Комбинированная система передач с клиновидным ремнем, объединяющая фрикционную и зубчатую передачу
Формула / Реферат
Изобретение касается систем передачи, в частности системы клиноременной передачи и направлено на предупреждение проскальзывания и холостого вращения шкивов в ременных передачах высокой мощности с большими нагрузками и высоким передаточным числом
Предлагаемая комбинированная клиноремённая передача включает малый шкив (2) и большой шкив (1). Клиновидный приводной ремень (3) огибает большой шкив (1) и малый шкив (2). Клиновидный приводной ремень (3) образует фрикционную передачу с большим шкивом (1). Передача между клиновидным приводным ремнем (3) и малым шкивом (2) представляет собой комбинированную передачу, совмещающую фрикционную передачу и зубчатую передачу с зацеплением. Изобретение представляет комбинированную клиноремённую передачу, которая позволяет избегать проскальзывания ремня, улучшает эффективность передачи, снижает деформацию ремней и удлиняет срок их эксплуатации, тем самым решает проблемы проскальзывания и проворачивания существующих ремённых передач.
Текст
(51) 16 5/20 (2006.01) 16 55/36 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение касается систем передачи, в частности, системы клиноременной передачи и направлено на предупреждение проскальзывания и холостого вращения шкивов в ременных передачах высокой мощности с большими нагрузками и высоким передаточным числом. Предлагаемая комбинированная клиноремнная передача включает малый шкив (2) и большой шкив(1). Клиновидный приводной ремень (3) огибает большой шкив (1) и малый шкив (2). Клиновидный приводной ремень (3) образует фрикционную передачу с большим шкивом (1). Передача между клиновидным приводным ремнем (3) и малым шкивом (2) представляет собой комбинированную передачу, совмещающую фрикционную передачу и зубчатую передачу с зацеплением. Изобретение представляет комбинированную клиноремнную передачу,которая позволяет избегать проскальзывания ремня, улучшает эффективность передачи, снижает деформацию ремней и удлиняет срок их эксплуатации, тем самым решает проблемы проскальзывания и проворачивания существующих ремнных передач.(73) Чжецзян Кинглэнд Трансмишн Индастри Ко.,ЛТД.(74) Шабалина Галина Ивановна Шабалин Владимир Иванович Кучаева Ирина Гафиятовна Тусупова Меруерт Кырыкбаевна(54) КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧ С КЛИНОВИДНЫМ РЕМНЕМ,ОБЪЕДИНЯЮЩАЯ ФРИКЦИОННУЮ И ЗУБЧАТУЮ ПЕРЕДАЧУ Изобретение касается систем передачи, в частности, системы клиноременной передачи, и направлено на предупреждение проскальзывания и холостого вращения шкивов в ременных передачах высокой мощности с большими нагрузками и высоким передаточным числом. Существует большое количество типов механических передач, включая зубчатые передачи,цепные, ременные и т.д., среди которых зубчатые передачи отличаются точным передаточным числом и способны реализовывать высокое передаточное число и большие нагрузки. Однако такие передачи могут быть применены только там, где два передаточных вала расположены близко друг к другу, там же, где расстояние между валами достаточно большое, обычно используются цепные или ременные передачи. Цепная передача осуществляется через зацепление между цепью и звездочкой, однако,такая передача имеет недостаток, связанный с возможными мгновенными динамическими нагрузками, которые являются причиной низкой скорости передачи движения. Зацепление или контакт в цепной передаче осуществляется между цепью и звездочкой, т.е. между двумя жесткими деталями, в то время, как зацепление между ремнем и шкивом в ременной передаче происходит между жесткой и гибкой деталями, что является существенным различием между двумя типами передач. В зацеплении с участием двух жестких деталей,параметры этих деталей должны точно соответствовать друг другу, так как малейшее отклонение приведет к зацеплению с зазором или неправильному зацеплению. В то же время, при зацеплении между жесткой и гибкой деталями,благодаря гибкости последней, даже небольшое отклонение параметров может обеспечить требуемое зацепление, поскольку жесткая деталь может вдавить гибкую деталь до требуемой глубины. Известна ременная передача,которая используются в виде фрикционной передачи с треугольным или клиновидным приводным ремнем,а также зубчатой передачи, причем фрикционная передача обычно используется там, где требуется передача высокой мощности, с большими нагрузками и защитой от перегрузок. В таком виде передач используются детали, выполненные из резины или эластичных материалов, и поэтому возможно возникновение эластичного растягивания и эластичной деформации, которые становятся причиной проскальзывания и холостого вращения. Передача с использованием зубчатого приводного ремня разрабатывалась исходя из того принципа, что передача с зацеплением имеет точное передаточное число и не испытывает проскальзывания или холостого