一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統，由第一掛鏈條、第二掛鏈條、第一主動鏈輪、第二主動鏈輪、第一從動鏈輪和第二從動鏈輪組成，其中，所述的第一主動鏈輪、第一從動鏈輪和第一掛鏈條相互嚙合，組成第一單相傳動系統，所述的第二主動鏈輪、第二從動鏈輪和第二掛鏈條相互嚙合，組成第二單相傳動系統；在安裝時，所述的第一主動鏈輪與第二主動鏈輪之間相差半個齒形角，第一從動鏈輪與第二從動鏈輪之間相差半個齒形角，利用雙相疊加原理及相應的諧應關系，雙相傳動可明顯減小由多邊形效應造成的振動和沖擊，降低傳動系統的噪聲，有效提高該齒形鏈傳動系統的整體性能。
【專利說明】一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于機械傳動【技術領域】，具體涉及一種新型圓形基準孔、非對稱滾銷式齒形鏈雙相傳動系統。
技術背景
[0002]鏈是一種應用廣泛的重要機械傳動基礎構件，在高速重載、大中心距以及惡劣的工況下，鏈傳動的性能優于帶傳動以及齒輪傳動，因此廣泛用于農業、冶金、采礦、起重運輸以及船舶汽車等領域。同時，由于滾銷式齒形鏈具有變節距的功能，顯著減小鏈傳動過程中多邊形效應，減小沖擊及振動，其應用前景十分廣闊。
[0003]隨著鏈條技術的發展，新型的、“個性化”的不同結構形式鏈條市場需求量逐漸增力口，例如，單、雙面嚙合齒形鏈，不同嚙合機制齒形鏈等相繼問世。但目前大多數齒形鏈條為兩側齒形角相等的對稱結構形式，在傳動過程中承受重載荷的能力較低、磨損大、壽命短，容易因力學爬高而造成跳齒現象。
[0004]現有的中國專利CN201851587U公開了一種外嚙合齒形鏈，其為圓銷式齒形鏈，只是對排列布局及材料處理進行相應的改進，并未對鏈板齒形以及傳動系統做充分的修改與說明，同時圓銷式齒形鏈與滾銷式齒形鏈傳動相比，多邊形效應更嚴重，嚙合沖擊與振動更劇烈。
【發明內容】
[0005]為解決現有鏈條的傳遞重載能力低、沖擊大、磨損嚴重、振動大以及發生跳齒等不足，本發明提供一種新型圓形基準孔、非對稱滾銷式齒形鏈雙相傳動系統。
[0006]為解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案實現:
[0007]一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統，由第一掛鏈條1、第二掛鏈條2、第一主動鏈輪
3、第二主動鏈輪4、第一從動鏈輪5和第二從動鏈輪6組成，其中，所述的第一主動鏈輪3、第一從動鏈輪5和第一掛鏈條I相互嚙合，組成第一單相傳動系統，所述的第二主動鏈輪4、第二從動鏈輪6和第二掛鏈條2相互嚙合，組成第二單相傳動系統；
[0008]在安裝時，所述的第一主動鏈輪3與第二主動鏈輪4之間相差半個齒形角，第一從動鏈輪5與第二從動鏈輪6之間相差半個齒形角，利用雙相疊加原理及相應的諧應關系，雙相傳動可明顯減小由多邊形效應造成的振動和沖擊，降低傳動系統的噪聲，有效提高該齒形鏈傳動系統的整體性能。
[0009]所述的第一掛鏈條I和第二掛鏈條2的構成方式相同，均由第一層鏈板10和第二層鏈板11經滾銷101反向鉸接構成；所述的第一層鏈板10和第二層鏈板11均由多個非對稱鏈板100經滾銷101同向鉸接構成。為獲得較大的傳動角，所述的第一掛鏈條I的一端通過第一層鏈板10與第一主動鏈輪3哨合,第一掛鏈條I的另一端通過第二層鏈板11與第一從動鏈輪5嚙合；所述的第二掛鏈條2的一端通過第二層鏈板11與第二主動鏈輪4嚙合，第二掛鏈條2的另一端通過第一層鏈板10與第二從動鏈輪6嚙合。同時，第一掛鏈條I和第二掛鏈條2的布置方式可使傳動系統成對稱分布,系統受力分配合理。
[0010]所述的非對稱鏈板100為蝴蝶狀，具有兩個不同齒形角，分別為a和β，其鏈板孔1000采用基于圓形基準孔結構，由基準孔圓弧1002和定位圓弧1001組成，圓形基準孔齒形鏈在傳動過程中減少了因銷軸對滾而造成的鏈板卡死現象。該鏈板為滾銷式齒形鏈，具有變節距功能，降低多邊形效應，同時由于采用非傳統蝴蝶狀鏈板，改善應力分布情況，同時蝴蝶狀鏈板更具輕量化。
[0011]所述的滾銷101基于鏈板孔1000設計，其大端面圓弧1010曲率半徑稍大于基準孔圓弧1002的半徑，小端面圓弧1011曲率半徑與定位圓弧1001的曲率半徑相同，利于滾銷定位。
