РЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА.

Изобретение относится к машиностроению и мо-жет найти применение в качестве элемента приво-дов различных машин и механизмов, обеспечива-ющих вращение ведомого вала с переменной угло-вой скоростью вибромашин, машин для обработки волокнистых и сыпучих материалов, а также неко-торых машин легкой и текстильной промышленности.
Ременная передача содержит ведущий и ведомый шкивы, установленные на валах, охватывающий их ремень, контактирующий с натяжным роликом. Ведущий и ведомый шкивы выполнены составными, включающие многогранные упругие втулки. Ведомый шкив выполнен составным из обода, связанного со ступицей посредством коль-цевой упругой втулки. Внутренняя и внешняя по-верхности кольцевой упругой втулки ведомого шкива выполнены волнистыми соответственно поверхностям обода и ступицы. Грани упругих втулок ведущего и ведомого шкивов смещены по фазе на угол α, зависящего от количество граней.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в качестве элемента приводов различных машин и механизмов, обеспечивающих вращение ведомого вала с переменной угловой скоростью вибромашин, машин для обработки волокнистых и сыпучих материалов, а также некоторых машин легкой и тек-стильной промышленности.
Известна ременная передача, содержащая ведущий и ведомый шкивы, охватывающий их ремень и натяжной ролик, установленный эксцентрично на кинематически связанном с ведущим шкивом валу [1].
Известна ременная передача, содержащая ведущий и ведомый шкивы, охватывающий их ремень и составной натяжной ролик, состоящий из обода, внутренняя поверхность которого эксцентрична наружной поверхности ступицы и кольцевым упругим элементом, размещенным между наружной поверхностью ступицы и внутренней поверхностью обода и имеющий соответственно переменную толщину в окружном направлении [2].
Недостатком указанных передач является низкая надежность работы из-за сложности конструкции натяжного устройства и циклического ударного воздействия натяжного ролика на ремень.
Также известна ременная передача, содержащая ведущий и ведомый шкивы, охватывающий их ремень и натяжной ролик для циклического изменения натяжения ремня [3].
Основным недостатком данной передачи является низкая надежность при ее работе из-за несовершенства конструкции натяжного ролика.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является ременная передача, содержащая ведущий и ведомые шкивы, установленных на валах, охватывающий их ремень, составной натяжной ролик, который образован ступицей, ободом, внутренняя поверхность которого или коаксиальна, или эксцентрична наружной поверхности ступицы, и кольцевой упругий элемент, размещенный между наружной поверхностью ступицы и внутренней поверхностью обода и имеющим соответственно или переменную, или постоянную, или переменную в окружном направлении ширину [4].
Недостатком данной конструкции является сдвиг по времени изменения натяжения ведомой ветви передачи за счет скольжения ремня и поверхности натяжного ролика. При этом изменение угловой скорости выходного шкива также будет сдвинутым, т.е. нельзя получать необходимые движения выходного шкива в определенный момент (или положении шкива) времени. Кроме того, нет возможности амортизации пиковых значений крутильных колебаний угловой скорости выходного звена - ведомого шкива.
Задачей является обеспечение необходимых движений, а также снижение пиковых значений крутильных колебаний ведомого шкива путем амортизации крутильных колебаний упругим элементом в ведомом шкиве.
Поставленная задача решается тем, что ведомый шкив выполнен составным со ступицей и ободом и наличием между ними кольцевой упру-гой втулкой, внутренняя и наружная поверхности которой и соприкасающиеся с ними поверхности обода и ступицы выполнены волнообразными. Пиковые значения колебаний нагрузки на валу ведомого шкива, связанных с рабочим органом технологической машины, амортизируются кольцевой упругой втулкой. При этом вращение обода ведомого шкива, обхваченного рем-нем становится более равномерным. Кроме того значительно снижаются колебания нагрузки на ведущий шкив, тем самым и на электропривод, вследствие чего увеличивается его работоспособность. Этот эффект увеличивается при высоких скоростных режимах работы машины с рекомендуемой передачей.
