RU2787555C1

RU2787555C1 - Chain tensioner

Info

Publication number: RU2787555C1
Application number: RU2022118616A
Authority: RU
Inventors: Антон Николаевич Веретенников; Владимир Андреевич Лысов; Александр Михайлович Бахолдин; Максим Михайлович Ломакин; Сергей Васильевич Шахов
Filing date: 2022-07-07
Publication date: 2023-01-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering. The chain drive tensioner comprises a housing, a movement mechanism installed in it, an adjusting element fixed on it with an axis on which a free-rotating double-sided conical bush is installed, on both sides of which there are two washers with hemispherical bearing surfaces, pressed in the axial direction by two non-metallic elastic washers, while the tensioner sprocket with the central part of the hub hole is in contact with the central part of the double-sided tapered bushing, and the chamfers of the hub hole of the sprocket rest on the hemispherical surfaces of the washers.

EFFECT: invention provides compensation and reduction of dynamic loads, increasing the reliability and durability of the tensioner and chain drive.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных агрегатах, содержащих цепные передачи. The invention relates to mechanical engineering and can be used in various units containing chain drives.

Известно натяжное устройство цепной передачи содержащее корпус, установленный в нем механизм перемещения с валом, расположенной на нем звездочкой, посадочная поверхность звездочки выполнена сфероидальной, между ней и валом установочного элемента размещена пружина, форма поверхности которой эквидистантна посадочной поверхности звездочки (А.С. 998787 опубл. 23.02.83 бюл. №7).A chain tensioner is known, comprising a housing, a movement mechanism installed in it with a shaft, an asterisk located on it, the landing surface of the sprocket is spheroidal, a spring is placed between it and the shaft of the setting element, the shape of the surface of which is equidistant to the landing surface of the sprocket (A.S. 998787 publ. 23.02.83 bulletin No. 7).

Недостатком данного устройства является низкое обеспечение демпфирования колебания цепи, сложность изготовления сфероидальной посадочной поверхности звездочки, соответствующей ей по форме пружине, сложность монтажа пружины, а также достаточно быстрый износ трущихся поверхностей крайних витков пружины и вала, контактирующих между собой, и как следствие появление (увеличение) радиального зазора и значительных биений звездочки.The disadvantage of this device is the low damping of the chain oscillations, the complexity of manufacturing a spheroidal seating surface of the sprocket corresponding to it in the shape of a spring, the complexity of mounting the spring, as well as the rather rapid wear of the rubbing surfaces of the extreme turns of the spring and the shaft that are in contact with each other, and as a result, the appearance (increase ) radial clearance and significant runout of the sprocket.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является натяжное устройство цепной передачи, содержащее корпус, установленный в нем механизм перемещения, закрепленный на нем установочный элемент с валом, на котором расположена звездочка. Посадочная поверхность звездочки выполнена цилиндрической, а вокруг вала соосно с ним между его поверхностью и цилиндрической посадочной поверхностью звездочки размещены усеченные полые цилиндры, при этом усеченные полые цилиндры по отношению к валу установочного элемента и к цилиндрической посадочной поверхности звездочки установлены с возможностью их взаимного вращательного перемещения относительно друг друга с образованием шарнирного соединения (Пат. 2695933 F16H 7/12, опубл. 29.07.2019 Бюл. № 22). Closest to the proposed device is a chain drive tensioner, containing a housing, a movement mechanism installed in it, an installation element fixed on it with a shaft on which an asterisk is located. The seating surface of the sprocket is made cylindrical, and truncated hollow cylinders are placed around the shaft coaxially with it between its surface and the cylindrical seating surface of the sprocket, while the truncated hollow cylinders are installed with respect to the shaft of the setting element and to the cylindrical seating surface of the sprocket with the possibility of their mutual rotational movement relative to each other with the formation of a hinged joint (Pat. 2695933 F16H 7/12, publ. 29.07.2019 Bull. No. 22).

