Звено втулочно-роликовой цепи

(51)4 г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ юл. У 30й научно-исслтно-технолог ова- ский оен .8) УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 4046 (22) 31.0 (46) 15 .08 (71) Крама тель ский институт м (72) Л.М. (53) 621. 36/25- .86 .87. Б торски проек ашинос Белкин 55.4(0.(57) Изобретение относится к областимашиностроения, в частности к конст рукции пластинчатых цепей; Цель изобретения - повышение усталостной прочности звена. Упрочняющие элементыпредставляют собой цилиндрическиелунки, расположенные около отверстийпод ролики перпендикулярно продольнойоси звена. Максимальная глубина лункиравна 0,08-0,10 толщины пластины.Расположение и форма лунок тормозитраспространение трещин, являющихсярезультатом концентрации напряжений.2 з.п. ф-лы, 3 ил.1 133036Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в конструкции тулочно-роликовых цепей с повышенным уровнем сопротив 1) ления усталости звеньев.Целью изобретения является повышение прочности звена за счет увеличения сопротивления усталостным напряжениям., а также улучшение технологичности.На фиг. 1 схематически изображено звено с упрочняющими элементами по первому варианту исполнения, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - второй вариант исполнения.Конструкция звена представляет собой пластийу 1 с продольной осью АВ и выполненные в ней два отверстия 2, к которым на дуге, соответствующей центральному углу я, примыкают цилиндрические лунки 3, выполняемые пластическим выдавливанием. Эти лунки 3 расположены на обеих плоскостях 25 пластины 1, при этом их дно представляет собой часть поверхности цилиндра, ось которого 0 параллельна оси лунки 3, При этом из геометрическихзо соображений получаем Ь=2 г з п -К=2 =(Ь+4 д) l (8 д)Расположение упрочняющих лунок 3 связано с областями максимальной напряженности в зоне отверстия 2, Мак симальные напряжения у отверстия находятся на вго контуре на оси, перпендикулярной направлению действия силы, при этом зона максимальной напряженности соответствует централь ному углу +20 (в обе стороны от укаозанной оси). Упрочняющие лунки 3 должны охватывать контур отверстия 2она участке не менее %0 . Отметим, что верхнюю границу этой величины указы вать не следует, поскольку определяется лишь имеющимся в распоряжении инструментом и соображениями его унификации.50Глубина лунки 3 на ее оси равна0,08-0,10 толщины пластины 1, эта величина определяется условием максимальной эффективности упрочнения.Формула усилия пластического выдавливания получена теоретически и подтверждена экспериментально,Р=4, 131 д 6 дл/ ЕК "1,Н,9 2где К - радиус лунки, мм;д - максимальная глубина лунки,измеренная на ее оси, мм;Ь - ширина лунки, мм;г - радиус отверстия, мм;д - центральный угол, соответствующий дуге примыкания луно,ки и отверстия, р , 401 - длина лунки, мм;1 ,Е - предел текучести и модульупругости материала пластины, %1 а,При этом данная величина усилияобеспечивает получение лунки требуемой глубины и тем самым обеспечиваетмаксимальную эффективность упрочнения.Следует отметить, что наиболеерациональным вариантом изготовления.звеньев предлагаемой конструкции является совпадение осилунок 3 с осямисоответствующих отверстий 2. Однакоможно допустить некоторое смещениеоси лунки от оси отверстия (линейноес и угловое ы). При этом, как показано выше, дуга примыкания и соответствующий ей центральный угол, отсчитанные от оси отверстия в направлении, противоположном направлению смещения, Должен составлять не менеео20 . В направлении смещения эта величина будет больше, а значит общаявеличина дуги примыкания будет больше, следовательно, и ширина лункибудет больше, чем при совпаденииосей. Такой вариант мвнее рационаленс точки зрения технологии изготовления, однако он может оказаться болееполезным с точки зрения унификациивыдавливающего инструмента. Из геометрических соображений ширина лункисо смещенной осью определяется пооформуле Ы 2 гс о з (и -20) +с з з пы 1.Ограничение верхнего значения Ьнецелесообразно по соображениям,указанным для дуги контакта, поскольку увеличение Ь соответствует увеличению дуги контакта.Звено работаег следующим образом.При сборке цепи (не показано) ролики 1 не показанывставляются в отверстия 2 пластины 1, а при приведении цепной лередачи в движение ролики нагружают отверстия 2 пластины 1,при этом максимальные напряжения растяжения возникают в месте расположения упрочняющих лунок 3, а посколькулунки 3 выполняются путем их пласти з 13303 ческого выдавливания, то после снятия нагрузки вокруг лунок 3 возникают остаточные напряжения. Ввиду криволинейного профиля дна лунки эти напряжения концентрируются и, складываясь с растягивающими напряжениями, уменьшают их величину, препятствуя разрушению. Если же трещина все же образовалась, то область ее распространения так же совпадает с упрочняющими лунками 3, наведенные здесь остаточные напряжения сжатия препятствуют раскрытию трещин и, тем самым, ее распространению. Таким образом достигается 15 существенное торможение распространения трещин и повышается живучесть звеньев.П р и м е р. Испытывают на уста.лость звено втулочно-роликовой цепи толщиной 8 мм и с радиусом отверстия 5 мм. Диаметр отверстия 1 О мм. Расстояние от края отверстия до края звена 5 мм. Исходя из условиями,40, минимально допустимое значение Ь= 25 3,42 мм. Однако, длявозможности выполнения лунок на разную глубину (0,05; 0,08; 0,09; 0,10 и 0,12 толщины пластины) одним и тем же инструментом (с одним и тем же радиусом К), ЗО величину Ь принимают разной, но больше 3;42 мм, Усилие выдавливания Р лунок определяют согласно зависимости, приведенной выше. Материал пластины - сталь ЗОХГТ после терми 35 ческого улучшения, б =650 МПа, модуль упругости 2 10 МПа. Для сравнения испытывают также вовсе неупрочненное звено и известное звено. Усталостные испытания проводят на усталостной 40 машине МУПс гидропульсатором, коэффициент асимметрии цикла 0,5. фиксируют число циклов до зарождения трещин и до разрушения. 694Полученные результаты свидетельствуют о том, что указанная конструкция . обеспечивает повышение долговечности в сравнении с известными звеньями.При этом отклонение от заявленных интервалов глубины лунки (0,08-0,10 толщины пластины звена ) приводит к снижению долговечности. Особая эффективность проявляется именно для торможения трещины.формула изобретения1. Звено втулачно-роликовой цепи, содержащее пластину с отверстиями под ролики и имеющее упрочняющие углубления, расположение около отверстий под ролики по обоим концам пластины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности звена за счет увеличения сопротивления усталостным напряжениям и улучшения технологичности, упрочняющие углубления выполнены в виде цилиндрических лунок, примыкающих к контуру каждого из отверстий с обеих сторон и расположенных на дуге контура не менее 40 , а ось цилиндрической лунки расположена перпендикулярно продольной оси звена, при этом максимальная глубина лунки равна 0,08-0,10 толщины пластины.2. Звено по п. 1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что ось цилиндрической лунки проходит через центр отверстия под ролик.3. Звено по п, 1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что ось по крайней мере одной цилиндрической лунки смещена к центру пластины по дуге контура отверстия под ролик не менее, чем на 20.атов К едакто утяга к аказ 3563 7 Тираж 811 ПоВНИИПО Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д дписное Составитель Е лиган ТехРед В, Када