Звено втулочно-роликовой цепи

 

(1Е (11) !

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)4 F 16 С 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4046136/25-27 (22) 31.03.86 (46) 15.08.87. Бюл. У 30 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) Л.М. Белкин (53) 621.855.4 (088.8) (54) ЗВЕНО ВТУЛОЧНО-РОЛИКОВОЙ ЦЕПИ

: (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции пластннчатых цепей; Цель изобретения — повышение усталостной прочности звена. Упрочняющие элементы представляют собой цилиндрические лунки, расположенные около отверстий под ролики перпендикулярно продольной оси звена. Максимальная глубина лунки равна 0,08-0,10 толщины пластины.

Расположение и форма лунок тормозит распространение трещин, являющихся результатом концентрации напряжений.

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1 133036

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в конструкции «тулочно-роликовых цепей с повышенным уровнем сопротив(> ления усталости звеньев.

Целью изобретения является повышение прочности звена за счет увеличения сопротивления усталостным напряжениям., а также улучшение технологичности.

На фиг. 1 схематически изображено звено с упрочняющими элементами по первому варианту исполнения, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг„1; на фиг. 3 — второй вариант исполнения.

Конструкция звена представляет собой пластийу 1 с продольной осью

АВ и выполненные в ней два отверстия

2, к которым на дуге, соответствующей центральному углу я, примыкают цилиндрические лунки 3, выполняемые пластическим выдавливанием. Эти лунки 3 расположены на обеих плоскостях 25 пластины 1, при этом их дно представляет собой часть поверхности цилиндра, ось которого 0 параллельна оси лунки 3. При этом из геометрических

30 соображений получаем b=2rsin — 8=

2 (Ь2 „4 д2) /

Расположение упрочняющих лунок 3 связано с областями максимальной напряженности в зоне отверстия 2. Мак- 35 симальные напряжения у отверстия находятся на его контуре на оси, перпендикулярной направлению действия силы, при этом зона максимальной напряженности соответствует централь- 40 ному углу +20 (в обе стороны от укао занной оси). Упрочняющие лунки 3 должны охватывать контур отверстия 2 о на участке не менее %0 . Отметим, что верхнюю границу этой величины указы- 45 .вать не следует, поскольку определяется лишь имеющимся в распоряжении инструментом и соображениями его унификации.

Глубина лунки 3 на ее оси равна

0,08-0,10 толщины пластины 1, эта величина определяется условием максимальной эффективности упрочнения.

Формула усилия пластического выдавли- 55 вания получена теоретически и подтверждена экспериментально, P=4, 131й. 5 / E " R "(,Н, 9 2 где R — радиус лунки, мм; — максимальная глубина лунки, измеренная на ее оси, мм;

Ь вЂ” ширина лунки, мм;

r — радиус отверстия, мм; д — центральный угол, соответствующий дуге примыкания луно ки и отверстия, р, 40

1 — длина лунки, мм;

Й,Š— предел текучести и модуль упругости материала пластины, KIa.

При этом данная величина усилия обеспечивает получение лунки требуемой глубины и тем самым обеспечивает максимальную эффективность упрочнения.

Следует отметить, что наиболее рациональным вариантом изготовления звеньев предлагаемой конструкции является совпадение осилунок 3 с осями соответствующих отверстий 2. Однако можно допустить некоторое смещение оси лунки от оси отверстия (линейное с и угловое ы). При этом, как показано. выше, дуга примыкания и соответствующий ей центральный угол, отсчитанные от оси отверстия в направлении, противоположном направлению смещения, Должен составлять не менее о

20 . В направлении смещения эта величина будет больше, а значит общая величина дуги примыкания будет больше, следовательно, и ширина лунки будет больше, чем при совпадении осей. Такой вариант менее рационален с точки зрения технологии изготовления, однако он может оказаться более полезным с точки зрения унификации выдавливающего инструмента. Из геометрических соображений ширина лунки со смещенной осью определяется по о формуле Ь7.2 (гс о з (и -20) +c s in@)) .

Ограничение верхнего значения Ь нецелесообразно по соображениям, указанным для дуги контакта, поскольку увеличение Ь соответствует увеличению дуги контакта.

Звено работаег следующим образом.

При сборке цепи (не показано) ролики (не показаны ) вставляются в отверстия 2 пластины 1, а при приведении цепной лередачи в движение ролики нагружают отверстия 2 пластины 1, при этом максимальные напряжения растяжения возникают в месте расположения упрочняющих лунок 3, а поскольку лунки 3 выполняются путем их пластиз 13303 ческого выдавливания, то после снятия нагрузки вокруг лунок 3 возникают остаточные напряжения. Ввиду криволинейного профиля дна лунки эти напряжения концентрируются и, складываясь с растягивающими напряжениями, уменьшают их величину, препятствуя разрушению. Если же трещина все же образовалась, то область ее распространения так же совпадает с упрочняющими лунками 3, наведенные здесь остаточные напряжения сжатия препятствуют раскрытию трещин и, тем самым, ее распространению. Таким образом достигается существенное торможение распространения трещин и повышается живучесть звеньев.

Пример. Испытывают на уста.лость звено втулочно-роликовой цепи толщиной 8 мм и с радиусом отверстия

5 мм. Диаметр отверстия 10 мм. Расстояние от края отверстия до края звена 5 мм. Исходя из условия р> 40, минимально допустимое значение b= 25

3,42 мм. Однако, для возможности выполнения лунок на разную глубину (0,05; 0,08; 0,09; 0,10 и 0,12 толщины пластины) одним и тем же инструментом (с.одним и тем же радиусом R), З0 величину Ь принимают разной, но больше 3;42 мм. Усилие выдавливания

Р лунок определяют согласно зависимости, приведенной выше. Материал пластины — сталь ЗОХГТ после терми35 ческого улучшения, б =650 МПа, модуль упругости 2 -)0 МПа. Для сравнения испытывают также вовсе неупрочненное звено и известное звено. Усталостные испытания проводят на усталостной 40 машине МУП-50 с гидропульсатором, коэффициент асимметрии цикла 0,5.

Фиксируют число циклов до зарождения трещин и до разрушения.

69

Полученные результаты свидетельствуют о том, что указанная конструкция . обеспечивает повышение долговечности в сравнении с известными звеньями.

При этом отклонение от заявленных интервалов глубины лунки (0,08-0,10 толщины пластины звена ) приводит к снижению долговечности. Особая эффективность проявляется именно для торможения трещины.

Формула и э о б р е т е н и я

1. Звено втулачно †роликов цепи, содержащее пластину с отверстиями под ролики и имеющее упрочняющие углубления, расположение около отверстий под ролики по обоим концам пластины, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности звена за счет увеличения сопротивления усталостным напряжениям и улучшения технологичности, упрочняющие углубления выполнены в виде цилиндрических лунок, примыкающих к контуру каждого из отверстий с обеих сторон и расположенных на дуге контура не менее 40, а ось цилиндрической лунки расположена перпендикулярно продольной оси звена, при этом максимальная глубина лунки равна 0,08-0,10 толщины пластины.

2. Звено по п. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что ось цилиндрической лунки проходит через центр отверстия под ролик.

3. Звено по п. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что ось по крайней мере одной цилиндрической лунки смещена к центру пластины по дуге контура отверстия под ролик не менее, чем на 20 .

1330369 фиа2

Составитель Е. Ахматова

Редактор Э. Слиган Техред В.Кадар Корректор В, Бутяга

Заказ 3563/37 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4