TRASMISIÓN POR CADENA.

Trasmisión por cadena, que comprende una cadena (2) provista de eslabones (5) que se acoplan entre sí mediante juntas de articulación y pueden girar entre sí alrededor de ejes de pivote paralelos (H) que presentan una separación entre sí constante (p),

una rueda giratoria (3A) que interactúa con la cadena, y tiene un eje de rotación que es paralelo a los ejes de pivote, un medio de accionamiento para colocar los ejes de pivote con respecto a la rueda en la dirección de rotación y un medio de soporte que comprende superficies de soporte (n) presentes en los extremos de los eslabones (5), y un soporte giratorio (10B), que interactúa con las superficies de soporte y puede girar alrededor de un eje paralelo al eje de rotación, de manera que la distancia comprendida entre el eje de rotación y el eje de pivote (H) cuando una superficie de soporte se apoya en el soporte giratorio es variable, caracterizada porque el medio de soporte es adecuado para guiar los ejes de pivote por una trayectoria curvilínea (B) de manera que un eje de pivote, situado a una determinada distancia de la rueda, presenta siempre una velocidad constante cuando la rueda gira a una velocidad constante, estando la forma de las superficies de soporte determinada por la trayectoria curvilínea (B) y el radio del soporte giratorio

Campo y antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a una trasmisión por cadena según el preámbulo de la reivindicación 1. Una trasmisión por cadena de este tipo se conoce por la WO 97/31846 ó la DE 10 30 122 B, que constituye el estado de la técnica más reciente. Las transmisiones por cadena tienen un amplio uso en ingeniería mecánica para la trasmisión sin deslizamientos de rotación, por ejemplo cuando se acciona un árbol de levas de un motor de combustión interna.

Existen numerosos diseños de trasmisión por cadena. La trasmisión por cadena se diseña generalmente con una cadena sin fin que gira alrededor de por lo menos dos ruedas dentadas, y si es conveniente, puede estar provista de un tensor de cadena para tensar la cadena alrededor de las ruedas dentadas.

Los eslabones de la cadena se pueden formar de muchas maneras aunque por lo general incluyen una fila de plaquetas que se conectan en serie con la ayuda de pasadores-pivote. A menudo, cada eslabón comprende al menos dos plaquetas que se conectan en paralelo y cada una está provista de aberturas que se colocan separadas una distancia determinada entre sí en la dirección longitudinal de la cadena y se conectan con la ayuda de pasadores-pivote que se extienden transversalmente con respecto a la dirección longitudinal de la cadena. Las plaquetas en este caso se colocan con una separación determinada entre medias, de modo que una cámara de impulsión, que puede recibir un diente de la rueda dentada, se forma entre las plaquetas y los pasadores-pivote. En este caso, la cadena comprende a menudo una conexión en serie de eslabones internos y eslabones externos, encerrando las plaquetas de los eslabones externos, en cada caso, las plaquetas de los eslabones internos en los pasadores-pivote. En el caso de una cadena de cojinete, las plaquetas del eslabón interno se conectan entre sí mediante dos cojinetes y las plaquetas de eslabón externo se conectan entre sí mediante pasadores montados de manera pivotante en los cojinetes de los eslabones internos. En una cadena denominada cadena de rodillos, el desgaste entre el flanco de diente de la rueda dentada y el cojinete, se reduce montando un rodillo alrededor del cojinete.

Igual que una trasmisión de engranajes, una trasmisión por cadena se puede utilizar para producir una relación de trasmisión constante nominal definida. Esta es la relación entre la velocidad de rotación de la rueda dentada accionada y la de la rueda dentada de accionamiento. La ventaja de una trasmisión por cadena con respecto a una trasmisión de engranajes es que su precio de coste es relativamente bajo.

Sin embargo, un inconveniente de la trasmisión por cadena es que la relación de trasmisión instantánea no es constante. Esto lo causa el hecho de que la cadena se compone de eslabones que se colocan alrededor de la rueda dentada a modo de cuerdas, y la cadena tira de la rueda dentada con un radio variable. Este efecto, conocido por las personas expertas en la materia como efecto poligonal, cuando la rueda tiene una velocidad constante da lugar a variaciones de velocidad y vibraciones en la cadena que producen una relación de trasmisión variable y un nivel de ruido relativamente alto. El efecto poligonal es más perjudicial en ruedas dentadas con un número relativamente pequeño de dientes, por ejemplo, menos de 20 dientes.