[0012]所述的第一主動鏈輪3、第二主動鏈輪4、第一從動鏈輪5和第二從動鏈輪6的齒形結構相同，均為非對稱齒形鏈輪。非對稱齒形的兩嚙合齒廓分別為壓力角為a的漸開線形和壓力角為η的直線形；在鏈板與鏈輪嚙合過程中，鏈板a齒形角對應齒廓首先與鏈輪a角對應的漸開線齒廓接觸，由于a角較大，同時漸開線齒廓在嚙合過程中具有減小嚙合沖擊的作用，因此在與鏈輪接觸瞬間的接觸應力相對較小，保證了系統傳動的平穩性。隨著鏈板與鏈輪間相對轉動，鏈板β齒形角對應齒廓與鏈輪H角對應的齒廓接觸，因此傳動角增大，使得傳遞載荷能力增強。該設計方式不僅可以減小嚙合沖擊，同時增大傳動角，增加系統傳遞重載荷的能力。
[0013]本發明的有益效果在于:
[0014](I)鏈板采用圓形基準孔非對稱滾銷式齒形鏈，可獲得較大的傳動角，傳遞重載能力增強；同時由于其變節距特性，減小多邊形效應，從而減小接觸沖擊和振動，緩解鏈條傳遞載荷時因力學爬高而造成的跳齒。圓形基準孔齒形鏈在傳動過程中減少了因銷軸對滾而造成的鏈板卡死現象。
[0015](2)鏈板采用蝴蝶狀異型鏈板，實現輕量化的同時，改善蝴蝶狀鏈板應力分布情況，使承受最大應力能力增強，也具有一定的彈性伸長作用。
[0016](3)鏈輪齒廓一邊采用漸開線齒廓，減小鏈板鏈輪接觸沖擊，另一邊采用直線齒廓，使傳遞載荷能力增強。
[0017](4)采用相差半個齒形角的雙相鏈輪代替傳統的單相鏈輪，承載能力增強的同時由于雙相疊加原理及諧應關系，可明顯減小鏈條在傳動過程中振動情況，從而減小系統噪聲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明整體結構的正視圖；
[0019]圖2是圖1的俯視剖面圖；
[0020]圖3是第一層鏈板的局部裝配圖；
[0021]圖4是第二層鏈板的局部裝配圖；
[0022]圖5是非對稱鏈板的正視圖；
[0023]圖6是滾銷的正視圖；
[0024]圖7是鏈輪的軸測圖；
[0025]圖8是鏈輪的正視圖。[0026]圖中:
[0027]1、第一掛鏈條；2、第二掛鏈條；3、第一主動鏈輪；
[0028]4、第二主動鏈輪5、第一從動鏈輪；6、第二從動鏈輪；
[0029]10、第一層鏈板；11、第二層鏈板；
[0030]100、非對稱鏈板；101、滾銷；
[0031]1000、鏈板孔；1002、基準孔圓弧；1001、定位圓弧；
[0032]1010、大端面圓弧；1011、小端面圓弧。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖對本發明進行詳細介紹。
[0034]結合圖1和圖2，是本發明整體結構示意圖，可見本發明的一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統，由第一掛鏈條1、第二掛鏈條2、第一主動鏈輪3、第二主動鏈輪4、第一從動鏈輪5和第二從動鏈輪6組成，其中，所述的第一主動鏈輪3、第一從動鏈輪5和第一掛鏈條I相互嚙合，組成第一單相傳動系統，所述的第二主動鏈輪4、第二從動鏈輪6和第二掛鏈條2相互嚙合，組成第二單相傳動系統；
[0035]在安裝時，所述的第一主動鏈輪3與第二主動鏈輪4之間相差半個齒形角，第一從動鏈輪5與第二從動鏈輪6之間相差半個齒形角，利用雙相疊加原理及相應的諧應關系，雙相傳動可明顯減小由多邊形效應造成的振動和沖擊，降低傳動系統的噪聲，有效提高該齒形鏈傳動系統的整體性能。
[0036]所述的第一掛鏈條I和第二掛鏈條2的構成方式相同,均由第一層鏈板10和第二層鏈板11經滾銷101反向鉸接構成；圖3是第一層鏈板的局部裝配圖，圖4是第二層鏈板的局部裝配圖，可見所述的第一層鏈板10和第二層鏈板11均由多個非對稱鏈板100經滾銷101同向鉸接構成。為獲得較大的傳動角，所述的第一掛鏈條I的一端通過第一層鏈板10與第一主動鏈輪3嚙合，第一掛鏈條I的另一端通過第二層鏈板11與第一從動鏈輪5嚙合；所述的第二掛鏈條2的一端通過第二層鏈板11與第二主動鏈輪4嚙合，第二掛鏈條2的另一端通過第一層鏈板10與第二從動鏈輪6哨合。同時，第一掛鏈條I和第二掛鏈條2的布置方式可使傳動系統成對稱分布，系統受力分配合理。
[0037]所述的非對稱鏈板100為蝴蝶狀，如圖5所示，其具有兩個不同齒形角，分別為α和β，其鏈板孔1000采用基于圓形基準孔結構，由基準孔圓弧1002和定位圓弧1001組成，圓形基準孔齒形鏈在傳動過程中減少了因銷軸對滾而造成的鏈板卡死現象。該鏈板為滾銷式齒形鏈，具有變節距功能，降低多邊形效應，同時由于采用非傳統蝴蝶狀鏈板，改善應力分布情況，同時蝴蝶狀鏈板更具輕量化。