Сущность конструкции объясняется тем, что на ступицу ведомого шкива установлена кольцевая упругая втулка с волнообразной поверхностями как по внутренней, так и по внутренней поверхностям. Снаружи на упругую втулку установлен обод шкива. Причем соприкасающиеся с кольцевой упругой втулкой поверхности обода и ступицы, также выполнены волнистыми.
Предлагаемая конструкция поясняется чертежами, где:
на Фиг. 1 изображена общая схема ременной передачи, на фиг. 2 –схема ременной пере-дачи с составными шкивами и натяжным роли-ком.
Ременная передача содержит ведущий 1 и ведомый 2 шкивы, установленных на валах 3. Ведущий 1 и ведомый 2 шкивы охвачены ремнем 4, контактируемый с составным натяжным роли-ком 5. Ведомый шкив 2 выполнен составным из обода 6, связанного со ступицей 7 посредством кольцевой упругой втулки 8. Внутренняя и внешняя поверхности кольцевой упругой втулки 8, соответствующих поверхности обода 6 и ступицы 7, соприкасающихся с поверхностями кольцевой упругой втулки 8, выполнены волнистыми (Фиг. 1). При этом составной ведущий 1 и ведомый 2 шкивы содержат обода 9 и 10 (Фиг. 2), многогранные кольцевые упругие элементы (резиновые) 11 и 12 и ступицы 13 и 14, а составной натяжной ролик 5 содержит обод 15, кольцевой упругий элемент 16, размещенный между наружной поверхностью ступицы 17 и внутренней поверхностью обода 15 и имеющим соответственно или переменную, или постоянную, или переменную в окружном направлении ширину. Грани кольцевого упругого элемента 12 смещены по фазе относительно граней кольцевого упруго граней кольцевого упругого элемента 11 на угол α, зависящего от количество граней.
Конструкция работает следующим образом. Ведущий шкив 1 посредством ремня 4 сообщает вращение ведомому шкиву 2, приводя во вращение натяжной ролик 5. Вращательное движение от обода 6 через кольцевую упругую втулку 8 передается на ступицу 7 ведомого шкива 2. Вал 3 ведомого шкива 2 связан с рабочим органом технологической машины (на фиг.1. не показан). При выполнении технологического процесса на рабочем органе изменяется нагрузка, которая передается на вал 3 ведомого шкива 2. Изменения момента сопротивления передаются на обод 6 через кольцевую упругую втулку 8 и далее на ведущий шкив 1. При этом пиковые значения момента сопротивления (нагрузки) амортизируются кольцевой упругой втулкой 8. Выбирая необходимые упруго-диссипативные свойства (материал резины) можно управлять степенью амортизации пиковых значений нагрузки. При этом в достаточной степени сглаживается вращательное движение обода 6 ведомого шкива 2. Кроме того в процессе работы положение обода 15 (Фиг. 2) натяжного ролика 5 изменяется относительно ступицы 17 за счет деформации упругого элемента 16, зависящего от толщины последнего. Это приводит к циклическому изменению усилия обода 15 на ремень 4, что обеспечивает изменение передаточного отношения пере-дачи. При этом подобным образом изменяются положения ободов 9 и 10 шкивов 1 и 2 относительно ступиц 13 и 14 за счет деформации многогранных кольцевых упругих элементов 11 и 12. Это приводит к изменению положений ободов 9 и 10
относительно осей вращения шкивов 1 и 2, что приводит к дополнительному изменению натяжения ремня 4, позволяющего получение более сложных законов вращения ведомого шкива 2.
Для увеличения частоты колебаний переда-точного отношения передачи и тем самым и увеличению частоты колебаний угловой скорости ведомого шкива 2 грани кольцевого упругого элемента 12 смещены по фазе на угол « » относительно граней кольцевого упругого элемента 11 ведущего шкива 1 (фиг.2):
при трехгранном исполнении кольцевых упругих элементов 11, 12:
,
где α – угол смещения, n – количество граней,
при n=4, четырехгранном исполнении:

при n=5, пятигранном исполнении

Смещения по фазе на угол 600, 450, 360 позволяют увеличить в 2 раза частоту колебаний передаточного отношения ременной передачи и частоту колебаний угловой скорости ведомого шкива. Предлагаемое устройство можно использовать в ряде технологических машин, где требуются сложные законы движения рабочих органов.

1. Ременная передача. Авт. свид. N 896288, кл. F 16 H 7/02, 1980.
2. А.Д. Джураев, Д.Х. Мирхамидов, С.З. Юнусов. . Ременная передача. Авт. свид. СССР № 1404710, Бюл. 23, 1988.
3. С.Н.Кожевников и др. Элементы механизмов. М., 1956, стр. 363.
4. А.Д. Джураев, Д.Х. Мирхамидов, Н.Н. Мухитов. Ременная передача. Авт. свид. СССР № 1767258, Бюл. 37, 1989.
5. Мансурова Д.С. Ременная передача с составным шкивом. Малый патент № 67. Бюл. 46(2), 2007.
6. Мансурова Д.С. Ременная передача. Малый патент № 65. Бюл. 46(2), 2007.