вращения,благодаря зацеплению между ремнем и шкивом. Однако в силу того, что синхронный зубчатый ремень, как правило, слишком тонок для того, чтобы удерживать нормальное место зацепления, такой тип передачи наиболее подходит для передач с 2 легкой нагрузкой, для обеспечения требуемой гибкости приводного ремня и сохранности зубцов от деформации. Такая конструкция приводного ремня не способна выдерживать большие нагрузки. При подаче на синхронный зубчатый ремень больших нагрузок, зубцы, располагающиеся на ремне,окажутся срезанными зубцами шкива, либо будет поврежден сам приводной ремень. В случае, если требуется высокое передаточное число, большие сложности возникают при создании большого синхронного зубчатого шкива, т.к. его изготовление слишком сложный производственный процесс, что,в свою очередь, негативно сказывается на стоимости продукции и делает ее экономически нецелесообразной. В опубликованном в Китае патенте 1183338, кл. 16 1/28, дата публикации 05.01.2005 г., представлена клиноременная передача. В этой конструкции поверхность клиновидного приводного ремня имеет зубчатый профиль,который находится в зацеплении с совместимым зубчатым шкивом. В системе в качестве большого шкива используется шкив с клиновидной канавкой,а малый шкив представляет собой синхронный зубчатый шкив - ведомый шкив с зацеплением. При запуске системы клиновидный приводной ремень легко скользит по шкиву с клиновидной канавкой,обеспечивая снижение начального импульса запуска на систему. Таким образом, за счет зацепления удается преодолеть проскальзывание между клиновидным приводным ремнем и малым шкивом. Однако в ходе экспериментов было установлено,что данное изобретение пригодно только для ременных передач с низкой мощностью и невысокой нагрузкой. В условиях большой мощности и больших нагрузок, возникает разрушение зубцов на приводном ремне под воздействием зубцов малого шкива - жестких зубцов, используемых для передачи с зацеплением,тем самым, приводя к поломке конструкции. Таким образом, известная система не решает проблему проскальзывания и холостого вращения в условиях высокой мощности, больших нагрузок и высокого передаточного числа и поэтому не имеет практического значения. По этой причине изобретение до сих пор не может быть применено на практике. Еще одним недостатком данного изобретения является нарушение основного непременного условия конструкции приводного ремня, согласно которому в ремне, за устойчивость к скручивающему моменту, должен отвечать слой из корда или другого прочного материала, а не слой из резины. Необходимо отметить, что проблема разрушения зубцов на ремне не решена в результате неправильного подхода при проектировании. Указанная проблема является очень серьезной,поскольку приводит к значительному сокращению срока эксплуатации приводного ремня, что препятствует его нормальной работе. В опубликованном в Китае патенте 201187558, кл. 16 1/28, дата публикации 28.01.2009 г., озаглавленном Комбинированная ременная передача с зубчатым клиновидным приводным ремнем механизма для перекачки нефти описываются трапециевидные задерживающие приспособления,специально размещенные на приводном ремне,и соответствующие трапециевидным канавкам на ременных шкивах,предназначаемые для предотвращения проскальзывания. Однако при практическом применении,трапециевидные задерживающие приспособления не смогут входить в зацепление с трапециевидными канавками на ременных шкивах вследствие эластичного смещения и эластичной деформации приводного ремня. Из-за неправильного зацепления трапециевидные задерживающие приспособления на гибком приводном ремне будут отрываться под действием трапециевидных канавок на жестких ременных шкивах. Такое разрушение будет продолжаться в процессе работы, и трапециевидные канавки на жестких ременных шкивах будут продолжать отрывать трапециевидные задерживающие приспособления на приводном ремне до тех пор,пока все они не будут сорваны. Такой процесс приведет и к быстрому разрушению зубцов приводного ремня. Наличие разрушения трапециевидных задерживающих приспособлений на приводном ремне показывает, что задача по предупреждению проскальзывания не может быть выполнена. Раскрытие предмета изобретения касается новой комбинированной системы клиноремнной передачи призванной преодолеть недостатки различных типов систем передач. Изобретение представляет собой комбинированную систему клиноремнной передачи,которая способна эффективно предотвращать проскальзывание,повышать эффективность передачи, снижать деформацию ремней, продлить срок эксплуатации ремней,а также разрешить проблемы проскальзывания и холостого вращения обычных ремней, разработанных ранее. Клиноременная передача включает малый шкив,действующий как ведущий шкив, и большой шкив,действующий как ведомый шкив, малый шкив передает вращательное движение на большой шкив через клиновидный приводной ремень, большой шкив выполняет