RU2806462C1

RU2806462C1 - Chain tensioner

Info

Publication number: RU2806462C1
Application number: RU2023109415A
Authority: RU
Inventors: Антон Николаевич Веретенников; Владимир Андреевич Лысов; Александр Михайлович Бахолдин; Сергей Васильевич Шахов; Максим Михайлович Ломакин
Filing date: 2023-04-13
Publication date: 2023-11-01

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: chain drive tensioning device contains a housing, a moving mechanism installed in it, a mounting element mounted on it with an axis on which the sprocket is located, the seating surface of the sprocket is made cylindrical, a freely rotating double-sided conical bushing is installed on the axis of the mounting element, on both sides of which there are two washers with hemispherical supporting surfaces, pressed in the axial direction to the freely rotating bushing by two non-metallic elastic washers, which are secured with a nut. The sprocket with the central part of the cylindrical hole of the hub is in contact with the central part of the freely rotating double-sided conical bushing, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket rest on the hemispherical surfaces of the washers. Along the entire length of the conical sections of the freely rotating double-sided conical bushing, annular grooves are made, perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the double-sided conical bushing.

EFFECT: improved reliability and durability of the tensioning device.

1 cl, 1 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 drive tensioning device is known, containing a housing, a moving mechanism installed in it with a shaft, an sprocket located on it, the seating surface of the sprocket is made spheroidal, between it and the shaft of the installation element there is a spring, the shape of the surface of which is equidistant to the seating surface of the sprocket (A.S. 998787 Published 02.23.83 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 level of vibration damping of the chain, the complexity of manufacturing a spheroidal seating surface of the sprocket corresponding to the shape of the spring, the complexity of installing the spring, as well as the fairly rapid wear of the rubbing surfaces of the outer turns of the spring and the shaft in contact with each other, and as a result the appearance (increase ) radial clearance and significant sprocket runout.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является натяжное устройство цепной передачи содержащее корпус, установленный в нем механизм перемещения, закрепленный на нем установочный элемент с осью, на которой расположена звездочка, установленная на свободновращающейся двухсторонней конусной втулке, по обе стороны от которой расположены две шайбы с полусферическими опорными поверхностями, прижимаемые в осевом направлении двумя неметаллическими упругими шайбами, при этом звездочка натяжного устройства центральной частью отверстия ступицы контактирует с центральной частью двухсторонней конусной втулки, а фаски ступичного отверстия звездочки опираются на полусферические поверхности шайб (Пат. 2787555 F16H 7/08, опубл. 10.01.2023 Бюл. №1).The closest to the proposed device is a chain drive tensioner containing a housing, a movement mechanism installed in it, a mounting element mounted on it with an axis on which the sprocket is located, mounted on a freely rotating double-sided conical bushing, on both sides of which there are two washers with hemispherical support 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 conical bushing, and the chamfers of the sprocket hub hole rest on the hemispherical surfaces of the washers (Pat. 2787555 F16H 7/08, publ. 10.01 .2023 Bulletin No. 1).

Недостатком данного устройства является необходимость использования смазки повышенной вязкости и сложность ее удержания в зоне трущихся, контактирующих поверхностей звездочки, свободновращающейся двухсторонней конусной втулки и оси установочного элемента, а, следовательно, довольно быстрое снижение демпфирующей способности и необходимость повышенного расхода смазки.The disadvantage of this device is the need to use a high-viscosity lubricant and the difficulty of keeping it in the area of the rubbing, contacting surfaces of the sprocket, the freely rotating double-sided cone bushing and the axis of the installation element, and, consequently, a fairly rapid decrease in damping capacity and the need for increased lubricant consumption.

Технической задачей изобретения является увеличение продолжительности работы натяжного устройства цепной передачи без снижения демпфирующей способности при воздействии динамических нагрузок, повышение надежности и долговечности натяжного устройства и цепной передачи.The technical objective of the invention is to increase the operating time of the tensioning device of the chain transmission without reducing the damping capacity when exposed to dynamic loads, increasing the reliability and durability of the tensioning device and chain transmission.

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, 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 новым является то, что по всей длине конусных участков свободновращающейся двухсторонней конусной втулки выполнены кольцевые канавки перпендикулярные продольной оси симметрии двухсторонней конусной втулки.The technical objective of the invention is achieved by the fact that in a chain drive tensioning device containing a housing, a moving mechanism installed in it, a mounting element with an axis on which the sprocket is located, the seating surface of the sprocket is made cylindrical, and a freely rotating double-sided conical bushing is installed on the axis of the mounting element. on both sides of which there are two washers with hemispherical supporting surfaces, pressed in the axial direction to the freely rotating bushing by two non-metallic elastic washers, which are fixed with 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 freely rotating double-sided conical bushing, and the chamfers of the cylindrical The sprocket holes rest on the hemispherical surfaces of the washers. What is new is that along the entire length of the conical sections of the freely rotating double-sided cone bushing, annular grooves are made perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the double-sided cone bushing.

Технический результат изобретения заключается в увеличении продолжительности работы натяжного устройства цепной передачи без снижения демпфирующей способности при воздействии динамических нагрузок, повышении надежности и долговечности натяжного устройства и цепной передачи.The technical result of the invention is to increase the operating time of the tensioner of the chain drive without reducing the damping capacity when exposed to dynamic loads, increasing the reliability and durability of the tensioner and chain drive.

На фиг. 1 изображено предлагаемое натяжное устройство.In fig. 1 shows the proposed tensioning device.