Недостатком данного устройства является довольно низкое обеспечение демпфирования колебания цепи в сложных условиях эксплуатации и повышенных динамических нагрузках кратковременно, значительно превышающих расчетные.The disadvantage of this device is the rather low damping of the chain oscillations in difficult operating conditions and increased dynamic loads for a short time, significantly exceeding the calculated ones.

Технической задачей изобретения является снижение динамических нагрузок, повышении надежности и долговечности натяжного устройства.The technical objective of the invention is to reduce dynamic loads, increase the reliability and durability of the tensioner.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в натяжном устройстве цепной передачи, содержащем корпус, установленный в нем механизм перемещения, закрепленный на нем установочный элемент с осью, на которой расположена звездочка, посадочная поверхность звездочки выполнена цилиндрической, а вокруг оси соосно с ней между ее поверхностью и цилиндрической посадочной поверхностью звездочки размещены усеченные полые цилиндры, при этом усеченные полые цилиндры по отношению к оси установочного элемента и к цилиндрической посадочной поверхности звездочки установлены с возможностью их взаимного вращательного перемещения относительно друг друга с образованием шарнирного соединения новым является то, что на оси установочного элемента установлена свободновращающаяся двухсторонняя конусная втулка по обе стороны от которой находятся две шайбы с полусферическими опорными поверхностями, прижимаемые в осевом направлении к свободновращающейся втулке двумя неметаллическими упругими шайбами, фиксация которых осуществляется гайкой, при этом звездочка центральной частью цилиндрического отверстия ступицы контактирует с центральной частью свободновращающейся двухсторонней конусной втулки, а фаски цилиндрического отверстия звездочки опираются на полусферические поверхности шайб.The technical task of the invention is achieved by the fact that in the tensioner of the chain transmission, containing the housing, the movement mechanism installed in it, the mounting element fixed on it with the axis on which the sprocket is located, the landing surface of the sprocket is cylindrical, and around the axis coaxially with it between its surface and the cylindrical seating surface of the sprocket, truncated hollow cylinders are placed, while the truncated hollow cylinders are installed with respect to the axis of the mounting element and to the cylindrical seating surface of the sprocket with the possibility of their mutual rotational movement relative to each other with the formation of a swivel joint that is new on the axis of the mounting element a free-rotating double-sided tapered bushing is installed on both sides of which there are two washers with hemispherical bearing surfaces, pressed in the axial direction to the free-rotating bushing by two non-metallic elastic washers, fixation which is carried out by a nut, while the sprocket with the central part of the cylindrical hole of the hub is in contact with the central part of the free-rotating double-sided tapered bushing, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket rest on the hemispherical surfaces of the washers.

Технический результат изобретения заключается в снижении динамических нагрузок, повышении надежности и долговечности натяжного устройства.The technical result of the invention is to reduce dynamic loads, increase the reliability and durability of the tensioner.

На фиг.1 изображено предлагаемое натяжное устройство, на фиг. 2 - рабочая зона натяжного устройства.In Fig.1 shows the proposed tensioner, in Fig. 2 - working area of the tensioner.

