Сравнительный анализ размещения шарниров роликовой цепи на зубьях приводных звездочек с прямым и вогнуто-выпуклым профилями Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Семенов В. С., Саенко ИМ., МГТУ, г. Майкоп

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗМЕЩЕНИЯ ШАРНИРОВ РОЛИКОВОЙ ЦЕПИ НА ЗУБЬЯХ ПРИВОДНЫХ ЗВЕЗДОЧЕК € ПРЯМЫМ И ВОГНУТО-ВЫПУКЛЫМ ПРОФИЛЯМИ

Б работе проведен сравнительный анализ возможного размещения шарниров цепи, выполненной по ГОСТ 13568 - 75, на зубьях звездочек, профиль которых соответствует ГОСТ 591 - 69 и ГОСТ 592 75, при этом показано, что положение шарниров цепи на зубьях звездо-

чек (при одинаковых формах размещения и числе зубьев звездочек) зависит от кривизны про* филп зубьев и степени изношенности цепи.

Продолжая ряд статей, посвященных изучению цепного зацепления, на основе экспе-рименчаиьного исследования и проведенного сравнительного анализа форм размещения шарниров приводной рол и ко вой. цепи на зубьях звездочки с прямым [I] и вогнуто-выпуклым профилем, в данной работе показано, что в зависимости от положения одного шарнира все остальные, лежашие на дуге обхвата цепью звездочки, могут располагаться по различным форм нм. включая описанные в работе [2], исходную, нормальную» граничную и предельную. Однако изменение радиусов расположения шарниров по каждой т перечисленных форм дополнительно зависит и от кривизны участков профиля зубьев звездочки.

Экспериметггалыгое исследование заключалось в том, чти, методом компьютерной графику шарниры стандартной, выполненной по ГОСТ 13568 75 [3], роликовой цепи с шагом 44,45 располагались на зубьях звездочки, вогнуто-выпуклый профиль которой соответствует ГОСТ 591 - 69

[4]. При этом тж же,, как и. в: работе [1] . фиксировались радиусы Д- положения центров шарниров цепи и смещения мгых шарнировЛЯ^ с радиуса окружности расположения шарниров при нормальной форме, и /1Я?~ смешения >тых шарниров с радива делительной окружности звездочки.

По приведенным в ГОСТ591 - 69 зависимостям построены, как показано ка рисунке 1,

зубья звездочки I ~ Г ~Ь 15 со стандартным профилем. На профилях зубьев размещены

ролики I — 1м: Н- \ш стандартной приводной цепи [3]. Будем считать средний диаметр

роликов (втулок “ для втулочных цепей), расположенных на профилях зубьев звездочки посто-яшгьш, равным их номинальному диаметру.

Рисунок 1. Элементы геометрии профиля зеадпчки и положения шарнир он цепи

Гог да можно утверждать, что. и центры шарниров, при их перекатывании по профилям зубьев, будут перемещаться по траекториям, эквидестантиым профилям зубьев. Траектории перемещения центров шарниров были названы центровыми профилями и обозначены на ри-сунке I через т“.лгЦ-

Центровые профили описываются теми же зависимостями, что и фактические, с учетом того, что их отстояние от основных равно радиусу ролика цепи.

Будем считать, что шаг цепи /, т.е. расстояние между, геометрическими осями роликов соседних звеньев цепи, так же является величиной постоянной. Поэтому центры шарниров цепи будут занимать те же места на центровых профилях, какие бы они занимали при размещении роликов стандартной цепи на зубьях звездочки со стандарттгым1 профилем. На рисунке 1 показано расположение г-7-го, *-го и , М-/-го шарниров цепи на 1-1 * и *+/* зубьях звездочка. Из рисунка видно, что цешры шарниров располагаются на центровых .профилях с. радиусами Д.,, Я» К^19 соответственно, причем эти радиусы отличны от радиусов делительной окружности Д}.

Задаваясь радиусом К, расположения /-го шарнира, мы можем найти, радиусы расположения всех шарниров, контактирующих с зубьями звездочки» в том числе для границ размещения форм а, Ь, и с: исходной, фаничной, нормальной непредельной.

Результаты исследования показали, что формы расположения шарниров цепи на зубьях звездочки с вогнуто-выпуклым профилем аналогичны формам расположения шарниров цепи на зубьях звездочки с прямым профилем. То есть:

<+1 > к > К-1 >->К>‘> К > К ■> , - ДЛЯ предельной формы расположения:

=/?; = К"р1 = я; =...» я; = К', . - дпгя нормальной формы;

К-1 <К< К-\ <>"<Щ <-<&{< К <К'~для фаничной формы; и

я;., >я; > я;^ >,..> л; <...< к; < щ.<д;,~ для исходной формы.