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 имеющая по всей длине конусных участков кольцевые канавки 7 перпендикулярные продольной оси симметрии двухсторонней конусной втулки, расположенная соосно с осью 4, при этом за счет формы свободновращающейся двухсторонней конусной втулки 6 с кольцевыми канавками 7 между посадочной цилиндрической поверхностью звездочки 5 и наружными конусными поверхностями втулки 6 существует зазор переменной величины. Также на оси 4 по обе стороны от втулки 6 находятся две шайбы 8, одна из опорных поверхностей которых выполнена полусферической, прижимаемые к втулке 6 двумя неметаллическими упругими шайбами 9, фиксация которых осуществляется гайкой 11 через шайбу 10. 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 8.The proposed tensioning device consists of a housing 1, a moving mechanism 2 installed in it, a mounting element 3 fixed in the latter with an axis 4 mounted on it with an asterisk 5, the seating surface of which is made cylindrical, and between it and the axis of the mounting element there is a freely rotating double-sided conical sleeve 6 having along the entire length of the conical sections annular grooves 7 perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the double-sided conical bushing, located coaxially with the axis 4, while due to the shape of the freely rotating double-sided conical bushing 6 with annular grooves 7, there is gap of variable size. Also on the axis 4 on both sides of the bushing 6 there are two washers 8, one of the supporting surfaces of which is hemispherical, pressed against the bushing 6 by two non-metallic elastic washers 9, the fixation of which is carried out by a nut 11 through the washer 10. 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 conical bushing 6, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket 5 rest on the hemispherical surfaces of the washers 8.

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 с кольцевыми канавками 7, а фаски цилиндрического отверстия звездочки 5 на полусферические поверхности шайб 8 самоустанавливается в плоскости движения цепи ввиду наличия возможности угловой компенсации перекосов за счет установки фасок отверстия ступицы на полусферические поверхности шайб 8, поджатых снаружи неметаллическими упругими шайбами 9, фиксация которых осуществляется гайкой 11 через шайбы 10.The tensioning device works as follows. When the chain moves (not shown), the sprocket 5 in contact with it with the central part of the cylindrical hole of the hub rests on the central part of the freely rotating double-sided conical bushing 6 with annular grooves 7, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket 5 on the hemispherical surfaces of the washers 8 self-aligns in the plane of movement of the chain due to the possibility angular compensation of distortions due to the installation of chamfers of the hub hole on the hemispherical surfaces of the washers 8, pressed from the outside with non-metallic elastic washers 9, the fixation of which is carried out by a nut 11 through washers 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 8, который возникает под действием упругих неметаллических шайб 9 на плоские поверхности шайб 8. 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. Кольцевые канавки 7, в которые попадает смазка, увеличивает продолжительность ее присутствия в рабочей зоне (зазоре). 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 9.When minor dynamic loads (shocks, shocks) occur, they are compensated due to the elastic contact of the chamfers of the mounting hole of the sprocket hub 5 with the hemispherical surfaces of the washers 8, which occurs under the action of the elastic non-metallic washers 9 on the flat surfaces of the washers 8. The sprocket 5 can “sway” t .e. its axis of rotation can deviate from the geometric axis of the installation 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 freely rotating double-sided conical 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 lubricant (oil) of high viscosity and can compensate for dynamic loads. The annular grooves 7, into which the lubricant enters, increases the duration of its presence in the working area (gap). Under more significant dynamic loads, the deviation of the axis of rotation of the sprocket 5 from the geometric axis of the mounting element 3 with axis 4 will be limited both by the lateral surface of the freely rotating double-sided conical bushing 6 and by the damping properties of the high-viscosity lubricant layer located in the gap, as well as by the elastic properties non-metallic washers 9.

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. При этом кольцевые канавки 7, выполненные на конусных поверхностях втулки 6 препятствуют преждевременному вытеканию смазки (масла) из рабочей зоны (зазора).Ease of rotation of the sprocket and compensation of dynamic loads is also ensured by the presence of lubricant between the axis 4 and the free-rotating double-sided cone bushing 6, installed coaxially with the axis 4, as well as between the cylindrical hole of the sprocket hub and the outer conical surfaces of the free-rotating double-sided cone bushing 6. In this case, the annular grooves 7 , made on the conical surfaces of the bushing 6, prevent premature leakage of lubricant (oil) from the working area (gap).

Использование кольцевых канавок выполненных по всей длине конусных участков свободновращающейся двухсторонне конусной втулки 6 позволит более длительное время сохранять (удерживать) смазку повышенной вязкости в зазоре между цилиндрической посадочной поверхностью звездочки и наружными конусными поверхностями свободновращающейся втулки, что приведет к увеличению продолжительности работы натяжного устройства цепной передачи без снижения демпфирующей способности при воздействии динамических нагрузок и, как следствие, повышению надежности и долговечности натяжного устройства и цепной передачи.The use of annular grooves made along the entire length of the conical sections of the freely rotating double-sided conical bushing 6 will allow for a longer time to preserve (hold) high-viscosity lubricant in the gap between the cylindrical seating surface of the sprocket and the outer conical surfaces of the freely rotating bushing, which will lead to an increase in the operating time of the chain drive tensioner without reducing damping capacity when exposed to dynamic loads and, as a result, increasing the reliability and durability of the tensioning device and chain drive.

Claims

A tensioning device for a chain drive, comprising a housing, a moving mechanism installed in it, a mounting element mounted on it with an axis on which the sprocket is located, the seating surface of the sprocket is made cylindrical, a freely rotating double-sided conical bushing is installed on the axis of the mounting element on both sides, from which there are two washers with hemispherical supporting surfaces, pressed in the axial direction to the freely rotating bushing by two non-metallic elastic washers, which are fixed with 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 freely rotating double-sided conical bushing, and the chamfers of the cylindrical hole of the sprocket rest on the hemispherical surfaces of the washers , characterized in that along the entire length of the conical sections of the freely rotating double-sided cone bushing there are annular grooves perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the double-sided cone bushing.