Приводная цепь

ОПИСАН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 11 1) 635896 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет - (32) 07.02,7 Государственный комите СССР по делам изобретений(45) Дата опубликования описания 30.11.78 4.Ъ.ав.ди вы) АТ, ;,я% ЯБИБЛИОТЕК. 2) Авторы изобретен ИноДжеффарльз ранцыи, Джордж Артурур АллабенША)ная фирмаКорпорейшнША) Джозеф Олмст 1) Заявител Иностранорг-Варнер ИВОДНАЯ ЦЕПЬ ему маши- механичеИзобретение относится к общностроению и используется вских передачах,Известна цепь, содержащая звенья из зубчатых пластин с отверстиями по концам и соединительные пальцы, установленные попарно в каждом отверстии с возможностью относительного качательного перемещения, при этом контактирующие поверхности пальцев выполнены в сечении по дуге 1. Сборка таких цепей затруднительна, так как пальцы могут быть неправильно установлены, что ведет к преждевременному выходу цепи из строя.Вследствие того, что каждая из деталей шарнира имеет только одну рабочую поверхность, пригодную для контакта с другой деталью и для качательного перемещения относительно последней, износ этой рабочей поверхности приводит к необходимости замены обеих деталей,Кроме того, для сообщения деталям шарнира надлежащего положения отверстия звеньев, в которые вводятся штифты и подкладки, приходится выполнять с участками, содержащими неровности - входящие углы и выкружки малого радиуса, В результате вблизи таких участков возникает значительная концентрация напряжения, для чего необходимо увеличение размера звеньев пли изменение их формы.5 Цель изобретения - повысить срок службы цепи.Это достигается тем, что отверстия впластинах выполнены яйцевидной формы с уширенной частью, направленной к центру 10 пластины, а поперечное сечение каждогопальца имеет гипотрохоидальную форму.На фиг. 1 схематично изображена частьпредлагаемой цепи; на фиг. 2 - разрез А - А на фпг. 1; на фиг. 3 - график обра зования трехлепестковой гппотрохоиды; нафиг, 4 - 7 - формы гипотрохоиды,Цепь содержит зубчатые пластины 1,соединенные шарнирно пальцами 2, 3, которые идентичны в поперечном сечении и 20 входят попарно в отверстия 4 пластин 1.Палец 3, соединяющий наружные пластины, длиннее пальца 2, соединяющего внутренние пластины. Каждый из пальцев 2, 3 имеет треугольное или трехлепестковое се чсние с криволинейными боковыми поверхностями 5, сопряженными между собой криволинейными угловыми частями 6, имеющими меньшие радиусы кривизны. Отверстия 4 пластины 1 имеют яйцевидную форму, причем уширенная часть направлена к центру пластины 1.Отверстия звена располагаются симметрично оси 7 симметрии звена, на равных расстояниях от этой оси. Ось 8 симметрии отверстия 4 расположена с наклоном относительно линии 9 действия растягивающего усилия в прямолинейно расположенной цепи, располагается практически вдоль звена и может совпадать с линией 9.Форма отверстия 4 такова, что при нагружении собранной цепи один из углов, сосл ветствующий лепестку сечения одного из элементов шарнирного пальца, входит в контакт с участком поверхности суженного конца отверстия 4, а прилегающие к углу части боковой поверхности этого элемента входят в контакт по меньшей мере с некоторыми частями участков 10 и 11 поверхности отверстия, прилегающих к суженному концу. Предпочтительно выполнение отверстпя 4 и элемента шарнирного пальца гю форме такими, чтобы при воздействии на цепь растягивающего усилия (при нагружении) этот элемент входил в контакт с концевым участком 12 отверстия и образовывал с ним беззазорный стык, Такой полный взаимный контакт поверхностей элемента шарнирного пальца и отверстия 4 обеспечивает снижение местных напряжений в звене в зоне концевого участка 12 отверстия. Участок 12 поверхности конца отверстия 4 и прилежащие к нему участки 1 О и 11 образуют совместно передающую усилие поверхность, так как усилие, передаваемое через цепь, действует между элементами шарнирного пальца и поверхностью отверстия в зоне концевого участка 12. Конец 13 каждого из отверстий 4 выполнен уширенным, благодаря чему допускает взаимное перекатывание элементов шарнирного пальца. Уширенная концевая часть 13 отверстия оканчивается сплошным участком дуги окружности увеличенного радиуса, способствующим дополнительному снижению концентрации напряжений в прилегающей к нему зоне и облегчающим введение в отверстие элементов шарнирного пальца при сборке цепи благодаря наличию увеличенного зазора с этими элементами. При движении цепи по криволинейной траектории происходит взаимное перекатывание элементов шарнирного пальца, контактирующих между собой взаимно прилегающими поверхностями 5.