Цепная волновая передача

Предполагаемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкции цепных волновых передач, и может быть использована в приводах подъемно-транспортных устройств, транспортеров, а также в различных станках.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является упрощение конструкции и получение передаточных чисел и в диапазоне от 7 до 30.

Поставленная техническая задача решается тем, что цепная волновая передача выполнена в виде цепных звездочек внутреннего и внешнего зацепления и двухрядной втулочно-роликовой цепи, один ряд которой взаимодействует с одной стороны с роликами генератора волн, а с другой - с зубьями звездочки внутреннего зацепления, при этом второй ряд цепи взаимодействует с зубьями звездочки внешнего зацепления, гибкий элемент выполнен в виде зубчатого ремня, охватывающего зубчатые колеса внутреннего и внешнего зацепления.

Предполагаемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкции цепных волновых передач, и может быть использована в приводах подъемно-транспортных устройств, транспортеров, а также в различных станках.

Известна цепная передача, содержащая ведущую и ведомую звездочки, охватываемые гибкой бесконечной цепью, позволяющая передавать вращающий момент при значительных межосевых расстояниях. Недостатком цепной передачи является ограниченный диапазон передаточных чисел u6, так как максимально допустимое значение передаточного отношения ограничено дугой обхвата цепью малой звездочки и числом шарниров, находящихся на этой дуге (Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение, 1981. стр.397).

Известна волновая зубчатая передача (патент США 2906143, кл.74-640) содержащая волновой генератор, гибкое и жесткое зубчатые колеса, причем гибкое колесо выполнено в виде кольца, переходящего в гибкий цилиндр, выполняющий функцию упругой связи деформируемого кольца с другим жестким недеформируемым элементом передачи.

Недостатком данного устройства является сложность изготовления гибкого колеса, его низкая стойкость, а также высокое значение нижнего предела передаточных чисел и u80 (при стальных гибких колесах), что исключает возможность использования положительных свойств зубчатой волновой передачи в зоне относительно малых передаточных чисел.

Известна волновая цепная передача (патент 2183294, Российская Федерация, МКП⁷ F16H 1/00, F16H 7/06), принятая за прототип, в которой гибкий элемент выполнен в виде двух многорядных цепей, причем первая цепь одним своим рядом охватывает закрепленное на корпусе зубчатое колесо, а другим рядом первое колесо генератора волн. Вторая цепь одним своим рядом охватывает второе зубчатое колесо генератора волн, а другим - ведомое зубчатое колесо. С целью уменьшения нагрузок на генератор волн, передача снабжена балансирами, расположенными в расточках между зубчатыми колесами, находящимися в зацеплении с одним и тем же гибким элементом.

Недостатком данной передачи являются сложность конструкции в связи с применением двух многорядных цепей, взаимодействующих с 4-мя колесами-звездочками, и балансиров, расположенных в расточках между зубчатыми колесами, находящимися в зацеплении с одним и тем же гибким элементом. Кроме того, к недостаткам следует отнести высокое значение нижнего предела передаточных отношений u>30.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является упрощение конструкции и получение передаточных чисел u в диапазоне от 7 до 30.

Поставленная техническая задача решается тем, что цепная волновая передача выполнена в виде цепных звездочек внутреннего и внешнего зацепления и двухрядной втулочно-роликовой цепи, один ряд которой взаимодействует с одной стороны с роликами генератора волн, а с другой - с зубьями звездочки внутреннего зацепления, при этом второй ряд цепи взаимодействует с зубьями звездочки внешнего зацепления. Гибкий элемент выполнен в виде зубчатого ремня, охватывающего зубчатые колеса внутреннего и внешнего зацепления.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство цепной волновой передачи; на фиг.2 изображен разрез А-А фиг.1.

Цепная волновая передача содержит корпус 1, в котором расположена цепная звездочка 2 с внутренними зубьями, гибкое звено в виде двухрядной втулочно-роликовой цепи 3, генератор волн, состоящий из водила 4 и роликов 5, цепную звездочку 6 с внешними зубьями.

Звездочки 2 и 6 и водило 4 установлены на соответствующих валах устройства, оси которых располагаются на одной прямой. Диаметр роликов цепи 3 должен быть несколько больше высоты зубьев звездочек 2 и 6, а число звеньев цепи 3 меньше числа зубьев звездочки 2 с внутренними зубьями, но больше числа зубьев звездочки 6 с внешними зубьями.

В качестве гибкого элемента в устройстве вместо зубчатой цепи может быть использован зубчатый ремень.

Описанная выше цепная волновая передача работает следующим образом. При неподвижной звездочке 2 и вращении ведущего звена, например, водила 4 ролики 5 воздействуют на гибкое звено - двухрядную цепь 3, которая обкатывается по звездочке 2. Второй ряд цепи, находясь в зацеплении с зубьями звездочки 6, сообщает последней вращательное движение в направлении, противоположном вращению ведущего звена 4. При неподвижной звездочке 6 и вращении водила 4 цепь 3 и звездочка 2 будут вращаться в ту же сторону, что и водило.

Передаточное отношение цепной волновой передачи при неподвижной звездочке 2 при передаче движения от ведущего водила 4 к ведомой звездочке 6 определяется по формуле

,

где z₂ и Z₆ - соответственно числа зубьев колес-звездочек 2 и 6.

При неподвижной звездочке 6 передаточное отношение от ведущего водила 4 к ведомой звездочке 2 определяется зависимостью

.

Например, при использовании стандартной двухрядной цепи 2ПВ-9,525 ГОСТ 13568-90 с шагом p=9,525 мм и числами зубьев звездочек z₂=80 и Z₆=72 передаточное отношение от ведущего водила 4 к ведомой звездочке 6 будет равно:

;

Во втором случае передаточное отношение u₄₂

.

В процессе работы устройства гибкий элемент, выполненный в виде втулочно-роликовой цепи, имеет постоянный натяг вследствие постоянства длины контура цепи, что обеспечивает сравнительно высокую кинематическую точность передачи.

Габаритные размеры цепной волновой передачи для рассматриваемого примера определяются диаметром d₂ звездочки 2, равным d₂=z₂p/=80·9,525/=242,55 мм, что вполне приемлемо по конструктивным соображениям.

В настоящее время изготовлена действующая модель цепной волновой передачи с передаточным отношением u=10. Испытания показали работоспособность предложенной конструкции. Данные передачи могут использоваться в приводах грузоподъемных лебедок, подъемников, транспортеров, а также в станкостроении и в приводах сельскохозяйственных машин.

Таким образом, применение предполагаемой полезной модели позволяет упростить конструкцию и расширить его функциональные возможности в области относительно низких передаточных чисел в диапазоне от 7 до 30 при сохранении положительных свойств зубчатой волновой передачи.

1. Цепная волновая передача, содержащая корпус, установленные в корпусе жесткие и гибкие звенья, генератор волн деформации, состоящий из водила и роликов, отличающаяся тем, что передача выполнена в виде цепных звездочек внутреннего и внешнего зацепления и двухрядной втулочно-роликой цепи, один ряд которой взаимодействует с одной стороны с роликами генератора волн, а с другой - с зубьями звездочки внутреннего зацепления, при этом второй ряд цепи взаимодействует с зубьями звездочки внешнего зацепления.

2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент выполнен в виде зубчатого ремня, охватывающего зубчатые колеса внутреннего и внешнего зацепления.