RU2208726C1

RU2208726C1 - V-belt

Info

Publication number: RU2208726C1
Application number: RU2001133999/28A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Сапаров; Ф.Г. Гильфанов
Original assignee: Сапаров Владимир Николаевич; Гильфанов Фарид Гильфанович
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; V-belt transmissions for transmission of rotary motion from one shaft to another including those lying in different planes. SUBSTANCE: V-belt is made in form of closed cord twisted by Moebius method; in cross-section it has form of regular pentagon. Load-bearing cord layer is located in center of profile. Angle of twisting is equal to 72 deg. Belt is provided with helical groove over entire length. EFFECT: enhanced operational stability; enhanced wear resistance; improved service characteristics. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к клиноременным передачам - клиновому ремню, при помощи которого возможна передача вращательного движения с одного вала на другой, в т.ч. находящихся в разных плоскостях вращения. The invention relates to the field of mechanical engineering and, in particular, to V-belt drives - a V-belt, with which it is possible to transmit rotational motion from one shaft to another, including located in different planes of rotation.

Известно множество конструкций клиновых ремней, передающих вращательное движение с одного вала на другой, например патент РФ 2071003, МКИ F 16 G 5/00, 1996 г., где ремень в своем сечении представляет собой восьмиугольник, состоящий из двух трапеций и прямоугольника, находящегося между ними и скрученного на 180^o кольцом Мебиуса, а так же патент РФ 2066802 МКИ F 16 G 5/04, 1996 г., где внутри эластомерного тела ремня выполнены сквозные каналы охлаждения с выходом их на нерабочие поверхности ремня, так же патент РФ 2073144, МКИ F 16 G 5/00, где клиновой ремень содержит эластомерную основу со слоями растяжения и сжатия, расположенный между ними несущий слой и упругий элемент, заформованный в эластомерную основу по периметру его поперечного сечения в виде линии.There are many designs of V-belts that transmit rotational motion from one shaft to another, for example, RF patent 2071003, MKI F 16 G 5/00, 1996, where the belt in its cross section is an octagon, consisting of two trapezoid and a rectangle located between them and 180 ^° twisted Moebius ring, as well as RF patent 2066802 MKI F 16 G 5/04, 1996, where through cooling channels are made inside the belt’s elastomeric body with their access to the non-working surface of the belt, RF patent 2073144, MKI F 16 G 5/00, where the V-belt contains elast polar base with a tension and compression layers disposed between the carrier layer and an elastic member molded into the elastomeric base perimeter of its cross section in a line.

Известные клиновые ремни обладают невысокими эксплуатационными характеристиками и недолговечностью. Known V-belts have low operational characteristics and fragility.

Недостатком известного клинового ремня по патенту РФ 2071003, принятого в качестве прототипа, является ненадежность в работе, т.е. велика вероятность выпадения ремня из канавки шкива при его вращении, особенно при больших оборотах, а также невозможность использования ремня в шкивах, вращающихся в разных плоскостях. A disadvantage of the known V-belt according to the patent of the Russian Federation 2071003, adopted as a prototype, is the unreliability in operation, i.e. there is a high probability of the belt falling out of the pulley groove during its rotation, especially at high speeds, as well as the inability to use the belt in pulleys rotating in different planes.

Кроме того, конструкция известного ремня не позволяет в процессе работы интенсивно отводить тепло, тем самым снижается долговечность ремня из-за быстрого износа (подгорания) рабочих поверхностей. In addition, the design of the known belt does not allow intensive heat dissipation during operation, thereby reducing the durability of the belt due to the rapid wear (burning) of the working surfaces.

Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных недостатков, а именно повышение устойчивости работы ремня при повышенных оборотах и в шкивах, вращающихся в разных плоскостях, повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик, а также расширение функциональных возможностей клиноременных передач. The objective of the present invention is to remedy these shortcomings, namely improving the stability of the belt at high speeds and in pulleys rotating in different planes, increasing wear resistance and performance, as well as expanding the functionality of V-belt drives.

Решение поставленной задачи достигается тем, что ремень выполнен в виде замкнутого шнура, скрученного по принципу кольца Мебиуса, в поперечном сечении имеющего форму правильного пятиугольника, в центре профиля расположен силовой кордовой слой, причем угол скрутки ребер ремня равен 72^o, а по всей длине ремень имеет винтовую канавку.The solution to this problem is achieved by the fact that the belt is made in the form of a closed cord twisted according to the Moebius ring principle, in the cross section having the shape of a regular pentagon, in the center of the profile there is a power cord layer, and the angle of twisting of the belt ribs is 72 ^o , and the belt along the entire length has a helical groove.