функцию рабочего шкива. Большой шкив с канавкой для ремня соприкасается с клиновидным приводным ремнем, обе боковые поверхности канавки для ремня большого шкива соприкасаются с обеими боковыми поверхностями клиновидного приводного ремня и создают фрикционную передачу. На малом шкиве имеется канавка для ремня,соприкасающаяся с клиновидным приводным ремнем, обе боковые поверхности канавки для ремня малого шкива соприкасаются с обеими боковыми поверхностями клиновидного приводного ремня и создают фрикционную передачу. Нижняя поверхность канавки для ремня малого шкива имеет выпукло-вогнутый профиль с равномерно распределенными зубцами и впадинами. Каждая впадина на нижней поверхности канавки для приводного ремня малого шкива имеет зону зацепления в нижней части, а участки входа ременного зубца и выхода ременного зубца симметрично расположены по обеим сторонам зоны зацепления. Участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца контактируют с зубцами, расположенными по обеим сторонам впадин малого шкива. Внутренняя нижняя поверхность клиновидного приводного ремня имеет выпукло-вогнутый профиль с равномерно распределенными зубцами и впадинами. Зубцы на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня и зона зацепления на нижней поверхности канавки для приводного ремня малого шкива образуют передачу с зацеплением. Впадины на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня и зубцы на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня имеют одинаковую форму и размер. Зубец по размеру меньше, чем впадина малого шкива, также имеется зазор при сопряжении с днищем впадины клиновидного приводного ремня,что обеспечивает рассеивание тепла от ремня и шкива, а также снижает требования по гибкости ремня. В изобретении предложена комбинированная передача, совмещающая использующую трение скольжения фрикционную передачу большого шкива, действующего как ведомый шкив,использующую трение скольжения фрикционную передачу и зубчатую передачу малого шкива,действующего как ведущий шкив, а также передачу с использованием трения качения в случае перегрузок. В ременной передаче большой шкив и малый шкив имеют одинаковую линейную скорость и различные угловые скорости, а также контактные углы, вследствие разницы диаметров, угол контакта большого шкива превышает 180 градусов, а угол контакта малого шкива меньше 180 градусов. В результате, из-за большего угла контакта и диаметра- продолжительность контакта клиновидного приводного ремня с большим шкивом намного дольше,чем продолжительность контакта клиновидного приводного ремня с малым шкивом,площадь контакта между клиновидным приводным ремнем и большим шкивом значительно больше площади контакта между клиновидным приводным ремнем и малым шкивом, таким образом,проскальзывание концентрируется на малом шкиве,а холостое вращение возникает на большом шкиве. Большой шкив является ведомым, т.е. рабочим шкивом, а значит, холостое вращение большого шкива приводит к снижению мощности и потере производительности. Для того, чтобы повысить эффективность, необходимо устранить проблему холостого вращения и, соответственно, необходимо устранить проскальзывание малого шкива. На дне канавки для приводного ремня малого шкива имеется зона зацепления,позволяющая предотвратить проскальзывание с помощью зубчатой передачи между зоной зацепления и 3 зубцами клиновидного приводного ремня. Клиновидный приводной ремень находится в зацеплении с малым шкивом в зоне зацепления, и между впадинами и зубцами на малом шкиве, при этом зона зацепления разработана с учетом теории зацепления. В предложенной конструкции ремень и зубцы клиновидного приводного ремня удлиняются и увеличиваются под действием натяжения и изгибаются в зоне передачи, за исключением зоны зацепления малого шкива. При вхождении в зону зацепления под действием жестких зубцов малого шкива, зубцы клиновидного ремня сохраняют форму и размер в соответствии с зубцами малого шкива, что позволяет осуществить нормальное зацепление. Поскольку профиль зоны зацепления разработан с учетом теории зацепления, в соответствии с которой стороны зоны зацепления являются входным участком ременного зубца и выходным участком ременного зубца, возможность для зубцов малого шкива стопорить зубцы клиновидного приводного ремня сокращается, тем самым предотвращается возникновение разрушения,отрывания зубцов,снижается истирание клиновидного приводного ремня и удлиняется срок его эксплуатации. Форма зубца малого шкива полностью отличается от формы зубцов зубчатой передачи с использованием синхронного зубчатого ремня, и поскольку система комбинированной клиноременной передачи изобретения будет применяться на оборудовании с большими нагрузками и высоким передаточным числом,принцип зацепления, используемый на синхронном зубчатом ремне, является неприемлемым. В предлагаемой конструкции зона зацепления может быть отрегулирована. Растяжение