' В качестве наглядного примера в данной работе мы приводим рисунок расположения шарниров стандартной равношаговой; изношенной на 3 % цепи на зубьях звездочки при пре-дельной форме (рис. 2). Для обобщения сказанного выше на рисунке 3 мы приводим также со-вмещенные на одном чертеже все формы расположения шарниров цепи на зубьях звездочки с вогг гуто-выпукл ьш профилем.

~Предельная форма 3 % износ цепи

\ Ж

17

Рисунок 2. Размещение шарниров равношаговой, изношенной на 3 % цепи на зубьях звездочки

с вогнуто-выпуклым профилем.

Таким образом, формы расположения шарниров на зубьях звездочек с разным профилем оказались такими же. Однако.радиусы расположения одноименных шарниров на зубьях звездочек с прямым и вогнуто-выпуклым профилем отличаются, то есть существенно зависят □ г кривизны участков профиля зуба.

Этот факт подтверждают приведённые (для сравнения) на рисунках 4 и 5 графики радиусов размещения шарниров; Продолжая эту мысль, заменам, что положение шарниров цепи на зубьях звездочки, зависит так же и от степени шношснн.ости цепи, что видно, если сравнивать графики расположения шарниров стандартной цепи • на зубьях звездочки с вогнуто-выпуклым профилем, при 1 % (рисунок 6) и 3 % ее износе (рисунок 5). ■

Таким образом, показано, что формы размещения шарниров, цепи на зубьях звездочек с различными профилями имеюг одинаковый характер. Это подтверждается приведенными в работе графиками. Здесь, же. показано, что непосредственное расположение шарниров цепи на зубьях звездочки зависит, как от кривизны участков профиля зубьев^ так и от степени изношенности цепи:

Исходная форма 3 % износ цепи

(}ктичнап форма

Нормальная форма 3 % износ цепи

Пргдт/ш форма 3 % юное цепи

Рис, Кшимное распол4юсенис форм размещения шарниров, определяющих их границы при и шосс равно шаговой цени равном 3 %

/5_

/*_

.'А—

у;_.

/<?„_

*_

7....

6_

5_

і

/4.

Я-

cJ.

9

6_

•7_

4_

J-,

i_

Ні

f¥perte*

&нЛ;&.

trmzr-

T"

h

-;j --

TV

“7------------Г

I

v/

Жгл^йя -

~ч....

li—

4':

-ppzmv'

WWi

Номера и<орн upos

Рисунок 4. Графики радиусов размещения шарниров равношаговой, изношенной на 3 % цепи

на зубьях звездочки с прямым профилем

ДЯІ

п !6 ^ і

и (S : • Г

it ■* , ... .... ( . /

14 ІЗ : 1 і

Л ■ і 2 і /

Т2 и . / .

И іТ : • і ..

І0 ^ і / .

5 К .

if / ✓ • t і •

7 6 А ' S ' ірсогл •л’ш* .... / • ;—/-

г? J > 4 / / — ..— .... —.

4 ! і/ :

і 2 • !

2 ! 1 ^ ^ Нормил ь * ля

" / о 0 1 / . . : •

с у. .. Hi&oosia я і

-J і 4 Ґраничиф

-4 о > У } S 1 5 UibffhKDOtі

Рисунок 5. Графики радиусов размещения шарниров равношаговой, изношенной на 3 % цепи

на зубьях, звездочки с аагнуто-выпукллш профилем

ли;.

£R;

Н

П. .. —і

12.... 1* • -н • —1— t —f- -/ 1

ю

— V t

с . %—* 7 • • • < t . ;

.

с ! • . £ J .... : . ; .

і • —: у /

.... 4

. .2 . , Н;>п) • •. •••• — “ Л”.. •

—і— и г-—н < л< F -| ■“ -

-і .2 1 ^7 х- • • C4~^

-і? , Маяпйу У, .71 і . ........

it U |і 2 3 4 V 3 tit іі» tif. ;шр<м; .

Рисунок 6. Графики радиусов размещения шарниров равиошаговой, изношенной tta 1 % цени на зубьях звездочки с вогнуто-выпуклым профилем

Литература:

1. Семенов B.C. О размещении шарниров роликовой цепи на зубьях приводной звездоч-

ки с прямым профилем / B.C. Семенов, Н.Н. Саенко, П.В. Бвсюков // Новые технологии: Сб. науч. тр. МГТУ. Выпуск 2. - Майкоп: 2007. - е. 82.90.

2. Глущенко И.П. Основы проектирования цепных, передач с втулочно-роликовыми пенями / И.П. Глущенко - Львов: Изд-во Львовского ун-тат 1964. -226 с.

3. ГОСТ 13568 - 75. Цели приводные роликовые и втулочные. Общие технические условия. - Взамен ГОСТ 13568 - 68; Введ. 01.07.77. • М.: Изд-во стандартов, 1990. - 26 с.

4. ГОСТ 591 - 69. Звездочки к пршюдньш роликовым и втулочным цепям. Методы расчета и построения профиля зуба и инструмента. Допуски. - М.: Изл-во стандартов, 1987. - 76 с.