Трехлепестковая гипотрохоида (см. фиг. 3), используемая для образования надлежащего сечения элементов шарнирного пальца, в том числе поверхностей 5,может быть образована, следующим образом,5 Круг радиуса СА=г обкатывается безскольжения изнутри по базовой окружности радиуса ЙА=Р. В начальный моментбазовая окружность касается производящего круга в точке А. Точка О - произволь 10 пая точка, расположенная от центра Спроизводящего круга на расстоянии аг.Предположим, что производящий круг повернулся по часовой стрелке, сохранивьнутрснцее касание к базовой окружности15 в точке В. При этом точка С займет положение С, точка А - А и О - О, дуга АВравна дуге АВ, пмеюшей длину Яа, гдеа - в радианах.Тогда уголВСА = Яа/г; угол ОСЕ = ОСП -- ЕС 0 = Я а/г) - и: - 1 Я/г - 1) а,Кроме того, ОС= ОС= аг.Координата у точки О равна:250 Р=ОЕ+ ЕР; ВЕ = ПС з 1 п а = ф - г) з 1 п а;ЕР = ОС зт ОСЕ = аг з 1 п Я/ - 1) а,следовательно,30 у - Я - г) з 1 п а + аг з 1 п Щг - 1)а 1.АналогичноХ= ф - г) соз а - аг созЯ)г - 1) а.35 Для того, чтобы кривая, описываемаяточкой О, была замкнутой, отношение К/г должно быть целым числом, Значение этого отношения определяет число лепестков гипотрохоиды,40 Для получения трехлепестковой гипотрохоиды (профиль элемента шарнирного пальца) это отношение должно быть равно 3, Тогда, подставляя Р=Зг, получим выражения:45 У = г (2 з 1 п а + а з 1 п 2 а);Х= г(2 соза - асоз 2 и)Применение полученных расчетных формул к определению радиуса р кривизны итангенса угла О наклона этого радиуса дляпроизвольной точки такой кривой дает:2 г(1+ аф+ 2 а сов За)фв. 1 - 2 аф - а сов За 55в 1 и а - а в 1 и 2 а1 д 6 =сова+ а сов 2 иЗначения отношений х/г, у/г, р/г и 9 для60 нескольких значений величины а1+0,5 а - (2+а) 2(1 - а)-(1+2 а) 2(1 - а)-(1+ 2 а) Радиус производящего круга для всех вариантов одинаков; каждая из кривых получена с использоваццем базового круга радиусом Я=Зг. Различие между полученными кривыми определяется значением, выбранным для постоянной а, если а равно нулю, получаемая фигура будет представлять собой окружность радиуса 2 г. При увеличении а до 0,5 получаемая фигура приближается по форме к треугольнику со скругленными вершипами (см, фиг. 5), при а, большем 0,5, стороны фигуры становятся вогнутыми; а углы становятся острее (см. фиг, б). При а равном 1,0 образуется гипоциклоида, стороны которой имеют более глубокую вогнутость, а острые ее углы лежат на базовой окружности.Значения а в данном случае лежат в пределах, превышающих 0 и не достигающих 0,5 (предпочтительно 0,15 - 0,5). При а, равном 0,3, получается фигура, близкая к изображенной на фиг. 7.Все размеры деталей цепи должны предпочтительно быть соотнесены с ее шагом. Радиус суженного конца отверстия звена составляет приблизительно 60% радиуса уширенного конца отверстия; радиус основных поверхностей штифта - около половины шага цепи. Однако возможны отклонения от этих значений, не выходящие за пределы объема данного изобретения.Так как каждый из элементов шарнирного пальца имеет три рабочие поверхности о при износе контактирующих между собой поверхностей взаимно прилежащих элементов может быть произведена переборка шарниров цепи с поворотом одного и или обоих элементов шарнирного пальца на 120, в результате чего в контакт вводятся новые, нсцзношеццые рабочие поверхности.5 Выполнение отверстий звеньев непрерывными н плавными по очертаниям устраняет значительную концентрацию напряжений.Такие плавные и удлиненные очертания отверстий создают возможность установки в 10 нцх шарнирных пальцев практически с такой же площадью поперечного сечения, что и пальцы известной конструкции в цепях со звеньями того же размера.Сочетание описанных форм сечения эле мента шарццоцого пальца и отверстия взвене приводит к возрастанию в целом равномерности нагруженця звена, чем обеспечивается значительное увеличение разрывной прочности цепи,9 ОФормула изобретенияПриводная цепь, содержащая звенья иззубчатых пластин с отгерстиями по концами соединительные пальцы, установленные25 попарно в каждо Отверстпс возможностио относительного качательного перемещения, отличающаяся тем, что, сцелью повышения срока службы цепи, отверстия ьынолн "цы яйцевидной формы с30 ушцре;,юй частью, направленной к центрупластины, а поперечное сечение каждогопальца цмсет гцпотрохоцдальцую форму.Источники информации,принятые во внимание прц экспертизе35 1. Патент СШЛ3213699, кл. 74-251,1965,аказ 2074/13 Изд.766 Тираж 1156 Подписное ЕПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типограпр. Сапунова