приводного ремня вследствие эластичной деформации клиновидного приводного ремня может быть восстановлено в зоне зацепления. При нормальной работе зубцы клиновидного приводного ремня находятся в сцеплении с зоной зацепления малого шкива, такое зацепление не является полным сцеплением между зубцами приводного ремня и зубцами шкива. Глубина зацепления спроектирована таким образом, чтобы она была меньше радиуса зубцов приводного ремня,в результате при резкой нагрузке или перегрузке,зубцы приводного ремня могут свободно выйти из зацепления на участке входа ременного зубца и участке выхода ременного зубца из впадин малого шкива. При этом происходит изменение условий передачи путем преобразования в передачу трения качения,которая выполняется только в ограниченных пределах изгиба, имеющегося между зоной зацепления малого шкива и зубцами клиновидного приводного ремня. Поэтому,конструкция системы позволяет обеспечить точность передачи с зацеплением, а также защищает приводной ремень в условиях резких нагрузок и перегрузок. Это и является новаторской идеей изобретения. 4 При использовании изобретения обе боковые поверхности приводного ремня и обе боковые поверхности шкивов создают работающую за счет трения скольжения фрикционную передачу, зубцы клиновидного приводного ремня и зона зацепления шкива создают передачу с зацеплением, причем клиновидный приводной ремень и малый шкив создают фрикционную передачу качения в случае перегрузки или резкой смены нагрузки на передачу,в этом случае зубцы приводного ремня даже могут приподниматься по отношению зубцов шкива, а затем вновь образовать передачу с зацеплением в зоне зацепления при прохождении участка входа ременного зубца. Комбинированная система передачи, объединяющая фрикционную передачу,передачу с зацеплением и фрикционную передачу качения позволяет оригинально и надежно разрешить проблему проскальзывания и проблему обеспечения требования защиты от перегрузки за счет зубчатой передачи. Поскольку зубцы клиновидного приводного ремня и зубцы шкива находятся во вращательном движении,обычное трение скольжения превращается в трение качения, тем самым значительно снижается коэффициент трения и удлиняется срок эксплуатации приводного ремня, а также уменьшается расход энергии за счет трения и приводной ремень становится энергосберегающим. Зубцы шкива выполнены таким образом, чтобы быть меньше впадин клиновидного приводного ремня, для того, чтобы между зубцами на шкиве и днищем впадин клиновидного приводного ремня оставался зазор,тем самым улучшаются технические характеристики выведения тепла и снижение деформации приводного ремня при эксплуатации,и увеличивается срок его эксплуатации. Зубцы клиновидного приводного ремня выполнены в соответствии с принципом сцепления с зоной зацепления на дне канавки для приводного ремня шкива, а тот факт, что впадины и зубцы клиновидного приводного ремня имеют одинаковую форму, облегчает их формирование и производство. Предпочтительно, что участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца имеют одинаковую форму, представляющую собой дугу окружности, параболу, эвольвенту, эллиптическую кривую, либо циклоиду, радиус закругления участка входа ременного зубца и участка выхода ременного зубца больше, чем у соответствующих участков зоны зацепления, а радиус кривизны зубцов малого шкива меньше, чем у зоны зацепления шкива. Форма участка входа ременного зубца и участка выхода ременного зубца обеспечивает трение качения с клиновидным приводным ремнем, и радиусы закругления зубцов, зоны зацепления,участка входа ременного зубца и участка выхода ременного зубца последовательно увеличиваются. Зона зацепления выполнена в соответствии с теорией зацепления, радиус закругления зубцов малого шкива меньше зоны зацепления и, таким образом, между зубцами на малом шкиве и нижней частью впадин клиновидного приводного ремня остается зазор, тем самым улучшаются технические характеристики выведения тепла и уменьшение деформации приводного ремня. Участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца имеют максимальный радиус закругления и, таким образом, когда малый шкив соприкасается с клиновидным приводным ремнем,зубцы клиновидного приводного ремня, обладающие эластичной деформацией, могут войти во впадины малого шкива для создания передачи с зацеплением без изнашивания зубцов ремня. Предпочтительно, что участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца располагаются симметрично по обеим сторонам зоны зацепления, и участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца создают движение за счет трения качения с зубцами клиновидного приводного ремня. Участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца отличаются от зубцов клиновидного приводного ремня по величине радиуса закругления и, таким образом,обеспечивается контакт между ними, участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца,а