-образным зубом б и сообщает ведомой звездочке 5, а с нею и рабочему органу, вращение с угловой скоростью , определ емой угловой скоростью ведущей звездочки умноженной на передаточное отношение. Достигнув места (фиг.2), где оси вращени звездочек 5 м 8 наход тс на одной пр мой, центр вращени пары роликов 4 переходит со своей окружности на ведомой звездочке 5 на делительную окружность звездочки 8 и описыва дугу с ее радиусом начинает уходить вниз, Ролики 4, продолжа толкать зуб б, перекатываютс по его рабочей плоскости. Поскольку вектор скорости роликов в это врем раскладываетс на два направлени , а составл юща в направлении движени зуба 6 посто нно уменьшаетс , при одновременном увеличении радиуса до точки контакта, - скорость сращени звездочки 5 уменьшаетс , а следующа пара роликов 4, сохран прежнюю скорость, догон ет впереди идущий зуб б и вступает с ним в контакт. Скорость звездочки 5 становитс прежней. Во врем относительных перемещений цепь 2 катитс на своих основных роликах по полозу 7 ведомой звездочки 5. Отклон юща звездочка 8 предотвращает резкое спрыгивание роликов 4 с зубьев 6, чем обеспечивает безударную смену ведущих роликов и зубьев,The drive shaft of the machine rotates the drive sprocket 1, which, being engaged with the chain 2, selects the slack in the drive branch of the latter and pulls it in the direction of its rotation. A pair of additional rollers 4 of chain 2, which is closest to the deflecting sprocket 8, comes into contact with the U-shaped tooth b and informs the driven sprocket 5, and with it the working body, rotation at an angular speed determined by the angular velocity of the leading sprockets multiplied by gear ratio. Having reached the place (Fig. 2), where the axis of rotation of the sprockets 5 m 8 are on one straight line, the center of rotation of the pair of rollers 4 goes from its circumference on the driven sprocket 5 to the pitch circle of the sprocket 8 and begins to go down describing the arc with its radius. The rollers 4, while continuing to push the tooth b, roll along its working plane. Since the speed vector of the rollers at this time is decomposed into two directions, and the component in the direction of movement of the tooth 6 is constantly decreasing, while the radius is increasing to the point of contact, the splicing speed of the sprocket 5 decreases, and the next pair of rollers 4, maintaining the same speed, catch up comes forward tooth b and comes into contact with it. The speed of sprocket 5 becomes the same. During relative movements, the chain 2 rolls on its main rollers along the runner 7 of the driven sprocket 5. The deflecting sprocket 8 prevents the rollers 4 from jumping sharply from the teeth 6, thereby providing a shock-free change of the driving rollers and teeth,

Звездочки 9 и 10 предназначены дл нат жени цепи 2 с посто нным усилием, не преп тствующим относительному перемещению цепи и ведомой звездочки, и дл ее точного направлени в пазы П-образныхThe sprockets 9 and 10 are designed to tension the chain 2 with a constant force that does not prevent the relative movement of the chain and the driven sprocket, and for its exact direction in the grooves of the U-shaped

зубьев 6, соответственно.6 teeth, respectively.

Предложенна цепна передача обеспечивает вращение рабочего органа машины путем приложени т гового усили цепи одной парой ее дополнительных роликов кThe proposed chain transmission provides rotation of the working body of the machine by applying a pulling force of the chain with one pair of its additional rollers to

одному зубу ведомой звездочки, Участок цепи, наход щийс под раст гивающей рабочей нагрузкой, невелик, а значит, рывки от пружинени цепи в продольном направлении отсутствуют. Передача неone tooth of the driven sprocket, the section of the chain under the tensile working load is small, which means that there are no jerks from the spring of the chain in the longitudinal direction. No transfer

чувствительна к достаточно большой неравномерности шага П-образных зубьев, некруглости формы ведомой звездочки и степени раст нутости цепи. Технологии изготовлени элементов передачи и их монтажа просты и не требуют использовани сложного оборудовани и крупногабаритной оснастки. Таким образом данна цепна передача обеспечивает достижение положительного эффекта, предусмотренного цел ми изобретени .sensitive to a sufficiently large non-uniformity of the pitch of the U-shaped teeth, the non-circular shape of the driven sprocket and the degree of chain extension. The technology for the manufacture of transmission elements and their installation is simple and does not require the use of sophisticated equipment and large equipment. In this way, this chain transmission achieves the positive effect envisioned by the objects of the invention.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A chain transmission comprising a drive and driven sprockets for interacting with the latter roller chain with additional rollers mounted on it at the same axis symmetrically to the chain, characterized in that, in order to expand the operating capabilities, the driven sprocket is made in in the form of a cylindrical drum, on the outer surface of which a U-shaped tooth is mounted radially “snake connecting them to each other, with

this additional rollers are located on the chain with a pitch of at least one main link of the roller chain large pitch U-shaped teeth of the driven sprocket.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that, in order to improve ride smoothness, it is equipped with a deflecting sprocket installed in front of the drive sprocket for interaction through

a chain with U-shaped teeth of the driven sprocket, while the height of the U-shaped teeth m and the diameter of the deflecting sprocket are selected from the condition of simultaneous or delayed disengagement of the driving pair of additional rollers with

with its U-shaped tooth relative to the input rollers with the next U-shaped tooth and engaging the next pair with an additional tooth.

6

Fiz.Z