嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構及方法
【專利摘要】本發明公開了一種嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構及方法，包括第一鏈輪片和第二鏈輪片，所述第一鏈輪片和第二鏈輪片相對設置，且第一鏈輪片和第二鏈輪片固定連接形成鏈輪本體，所述鏈輪本體還包括嵌套于第一鏈輪片和第二鏈輪片中部的軸套，在所述第一鏈輪片、第二鏈輪片和軸套圍成的封閉空間內填充有粉體，所述鏈輪本體的外周圈在第一鏈輪片和第二鏈輪片之間設置阻尼材料片，將鏈輪結構設置成由分體的兩個鏈輪片組成，鏈輪結構內部填入具有一定流動性的粉體，由于阻尼材料片的緩沖及其與粉體的共同作用，讓處于振動運動狀態的鏈輪的振動逐漸消失，最終達到減振降噪的目的，使鏈傳動過程更加平穩可靠。
【專利說明】
嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構及方法
技術領域
[0001]本發明屬于振動噪聲控制領域，涉及一種嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構及方法。
【背景技術】
[0002]鏈傳動是一種以鏈條為中間燒性件的非共軛嗤合傳動，可做傳動用、輸送用、傳力用及其它用途。由于它具有結構簡單、緊湊、傳力大、效率高、平均傳動比準確、適應性強、經濟等主要特點，特別是在大中心距、定速比、多軸傳動及環境惡劣的開式傳動、大載荷的低速傳動工況下，采用鏈傳動比帶傳動和齒輪傳動更具優越性，所以其在國民經濟各部門獲得了廣泛應用。但是，在經典的鏈條傳動過程中，由于多邊形效應或其它制造、安裝誤差等原因，鏈輪及其聯接軸會發生軸向、徑向、角擺動和扭轉振動以及鏈條橫向和縱向振動，而嚙合沖擊引起的滾子振動和鏈輪振動形成的噪聲是鏈傳動噪聲的主要部分，嚴重影響鏈傳動的精度和運動的平穩性，并產生強烈的振動噪聲，從而大大制約了鏈條傳動的速度和效率。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構及方法，基于目前鏈傳動中的振動與噪聲問題，進而對現有鏈輪結構進行改進，最終達到減振降噪、實現高速平穩運動的目的。在嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構中，其中阻尼材料片起到緩沖、減振、降噪和密封作用，粉體由于其間及其與鏈輪的輪壁之間碰撞、干摩擦和發熱來吸收和耗散振動能量，從而大大減輕鏈輪及其聯接軸出現的振動問題，實現高速平穩運動。
[0004]為實現上述目的，本發明采用下述技術方案:
[0005]嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構，包括第一鏈輪片和第二鏈輪片，所述第一鏈輪片和第二鏈輪片相對設置，且第一鏈輪片和第二鏈輪片固定連接形成鏈輪本體，所述鏈輪本體還包括嵌套于第一鏈輪片和第二鏈輪片中部的軸套，在所述第一鏈輪片、第二鏈輪片和軸套圍成的封閉空間內填充有粉體。本發明鏈輪結構將鏈輪設置成分體結構，由第一鏈輪片和第二鏈輪片連接而成，在鏈輪本體的內部空間內填充粉體，粉體振動時由于粉體其間及其與鏈輪本體內壁之間碰撞、干摩擦和發熱來吸收和耗散振動能量，從而大大減輕鏈輪及其聯接軸出現的振動問題，最終達到減振降噪的目的。
[0006]所述鏈輪本體的外周圈在第一鏈輪片和第二鏈輪片之間設置阻尼材料片，所述阻尼材料片與第一鏈輪片和第二鏈輪片均固定連接;阻尼材料片在結構變形時動態應變滯后于動應力，從而能消耗振動能量，達到減振的目的。