[0038]所述的滾銷101基于鏈板孔1000設計，如圖6所示，其大端面圓弧1010曲率半徑稍大于基準孔圓弧1002的半徑，小端面圓弧1011曲率半徑與定位圓弧1001的曲率半徑相同，利于滾銷定位。
[0039]所述的第一主動鏈輪3、第二主動鏈輪4、第一從動鏈輪5和第二從動鏈輪6的齒形結構相同，均為非對稱齒形鏈輪，如圖7和圖8所示。非對稱齒形的兩嚙合齒廓分別為壓力角為α的漸開線形和壓力角為H的直線形；在鏈板與鏈輪嚙合過程中，鏈板α齒形角對應齒廓首先與鏈輪α角對應的漸開線齒廓接觸，由于α角較大，同時漸開線齒廓在嚙合過程中具有減小嚙合沖擊的作用，因此在與鏈輪接觸瞬間的接觸應力相對較小，保證了系統傳動的平穩性。隨著鏈板與鏈輪間相對轉動，鏈板β齒形角對應齒廓與鏈輪η角對應的齒廓接觸，因此傳動角增大，使得傳遞載荷能力增強。該設計方式不僅可以減小嚙合沖擊，同時增大傳動角，增加系統傳遞重載荷的能力。
[0040]上述實施例僅用于說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護范圍之外。
【權利要求】
1.一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統，由第一掛鏈條(I)、第二掛鏈條(2)、第一主動鏈輪(3)、第二主動鏈輪(4)、第一從動鏈輪(5)和第二從動鏈輪(6)組成，其特征在于: 所述的第一主動鏈輪(3)、第一從動鏈輪(5)和第一掛鏈條(I)相互嚙合，組成第一單相傳動系統； 所述的第二主動鏈輪(4)、第二從動鏈輪(6)和第二掛鏈條(2)相互嚙合，組成第二單相傳動系統； 所述的第一主動鏈輪(3)與第二主動鏈輪(4)之間相差半個齒形角，第一從動鏈輪(5)與第二從動鏈輪(6)之間相差半個齒形角。
2.根據權利要求1所述的一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統，其特征在于: 所述的第一掛鏈條(I)和第二掛鏈條(2)的構成方式相同，均由第一層鏈板(10)和第二層鏈板(11)經滾銷(101)反向鉸接構成； 所述的第一層鏈板(10)和第二層鏈板(11)均由多個非對稱鏈板(100)經滾銷(101)同向鉸接構成。
3.根據權利要求2所述的一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統，其特征在于: 所述的第一掛鏈條(I)的一端通過第一層鏈板(10)與第一主動鏈輪(3)嚙合，第一掛鏈條(I)的另一端通 過第二層鏈板(11)與第一從動鏈輪(5)嚙合； 所述的第二掛鏈條(2)的一端通過第二層鏈板(11)與第二主動鏈輪(4)嚙合，第二掛鏈條(2)的另一端通過第一層鏈板(10)與第二從動鏈輪(6)嚙合。
4.根據權利要求2所述的一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統，其特征在于: 所述的非對稱鏈板(100)為蝴蝶狀滾銷式齒形鏈，具有兩個不同齒形角，分別為α和β，其鏈板孔(1000)為基于圓形基準孔結構，由基準孔圓弧(1002)和定位圓弧(1001)組成； 所述的滾銷(101)基于鏈板孔(1000)設計，其大端面圓弧(1010)曲率半徑大于基準孔圓弧(1002)的半徑，小端面圓弧(1011)曲率半徑與定位圓弧(1001)的曲率半徑相同。
5.根據權利要求4所述的一種非對稱齒形鏈雙相傳動系統,其特征在于: 所述的第一主動鏈輪(3)、第二主動鏈輪(4)、第一從動鏈輪(5)和第二從動鏈輪(6)的齒形結構相同，均為非對稱齒形鏈輪；非對稱齒形的兩嚙合齒廓分別為壓力角為α的漸開線形和壓力角為Π的直線形； 在鏈板與鏈輪嚙合過程中，鏈板α齒形角對應齒廓首先與鏈輪α角對應的漸開線齒廓接觸；隨著鏈板與鏈輪間相對轉動，鏈板β齒形角對應齒廓與鏈輪H角對應的齒廓接觸。
【文檔編號】F16G13/04GK104019198SQ201410268029
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】程亞兵, 李磊, 王洋, 殷帥兵, 安立持, 郭海濤, 萬嫩, 王曉鵬 申請人:吉林大學