также зубцы клиновидного приводного ремня создают движение за счет трения качения, и поскольку сила трения трение качения является наименьшей, износ приводного ремня и малого шкива сводится к минимуму. Предпочтительно,что зона зацепления соединяется с участком входа ременного зубца и участком выхода ременного зубца дугообразным переходом, а участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца соединяются посредством дугообразным переходом с зубцами малого шкива. Все участки соединяются посредством дугообразного перехода, и поэтому обладают хорошей устойчивостью и улучшенной эффективностью передачи. Предпочтительно, что канавка для приводного ремня малого шкива может быть поделена на отдельные параллельные канавки для ремня в осевом направлении шкива в количестве от 1 до 100,внутренняя нижняя поверхность клиновидного приводного ремня представлена в осевом направлении отдельными клиновидными приводными ремнями, в количестве равном числу канавок для ремня, боковые поверхности канавок для ремня и боковые поверхности отдельных клиновидных приводных ремней создают работающую за счет сил трения скольжения фрикционную передачу, а нижние поверхности отдельных канавок для ремня и внутренняя нижняя поверхность отдельных клиновидных приводных ремней перемещаются за счет совмещения передачи с зацеплением и передачи с трением качения. Одновременное использование нескольких групп передачи повышает эффективность и вращающий момент передачи. Предпочтительно, что клиновидный приводной ремень выполнен со структурой включающей слой корда, над которым расположен буферный слой резины, слой кордной ткани, буферный слой резины, слой ткани широкоугольной структуры, причем буферный слой резины и слой ткани широкоугольной структуры последовательно соединены между собой под слоем корда расположены - буферный слой резины, слой волокнистой резины, буферный слой резины, слой кордной ткани, при этом буферный слой резины,слой волокнистой резины и буферный слой резины,последовательно соединенные между собой. Поверхность впадин и зубцов клиновидного приводного ремня покрыта слоем из эластичного волокна. Такая конструкция позволяет увеличить жесткость приводного ремня и предупредить разрывы приводного ремня. Предпочтительно, что между верней частью зубцов малого шкива и дном впадин клиновидного приводного ремня имеется зазор , при этом соотношение между радиусом зубцов клиновидного приводного ремняи указанным зазоромсоставляет 0,2 . Величина зазора регулируется в соответствии с размером шкива для того, чтобы оставалось пространство для удаления тепла, а также для улучшения характеристик тепловыделения. Предпочтительно, что соотношение диаметров большого шкива и малого шкива составляет от 11,5 до 150, расстояние между центрами вращения валов большого шкива и малого шкива больше суммы радиусов большого шкива и малого шкива,соотношение угла контакта большого шкива , угла контакта малого шкивасоставляет а 1,13. Синхронная зубчатая ременная передача не может быть использована по причине большого расстояния между шкивами, а также большого вращающего момента и передаваемой нагрузки. Исходя из вышесказанного, комбинированная клиноременная передача,представленная в изобретении обладает следующими преимуществами, вследствие большого угла контакта большого шкива, и большого соотношения между большим шкивов и малым шкивом,проскальзывание оказывает незначительное воздействие на большой шкив, таким образом,большой шкив образует фрикционную передачу с клиновидным приводным ремнем для увеличения силы тяги угол контакта малого шкива,действующего как ведущий шкив составляет меньше 180 градусов, на малом шкиве имеются зубцы и впадины, и, соответственно, на клиновидном приводном ремне имеются такие же зубцы и впадины, при этом на дне каждой впадины малого шкива имеется зона зацепления. Впадины и зубцы клиновидного приводного ремня выполнены в соответствии с принципами зацепления с зоной зацепления, что препятствует проскальзыванию, и,кроме того, по обеим сторонам зоны зацепления располагаются участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца, что препятствует отрыванию зубцов, и зубцы клиновидного приводного ремня могут легко вкатываться в зону зацепления за счет трения качения и создавать зубчатую передачу с зацеплением. Сочетание фрикционной передачи между боковыми поверхностями клиновидного приводного ремня и 5 малым шкивом, фрикционной передачи качения участка входа ременного зубца и участка выхода ременного зубца, и передачи с зацеплением зоны зацепления улучшает вращающий момент передачи и мощность передачи, препятствует искривлению и отрыванию зубцов и увеличивает срок эксплуатации клиновидного приводного ремня. На чертежах представлена предлагаемая конструкция в соответствии с изобретением. На фиг.1 общий вид комбинированной клиноременной передачи в перспективе на фиг.2 общий вид