Предлагаемое натяжное устройство состоит из корпуса 1, установленного в нем механизма перемещения 2, закрепленного в последнем установочного элемента 3 с осью 4, установленной на нее звездочкой 5, посадочная поверхность которой выполнена цилиндрической, а между ней и осью установочного элемента находится свободновращающаяся двухсторонняя конусная втулка 6 расположенная соосно с осью 4, при этом за счет формы свободновращающейся двухсторонней конусной втулки 6 между посадочной цилиндрической поверхностью звездочки 5 и наружными конусными поверхностями втулки 6 существует зазор переменной величины (фиг. 2). Также на оси 4 по обе стороны от втулки 6 находятся две шайбы 7, одна из опорных поверхностей которых выполнена полусферической, прижимаемые к втулке 6 двумя неметаллическими упругими шайбами 8, фиксация которых осуществляется гайкой 10 через шайбу 9. Звездочка 5 центральной частью цилиндрического отверстия ступицы контактирует с центральной частью, например, по скользящей посадке, со свободновращающейся двухсторонней конусной втулкой 6, а фаски цилиндрического отверстия звездочки 5 опираются на полусферические поверхности шайб 7.The proposed tensioner consists of a body 1, a movement mechanism 2 installed in it, fixed in the last setting element 3 with an axis 4 mounted on it with an asterisk 5, the seating surface of which is cylindrical, and between it and the axis of the setting element there is a freely rotating double-sided conical bushing 6 located coaxially with the axis 4, while due to the shape of the free-rotating double-sided conical sleeve 6 between the landing cylindrical surface of the sprocket 5 and the outer conical surfaces of the sleeve 6 there is a gap of variable size (Fig. 2). Also on the axis 4 on both sides of the sleeve 6 there are two washers 7, one of the supporting surfaces of which is made hemispherical, pressed against the sleeve 6 by two non-metallic elastic washers 8, the fixation of which is carried out by the nut 10 through the washer 9. The sprocket 5 is in contact with the central part of the cylindrical hole of the hub with a central part, for example, along a sliding fit, with a freely rotating double-sided tapered bushing 6, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket 5 rest on the hemispherical surfaces of the washers 7.

Натяжное устройство работает следующим образом. При движении цепи (не показана) контактирующая с ней звездочка 5 центральной частью цилиндрического отверстия ступицы опирающаяся на центральную часть свободновращающейся двухсторонней конусной втулки 6, а фаски цилиндрического отверстия звездочки 5 на полусферические поверхности шайб 7 самоустанавливается в плоскости движения цепи ввиду наличия возможности угловой компенсации перекосов за счет установки фасок отверстия ступицы на полусферические поверхности шайб 7, поджатых снаружи неметаллическими упругими шайбами 8, фиксация которых осуществляется гайкой 10.The tensioner works as follows. When the chain (not shown) is in contact with it, the sprocket 5, which is in contact with it by the central part of the cylindrical hole of the hub, rests on the central part of the free-rotating double-sided tapered bushing 6, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket 5 on the hemispherical surfaces of the washers 7 self-align in the plane of chain movement due to the possibility of angular compensation of distortions for by installing chamfers of the hub hole on the hemispherical surfaces of the washers 7, pressed from the outside by non-metallic elastic washers 8, which are fixed by a nut 10.

При возникновении незначительных динамических нагрузок (ударов, толчков) их компенсация осуществляется за счет упругого контакта фасок посадочного отверстия ступицы звездочки 5 с полусферическими поверхностями шайб 7, который возникает под действием упругих неметаллических шайб 8 на плоские поверхности шайб 7. Звездочка 5 может «покачиваться» т.е. ее ось вращения может отклоняться от геометрической оси установочного элемента 3 с осью 4, за счет контакта центральной части цилиндрического отверстия ступицы звездочки 5 с центральной частью свободновращающейся двухсторонней конусной втулки 6, а также зазора между посадочной цилиндрической поверхностью звездочки 5 и наружными конусными поверхностями втулки 6. Данный зазор заполнен смазкой (маслом) повышенной вязкости и может компенсировать динамические нагрузки. При более значительных динамических нагрузках отклонение оси вращения звездочки 5 от геометрической оси установочного элемента 3 с осью 4 будет ограничиваться как боковой поверхностью свободновращающейся двухсторонней конусной втулки 6, так и демпфирующими свойствами слоя смазки (масла) повышенной вязкости, находящейся в зазоре, а также упругими свойствами неметаллических шайб 8.In the event of minor dynamic loads (shocks, shocks), their compensation is carried out due to the elastic contact of the chamfers of the mounting hole of the hub of the sprocket 5 with the hemispherical surfaces of the washers 7, which occurs under the action of elastic non-metallic washers 8 on the flat surfaces of the washers 7. The sprocket 5 can "sway" t .e. its axis of rotation can deviate from the geometrical axis of the setting element 3 with the axis 4, due to the contact of the central part of the cylindrical hole of the sprocket hub 5 with the central part of the free-rotating double-sided tapered bushing 6, as well as the gap between the seating cylindrical surface of the sprocket 5 and the outer conical surfaces of the bushing 6. This gap is filled with a lubricant (oil) of increased viscosity and can compensate for dynamic loads. With more significant dynamic loads, the deviation of the axis of rotation of the sprocket 5 from the geometric axis of the setting element 3 with the axis 4 will be limited both by the side surface of the freely rotating double-sided conical bushing 6, and by the damping properties of the lubricant (oil) layer of increased viscosity located in the gap, as well as by the elastic properties non-metallic washers 8.