Оптимальный профиль предлагаемого ремня в форме правильного прямоугольника и скрученность ремня в плоскости его вращения под углом 72^o позволяют в процессе работы осуществлять поочередную смену рабочих плоскостей путем поворота ремня, включая в работу все грани пятиугольника, и тем самым увеличивая срок службы в 2,5 раза по сравнению с прототипом, у которого работают только две пары плоскостей. Кроме того, предлагаемая форма профиля позволяет передавать вращательное движение через шкивы, работающие в разных плоскостях. Центральное расположение силового кордового слоя позволяет обеспечивать необходимую прочность и гарантии от выпадения ремня из канавки шкива в процессе работы. Винтовая канавка, выполненная по всей длине ремня, обеспечивает ему эластичность, гибкость и отвод тепла в процессе работы, что продляет срок его эксплуатации.The optimal profile of the proposed belt in the form of a regular rectangle and the torsion of the belt in the plane of its rotation at an angle of 72 ^o allow us to alternately change work planes by turning the belt, including all faces of the pentagon, thereby increasing the service life by 2.5 times compared to the prototype, which only has two pairs of planes. In addition, the proposed profile shape allows you to transmit rotational motion through pulleys operating in different planes. The central location of the power cord layer allows you to provide the necessary strength and guarantees from the loss of the belt from the pulley groove during operation. The helical groove, made along the entire length of the belt, provides it with elasticity, flexibility and heat dissipation during operation, which extends its service life.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид ремня;
на фиг.2 - фрагмент ремня в увеличенном виде (вид I,фиг.1);
на фиг.3 - поперечное сечение ремня (вид А-А, фиг.2);
на фиг.4 - ремень в канавке шкива в поперечном сечении.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where:
figure 1 shows a General view of the belt;
figure 2 is a fragment of the belt in an enlarged view (view I, figure 1);
figure 3 is a cross section of a belt (view aa, figure 2);
figure 4 - belt in the groove of the pulley in cross section.

Ремень 1 (фиг.1) - это монолитный замкнутый (бесконечный) шнур с размером l, зависящим от межцентрового расстояния клиноременной передачи, скрученный под углом 72^o (360/5) в виде кольца Мебиуса, с началом и концом скрутки ребер 2, начиная от плоскости 3 (фиг.1).Belt 1 (figure 1) is a monolithic closed (endless) cord with a size l, depending on the center-to-center distance of the V-belt drive, twisted at an angle of 72 ^o (360/5) in the form of a Moebius ring, with the beginning and end of twisting of the ribs 2, starting from plane 3 (figure 1).

По всей длине ремня 1 выполнена винтовая канавка 4 (фиг.2) с определенным углом наклона α, шагом t и шириной n (фиг.2). Along the entire length of the belt 1 there is a helical groove 4 (FIG. 2) with a certain angle α, pitch t and width n (FIG. 2).

В сечении ремень 1 представляет собой равносторонний пятиугольник с описанной окружностью D (фиг.3). In cross section, belt 1 is an equilateral pentagon with the circumscribed circle D (Fig. 3).

Основную массу ремня составляет фрикционная масса 5 (фиг.3). По всей длине ремня 1, строго в центре сечения расположен силовой кордовой слой 6 (фиг.3) представляющий собой, например, канатик диаметром d (фиг.3), сплетенным из определенного количества кордовых нитей. The bulk of the belt is the friction mass 5 (figure 3). Along the entire length of the belt 1, strictly in the center of the section is a power cord layer 6 (Fig. 3), which is, for example, a cord of diameter d (Fig. 3), woven from a certain number of cord yarns.

Угол между рабочими попарно работающими плоскостями β = 36^° (фиг.4) соответствует профилю канавки 8 шкива 7 (фиг.4), причем этот угол соответствует углу как ведущего, так и ведомого шкива.The angle between the working pairwise working planes β = 36 ^° (Fig. 4) corresponds to the profile of the groove 8 of the pulley 7 (Fig. 4), and this angle corresponds to the angle of both the driving and the driven pulley.

Ремень работает следующим образом. В процессе передачи вращательного движения, предлагаемый ремень благодаря скрученности по принципу кольца Мебиуса с каждым последующим оборотом меняет рабочие плоскости. Устойчивость ремню, т. е. невыпадание из канавки шкива создает силовой кордовый слой, строгое центральное расположение которого приближает центр тяжести ремня к оси вращения шкива. The belt works as follows. In the process of transmitting rotational motion, the belt due to torsion according to the Moebius ring principle changes working planes with each subsequent revolution. Stability of the belt, i.e., failure to fall out of the pulley groove, creates a power cord layer, the strict central location of which brings the center of gravity of the belt closer to the axis of rotation of the pulley.

Строгая пятигранность сечения позволяет:
- унифицировать профиль канавки ведомого и ведущего шкивов с одинаковым углом в 36^o;
- обеспечивать работу шкива с углом обхвата до 40^o.Strict pentagonal cross-section allows you to:
- unify the groove profile of the driven and driving pulleys with the same angle of 36 ^o ;
- to ensure the operation of the pulley with a girth angle of up to 40 ^o .

Винтовая канавка на ремне обеспечивает отвод тепла в процессе работы. The helical groove on the belt provides heat dissipation during operation.

Claims

A V-belt, made in the form of a closed cord twisted according to the Moebius principle, in cross section is a polygon with working surfaces, characterized in that the polygon has the shape of a regular pentagon, a power cord layer is located in the center of the profile, the angle of twist of the belt ribs is 72 ^o , and the entire length of the belt has a helical groove.