комбинированной клиноременной передачи под другим углом зрения на фиг.3 - увеличенный вид спереди движения клиновидного приводного ремня вокруг малого шкива на фиг.4 - увеличенный вид спереди позициина фиг.3 на фиг.5- вид спереди позициималого шкива на фиг.3 на фиг.6 - вид в разрезе клиновидного приводного ремня на фиг. 1 на фиг.7 - вид в разрезе малого шкива на фиг.3. Далее представлена техническая схема изобретения с описанием нескольких конструктивных исполнений. На фиг.1, 2 и 3 изображена предлагаемая комбинированная клиноременная передача, которая включает большой шкив 1 с диаметром 990 мм и малый шкив 2 с диаметром 280 мм, расстояние между центрами вращения валов большого шкива 1 и малого шкива 2 составляет 1807,57 мм, угол контактабольшого шкива 1 составляет 202,65 градусов, и угол контактамалого шкива 2 составляет 157,35 градусов. Малый шкив 2 действует как ведущий шкив,большой шкив 1 представляет собой ведомый шкив,а клиновидный приводной ремень 3 натянут вокруг большого шкива 1 и малого шкива 2 малый шкив 2 придает вращательное движение большому шкиву 1 при помощи клиновидного приводного ремня 3. На большой шкив 1 нанесена канавка для приводного ремня 23, обе боковые поверхности 31 клиновидного приводного ремня 3 соприкасаются с обеими боковыми поверхностями 111 канавки для приводного ремня большого шкива. Клиновидный приводной ремень 3 передает вращательное движение большому шкиву 1 при помощи трения скольжения. На внешнюю периферийную поверхность малого шкива 2 также нанесена канавка для приводного ремня 23, обе боковые поверхности 211 канавки для приводного ремня малого шкива 23 соприкасаются с обеими боковыми поверхностями 31 клиновидного приводного ремня 3 и создают фрикционную передачу. Для того, чтобы предотвратить проскальзывание, нижняя поверхность канавки для приводного ремня малого шкива 2, а также внутренняя нижняя поверхность клиновидного приводного ремня 3 имеют выпукло-вогнутый профиль с равномерно распределенным зубцами и впадинами. 6 Как показано на фиг.4, впадина 4 малого шкива включает зону зацепления 20, располагающуюся в нижней части, обе стороны зоны зацепления соединены с входным участком ременного зубца 221 и выходным участком ременного зубца 21 посредством приводных дуг, участок входа ременного зубца 221 и участок выхода ременного зубца 21 имеют одинаковую форму и размер. Участок входа ременного зубца 221 и участок выхода ременного зубца 21 контактируют с зубцами 41 на нижней поверхности канавки для приводного ремня малого шкива 2, при этом соотношение высоты зоны зацепления 20 малого шкива 2, участка входа ременного зубца 221 и участка выхода ременного зубца 21 составляет 12,5 Зубец 32 на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня 3 и зона зацепления 20 на нижней поверхности впадины маленького шкива 2 составляют передачу с зацеплением. Впадина 22 на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня 3 и зубец 32 на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня 3 имеют одинаковую форму. Между верхним концом зубца 41 маленького шкива 2 и дном впадины 22 клиновидного приводного ремня имеется зазор. Размерзазора составляет 0,72 мм, высота зоны зацепления 20 на малом шкиве составляет 1,4 мм, а радиусзубца клиновидного приводного ремня составляет 2,95 мм. На фиг.5, обозначенный прерывистой линией круг Е представляет воображаемый круг зоны зацепления, кругпредставляет воображаемый круг на зубце 41 маленького шкива, участок входа ременного зубца 221 и участок выхода ременного зубца 21 представляют собой эвольвенты, участок входа ременного зубца 21 и участок выхода ременного зубца 221 размещены симметрично по обеим сторонам зоны зацепления 20, радиус закругления зубца 41 малого шкива 2 составляет 1,69 мм, радиус закругления зоны зацепления 20 малого шкива 2 составляет 2,95 мм, радиус закругления участка входа ременного зубца 221 и участка выхода ременного зубца 21 больше радиуса закругления зоны зацепления 20,радиус закругления зубца 41 малого шкива 2 меньше радиуса закругления зоны зацепления 20. Поскольку радиус закругления участка входа ременного зубца 221 и участка выхода ременного зубца 21 отличаются от радиуса закругления зоны зацепления 21, радиус закругления участка входа ременного зубца 221 и участка выхода ременного зубца 21 также отличаются от радиуса закругления зубца 32 клиновидного приводного ремня 3. Между участком входа ременного зубца 221 и участком выхода ременного зубца 21 и зубцом 32 клиновидного приводного ремня 3 создается трение качения. Как показано на фиг.6, структура клиновидного приводного ремня 3 включает слой корда 11 над слоем корда 11, расположены буферный слой резины 10, слой кордной ткани 9, буферный слой резины 8, слой ткани широкоугольной структуры 7, 27118 причем буферный слой 6 и слой ткани широкоугольной структуры 5, последовательно соединены между собой. Под слоем корда 11 расположены