Para contrarrestar el efecto poligonal, en la WO 97/31846 se propone guiar la cadena con la ayuda de una trayectoria de guía, que se dispone cerca de la rueda dentada, mediante la interacción con partes de la cadena a lo largo de una sección de acoplamiento. Con la ayuda de la trayectoria de guía que se dispone en una posición fija, la cadena se guía por la rueda dentada antes, durante y después del acoplamiento. En este caso, la cadena se orienta de manera que los ejes de pivote de los pasadores de la cadena describen una trayectoria predeterminada, curvilínea y prácticamente uniforme con respecto al exterior, de manera que la velocidad de un eje de pivote de un pasador que está a una determinada distancia de la rueda dentada tiene siempre un valor constante cuando la rueda está girando a una velocidad constante. La relación de trasmisión es entonces completamente constante. En esta trayectoria curvilínea, el radio de curvatura de la trayectoria curvilínea se reduce prácticamente de manera constante a largo de la sección de acoplamiento, desde prácticamente infinito en una sección recta de la trayectoria curvilínea al radio del círculo primitivo de la rueda dentada. En concreto, la trayectoria curvilínea se aproxima al círculo primitivo de los dientes de la rueda dentada desde el exterior a través de una sección de trayectoria curvilínea.

Un inconveniente de la trasmisión por cadena conocida es que a medida que pasa sobre la trayectoria curvilínea, los eslabones de cadena pivotan cada vez más entre sí, de modo que la fuerza de contacto entre la cadena y la trayectoria de guía aumenta continuamente. La tensión de contacto de Hertz del punto de contacto instantáneo en la trayectoria de guía del proceso aumenta en consecuencia. Si se van a trasmitir altas potencias mecánicas y si las velocidades de rotación son altas, la tensión de contacto de Hertz puede llegar a ser inaceptablemente alta. A mayores potencias y velocidades de rotación, el desgaste de la cadena y de la trayectoria de guía puede ser, como resultado, tan elevado que la vida útil de la cadena y la trayectoria de guía es excesivamente corta. Por otra parte, se producen pérdidas por fricción mecánica y se genera más ruido, lo cual no es conveniente.

Breve descripción de la invención

Un propósito de la invención es proporcionar una trasmisión por cadena del tipo que se describe en la introducción en la que se evitan los inconvenientes antes mencionados y se mantienen al mismo tiempo las ventajas mencionadas. Con este fin, una trasmisión por cadena según la invención se diseña según la reivindicación 1. El resultado de ello es que los ejes de pivote siguen la trayectoria deseada para obtener una relación de trasmisión instantánea constante mientras haya poco o ningún desplazamiento relativo entre el medio de soporte de la cadena y el soporte giratorio que interactúa con la misma, por lo que se evitan el desgaste y el ruido.

Según una realización, la trasmisión por cadena se diseña según la reivindicación 2. Esto hace que sea fácil hacer un soporte estable para los eslabones.

Según otra realización, la trasmisión por cadena se diseña según la reivindicación 3. De esta manera, la trayectoria de la cadena se define con más precisión, evitándose así después el efecto poligonal en la medida de lo posible.

Según otra realización, la trasmisión por cadena se diseña según la reivindicación 4. Esto hace que sea fácil obtener guía para la cadena de manera que se evite el efecto poligonal.

Según otra realización, la trasmisión por cadena se diseña según la reivindicación 5. El resultado de esllo es que los eslabones se apoyan sin interrupción cuando se acercan a la rueda y se evita que los eslabones choquen con la rueda, por lo que se limita el desgaste y la contaminación por exceso de ruido.

Cabe señalar que el medio de soporte antes mencionado es más eficaz cerca de una rueda con un número relativamente pequeño de dientes (por ejemplo, 16 dientes o menos), ya que es cuando las vibraciones resultantes del efecto poligonal son mayores. Esto significa que en una trasmisión por cadena con una rueda pequeña y una rueda grande (por ejemplo, un engranaje de árbol de levas de un motor de combustión interna), el medio de guía fijo se puede omitir cerca de la rueda grande. La inercia másica de la cadena y la tensión de la cadena pasan a formar el medio que garantiza que los ejes de pivote sigan la parte recta de la trayectoria curvilínea.