Легкость вращения звездочки и компенсация динамических нагрузок, обеспечивается также наличием смазки между осью 4 и свободновращающейся двухсторонней конусной втулкой 6, установленной соосно с осью 4, а также между цилиндрическим отверстием ступицы звездочки и наружными конусными поверхностями свободновращающейся двухсторонней конусной втулки 6.The ease of rotation of the sprocket and the compensation of dynamic loads is also ensured by the presence of lubrication between the axis 4 and the free-rotating double-sided conical bushing 6, installed coaxially with the axle 4, as well as between the cylindrical hole of the sprocket hub and the outer conical surfaces of the free-rotating double-sided conical bushing 6.

Использование предлагаемого устройства позволит компенсировать как значительные, так и незначительные динамические нагрузки, во-первых, за счет того, что фаски цилиндрического отверстия звездочки 5 будут упруго контактировать с полусферическими поверхностями шайб 7 (т.к. они находятся в контакте с упругими неметаллическими шайбами 8); во-вторых, более мощное динамическое воздействие будет компенсироваться за счет наличия смазки (масла) повышенной вязкости в зазоре между цилиндрической посадочной поверхностью звездочки 5 и наружными конусными поверхностями свободновращающейся втулки 6. Кроме этого внешнее воздействие на звездочку также будет компенсироваться за счет масляного слоя между осью 4 и свободновращающейся на данной оси двухсторонней конусной втулкой 6.The use of the proposed device will make it possible to compensate for both significant and insignificant dynamic loads, firstly, due to the fact that the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket 5 will elastically contact the hemispherical surfaces of the washers 7 (because they are in contact with elastic non-metallic washers 8 ); secondly, a more powerful dynamic effect will be compensated due to the presence of a lubricant (oil) of increased viscosity in the gap between the cylindrical seating surface of the sprocket 5 and the outer conical surfaces of the freely rotating bushing 6. In addition, the external effect on the sprocket will also be compensated by the oil layer between the axle 4 and freely rotating on this axis double-sided cone bushing 6.

Все это приведет к снижению динамических нагрузок и, как следствие, повышению надежности и долговечности натяжного устройства и цепной передачи.All this will lead to a decrease in dynamic loads and, as a result, an increase in the reliability and durability of the tensioner and chain drive.

Claims

SUBSTANCE: chain drive tensioner comprises a body, a movement mechanism installed in it, an adjusting element fixed on it with an axis on which the sprocket is located, the sprocket seating surface is cylindrical, and truncated hollow cylinders, wherein the truncated hollow cylinders with respect to the axis of the setting element and to the cylindrical seating surface of the sprocket are mounted with the possibility of their mutual rotational movement relative to each other with the formation of a swivel joint, characterized in that a free-rotating double-sided conical sleeve is installed on the axis of the setting element, on both side of which there are two washers with hemispherical bearing surfaces, pressed in the axial direction to the free-rotating sleeve by two non-metallic elastic washers, which are fixed by a nut, while the price asterisk the trawl part of the cylindrical hole of the hub contacts with the central part of the free-rotating double-sided tapered bushing, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket rest on the hemispherical surfaces of the washers.