буферный слой резины 12, слой волокнистой резины 13,буферный слой резины 14, слой кордной ткани 15,при этом буферный слой резины 16, слой волокнистой резины 17 и буферный слой резины 18 последовательно соединенные между собой. Поверхность впадин и зубцов клиновидного приводного ремня 3 покрыта слоем эластичного волокна 19. Для того, чтобы обеспечить большие нагрузки, несколько больших шкивов, малых шкивов и клиновидных приводных ремней могут быть соединены сериями в параллельные ряды серии. В изобретении на фиг.1 и 2 канавка для приводного ремня, как большого шкива, так и малого шкива разделена на две параллельные клиновидные канавки для приводных ремней 23, и соответствующим образом,клиновидный приводной ремень имеет две ленты, совпадающие с канавками для приводного ремня. Как показано на фиг. 7, пять канавок для приводных ремней соединены последовательно и образуют единую группу, на малом шкиве нанесены пять канавок для приводных ремней 23, боковые поверхности 31 канавок для приводного ремня 23 и клиновидные приводные ремни образуют фрикционную передачу. При применении изобретения в устройстве для перекачки нефти,вращающий момент соответствующей системы передачи составляет от 1200 нм до 2000 нм поскольку малый шкив 2 действует как ведущий шкив, а большой шкив 1 представляет собой ведомый шкив, большой шкив 1 вращается за счет действия трения скольжения клиновидного приводного ремня 3, клиновидный приводной ремень 3 создающий большую силу трения, может обеспечить большую силу тяги, и,тем самым, является более удобным для применения в случае большой нагрузки и большого вращающего момента. Поскольку угол контакта малого шкива 2 меньше, клиновидный приводной ремень 3 во время эксплуатации стремится создать эластическую деформацию и эластическое скольжение, которые приводят к проскальзыванию и тем самым сокращается срок эксплуатации клиновидного приводного ремня 3. Для предотвращения проскальзывания и снижения эластической деформации и эластического скольжения клиновидного приводного ремня 3, малый шкив 2 и клиновидный приводной ремень 3 имеют зону зацепления 20 по обеим сторонам зоны зацепления располагаются участок входа ременного зубца 221 и участок выхода ременного зубца 21,предназначенные для обеспечения свободного входа и выхода клиновидного приводного ремня при прохождении через передачу с зацеплением зоны зацепления 20. Передача между малым шкивом и клиновидным приводным ремнем осуществляется за счет сочетания силы трения между клиновидным приводным ремнем 3 и боковыми поверхностями 111 малого шкива, трения качения между вкатывающим участком ременного зубца и выкатывающим участком ременного зубца 21, а также передачи с зацеплением зоны зацепления,организованных таким образом, чтобы исключить возникновение явления отрывания зубцов при использовании большого вращающего момента передачи, за счет этого увеличивается срок эксплуатации приводного ремня. Все сказанное выше представляет собой лишь пример предпочтительного конструктивного исполнения изобретения и ни в коей мере не ограничивает форму или метод применения изобретения. Представленное выше предпочтительное конструктивное исполнение использовано в качестве иллюстрации изобретения,и не должно рассматриваться, как несущее какие бы то ни было виды ограничений. Специалистам в данной области сразу станут очевидными возможности для внесения различных изменений и модификаций, либо равноценных замен, которые могут быть выполнены на базе приведенных выше методов и технического содержания без отклонения от предмета изобретения. Поэтому внесение простых изменений и усовершенствований в представленное выше конструктивное исполнение,выполненные на базе технического замысла изобретения, представляются не нарушающими предмета изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем, объединяющая фрикционную и зубчатую передачу, включающая малый шкив,действующий как ведущий шкив, и большой шкив,действующий как ведомый шкив, причем малый шкив для передачи вращательного движения связан с большим шкивом через клиновидный приводной ремень, большой шкив имеет канавку для ремня,соприкасающуюся с клиновидным приводным ремнем, при этом обе боковые поверхности канавки для ремня большого шкива соприкасаются с обеими боковыми поверхностями клиновидного приводного ремня и за счет трения скольжения создают фрикционную передачу, отличающаяся тем, что- малый шкив имеет канавку для ремня,соприкасающуюся с клиновидным приводным ремнем, обе боковые поверхности канавки для ремня малого шкива соприкасаются с обеими боковыми поверхностями клиновидного приводного ремня и создают скользящую фрикционную передачу- нижняя поверхность канавки для ремня малого шкива имеет выпукло-вогнутый профиль с равномерно распределенными зубцами и впадинами- каждая впадина на нижней поверхности канавки для ремня малого шкива в нижней части имеет зону зацепления, а участки