Según otra realización, la trasmisión por cadena se diseña según la reivindicación 6. Esto facilita la colocación en la dirección de rotación de la cadena con respecto a la rueda, evitando al mismo tiempo el uso de dientes de una rueda dentada situada entre los eslabones y permitiendo que los diámetros de las superficies de deslizamiento de los soportes de los pivotes de la cadena sean más grandes. Esto reduce el desgaste de la cadena.

Según una nueva realización, la trasmisión por cadena se diseña según la reivindicación 7. El resultado de ello es que el medio de accionamiento puede funcionar independientemente del medio de soporte, por lo que se... [Seguir leyendo]

1. Trasmisión por cadena, que comprende una cadena (2) provista de eslabones (5) que se acoplan entre sí mediante juntas de articulación y pueden girar entre sí alrededor de ejes de pivote paralelos (H) que presentan una separación entre sí constante (p), una rueda giratoria (3A) que interactúa con la cadena, y tiene un eje de rotación que es paralelo a los ejes de pivote, un medio de accionamiento para colocar los ejes de pivote con respecto a la rueda en la dirección de rotación y un medio de soporte que comprende superficies de soporte (n) presentes en los extremos de los eslabones (5), y un soporte giratorio (10B), que interactúa con las superficies de soporte y puede girar alrededor de un eje paralelo al eje de rotación, de manera que la distancia comprendida entre el eje de rotación y el eje de pivote (H) cuando una superficie de soporte se apoya en el soporte giratorio es variable, caracterizada porque el medio de soporte es adecuado para guiar los ejes de pivote por una trayectoria curvilínea

(B) de manera que un eje de pivote, situado a una determinada distancia de la rueda, presenta siempre una velocidad constante cuando la rueda gira a una velocidad constante, estando la forma de las superficies de soporte determinada por la trayectoria curvilínea (B) y el radio del soporte giratorio.

2. Trasmisión por cadena según la reivindicación 1, en donde el soporte giratorio (10B) comprende una pared cilíndrica que gira con la rueda (3A) y, si resulta adecuado, gira alrededor del eje de rotación.

3. Trasmisión por cadena según la reivindicación 1 ó 2, en donde el medio de soporte comprende un medio de guía fijo (10A) para guiar el eslabón (5) antes de que la superficie de soporte delantera (n) entre en contacto y/o después de que la superficie de soporte posterior (n) ha entrado en contacto con el soporte giratorio.

4. Trasmisión por cadena según la reivindicación 3, en donde el medio de guía fijo (10A), cerca de la rueda (3A), guía el eslabón (5) por una trayectoria rectilínea.

5. Trasmisión por cadena según la reivindicación 3 ó 4, en donde el medio de soporte (10A, 10B) se diseña de manera que el eje de pivote (H), cerca de la rueda (3A), pueda apoyarse simultáneamente en el medio de guía fijo (10A) y en el soporte giratorio (10B).

6. Trasmisión por cadena según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio de accionamiento comprende una lengüeta (12) y una ranura (13), formando la lengüeta o la ranura parte integrante de la periferia exterior de un eslabón (5) y pudiendo acoplarse con la ranura o con la lengüeta, respectivamente, situada en la pared cilíndrica de la rueda (3A), que gira alrededor del eje de rotación.

7. Trasmisión por cadena según la reivindicación 6, en donde la lengüeta (12) o la ranura (13) que forma parte integrante del eslabón (5), se dispone centralmente entre las superficies de soporte (n).

8. Trasmisión por cadena según la reivindicación 6 ó 7, en donde la cadena (2) está formada por un primer eslabón (5A) y por un segundo eslabón (5B) que se alternan entre sí, y en donde la lengüeta (12) o la ranura (13) se dispone en el primer eslabón (5A) o en el segundo eslabón (5B).

9. Trasmisión por cadena según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la cadena (2) está formada por un primer eslabón (5A) y por un segundo eslabón (5B) que se alternan entre sí, y la articulación está formada por un orificio (14) hecho en la plaqueta (21) del primer eslabón, y un gorrón (15) obtenido por deformación de la plaqueta o plaquetas (20) del segundo eslabón.

10. Trasmisión por cadena según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la rueda actúa únicamente para transmitir una fuerza y no transmite ningún par.