входа и выхода ременного зубца симметрично расположены по обеим сторонам зоны зацепления, участки входа и выхода ременного зубца контактируют с соответствующими зубцами, располагающимися на дне канавки для ремня малого шкива- внутренняя нижняя поверхность клиновидного приводного ремня имеет выпукло-вогнутый профиль с равномерно распределенными зубцами и впадинами, зубцы на внутренней поверхности клиновидного приводного ремня, а также зоны зацепления впадин канавки для ремня малого шкива образуют передачу с зацеплением- впадины на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня и зубцы на внутренней нижней поверхности клиновидного приводного ремня имеют одинаковую форму и размер- между верхним концом зубцов малого шкива и дном впадин клиновидного приводного ремня имеется зазор. 2. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем по п.1 отличающаяся тем,что участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца имеют одинаковую форму в виде дуги окружности, параболы, эвольвенты,эллиптической кривой, либо циклоиды, радиус кривизны участка входа ременного зубца и участка выхода ременного зубца больше, чем у соответствующих участков зоны зацепления, а радиус кривизны зубцов меньше, чем у зоны зацепления малого шкива. 3. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем по п.п.1 и 2 отличающаяся тем, что участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца симметрично расположены по обеим сторонам зоны зацепления, причем участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца выполнены с возможностью возникновения трения качения с зубцом клиновидного приводного ремня. 4. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем по п.п.1 и 2, отличающаяся тем, что зона зацепления соединена с участком входа ременного зубца и участком выхода ременного зубца дугообразным переходом, а участок входа ременного зубца и участок выхода ременного зубца соединены дугообразным переходом с зубцами малого шкива. 5. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем по п.п.1 и 2, отличающаяся тем, что канавка для ремня малого шкива поделена на отдельные параллельные канавки для ремня в осевом направлении шкива в количестве от 1 до 100,внутренняя нижняя поверхность клиновидного приводного ремня представлена в осевом направлении отдельными клиновидными приводными ремнями, в количестве, равном количеству канавок для ремня,боковые поверхности отдельных канавок для ремня и боковые поверхности отдельных клиновидных приводных ремней создают фрикционную передачу,а нижние поверхности отдельных канавок для ремня и внутренняя нижняя поверхность отдельных клиновидных приводных ремней обеспечивают передачу за счет совмещения зубчатой передачи, и передачи с трением качения. 6. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем по п.п.1 и 2, отличающаяся тем, что клиновидный приводной ремень выполнен со структурой, включающей слой корда, над которым расположен буферный слой резины, затем слой кордной ткани, затем буферный слой резины,слой ткани широкоугольной структуры, причем буферный слой резины и слой ткани широкоугольной структуры последовательно соединены между собой под слоем корда расположены - буферный слой резины, слой волокнистой резины, буферный слой резины, слой кордной ткани, при этом буферный слой резины,слой волокнистой резины и буферный слой резины последовательно соединены между собой поверхность впадин и зубцов клиновидного приводного ремня покрыта слоем эластичного волокна. 7. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем по п.п.1 и 2, отличающаяся тем, что между зубцами малого шкива и дном впадин клиновидного приводного ремня имеется зазор , при этом соотношение между радиусом зубцов клиновидного приводного ремняи указанным зазоромсоставляет 0,2. 8. Комбинированная система передач с клиновидным ремнем по п.п.1 и 2, отличающаяся тем, что соотношение диаметров большого шкива и малого шкива составляет от 11,5 до 150,расстояние между центрами вращения валов большого шкива и малого шкива больше суммы радиусов большого шкива и малого шкива,соотношения угла контакта большого шкиваи угла контакта малого шкивасоставляют 1,13.
МПК / Метки
МПК: F16H 55/36, F16G 5/20
Метки: зубчатую, фрикционную, ремнем, объединяющая, клиновидным, передач, система, комбинированная, передачу
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/10-27118-kombinirovannaya-sistema-peredach-s-klinovidnym-remnem-obedinyayushhaya-frikcionnuyu-i-zubchatuyu-peredachu.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Комбинированная система передач с клиновидным ремнем, объединяющая фрикционную и зубчатую передачу</a>
Предыдущий патент: Способ эксплуатации высокодебитной скважины на воду кустовых водозаборов
Следующий патент: Котел с циркулирующим псевдоожиженным слоем (варианты)
Случайный патент: Устройство для сборки и термофиксации полых пластмассовых изделий с шарнирами