[0007]優選的，所述第一鏈輪片和第二鏈輪片的中部均具有偏向鏈輪本體外部的彎折；使第一鏈輪片和第二鏈輪片中部的間隙增大，可以給粉體提供更多的容納空間，使鏈輪結構在粉體的作用下更好的起到減振降噪的作用。
[0008]所述粉體的填充體積為封閉空間總體積的90?96%;使粉體在鏈輪結構的封閉空間內具有一定的流動性，正是由于粉體的流動性，可以在發生振動時粉體重新分布，將鏈輪結構不平衡的加速運動平衡掉。
[0009]優選的，所述軸套包括軸套本體，所述軸套本體的兩側均固定連接有軸套連接環，軸套連接環與第一鏈輪片或第二鏈輪片固定連接;保證軸套與第一鏈輪片和第二鏈輪片的連接可靠性，同時軸套連接環、第一鏈輪片、第二鏈輪片的連接孔也可作為粉體填充孔，由該連接孔向鏈輪結構內部填充粉體。
[0010]所述第一鏈輪片和第二鏈輪片的結構左右相互對稱，第一鏈輪片和第二鏈輪片的齒形和齒數均相同;保證第一鏈輪片和第二鏈輪片所組成結構能完成經典的整體鏈輪的傳動功能。
[0011]所述阻尼材料片為圓環形鏈輪結構，所述圓環形鏈輪結構的齒數與第一鏈輪片的齒數相同，圓環形鏈輪結構的齒形與第一鏈輪片的齒形基本相同；阻尼材料片的齒形和齒數和鏈輪的齒形和齒數基本相同，阻尼材料片可以與鏈輪本體相配合實現傳動。
[0012]所述阻尼材料片為聚氨酯橡膠材料制成，這種材料具有硬度高、強度好、高彈性、高耐磨性、耐撕裂、耐老化、緩沖減震性好、耐油性好等優點，是一般橡膠所不能比的。
[0013]優選的，所述阻尼材料片的齒形尺寸比第一鏈輪片的齒形尺寸大I?3mm;保證傳動時鏈條的滾子先與阻尼材料片的齒形先接觸，經過緩沖再與傳力件鏈輪接觸。
[0014]所述第一鏈輪片和第二鏈輪片在與阻尼材料片的配合處設置嵌合凹槽;用于嵌入阻尼材料，嵌入阻尼材料片厚度要確保該組合式鏈輪總厚度不超過經典的整體式鏈輪的厚度。
[0015]優選的，所述粉體為直徑I?2mm的鋼球或鎢粉顆粒球或鉛粉顆粒球;滿足一定的耐磨要求，且滿足一定的強度要求，以免粉體經常需要更換;鎢粉顆粒球為鎢金屬形成的球形顆粒，鉛粉顆粒球為鉛金屬形成的球形顆粒。
[0016]嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構的減振降噪方法，在鏈輪結構發生振動時，鏈輪結構內的粉體由于慣性作用會沿與鏈輪結構的振動加速度方向相反的方向在封閉空間內運動，使封閉空間中的粉體重新分布，將鏈輪結構不平衡的加速運動平衡掉;粉體在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及粉體與鏈輪結構內壁之間發生的碰撞、干摩擦、發熱來吸收和耗散振動能量；由于鏈輪結構中阻尼材料片對振動的緩沖及其與粉體的共同作用，讓鏈輪結構不平衡的振動運動狀態逐漸消失，使鏈輪結構傳動過程更加平穩。
[0017]本發明的有益效果為:
[0018]1.本發明將鏈輪結構設置成由分體的兩個鏈輪片組成，鏈輪結構內部填入具有一定流動性的粉體，粉體振動時由于粉體其間及其與鏈輪本體內壁之間碰撞、干摩擦和發熱來吸收和耗散振動能量，從而大大減輕鏈輪及其聯接軸出現的振動問題，最終達到減振降噪的目的。
[0019]2.本發明在分體的兩個鏈輪片輪齒部位之間設置阻尼材料片，不僅起到對鏈輪結構內部的密封作用，還可以在結構變形時動態應變滯后于動應力，從而能消耗振動能量，達到減振的目的。
[0020]3.本發明在分體的兩個鏈輪片輪齒部位之間設置阻尼材料片，其齒形尺寸比第一鏈輪片和第二鏈輪片的齒形尺寸大I?3mm，保證傳動時鏈條的滾子先與阻尼材料片的齒形先接觸，經過緩沖再與傳力件鏈輪接觸，將原來一次剛性碰撞沖擊接觸傳動過程變成了兩次具有柔性的接觸傳動過程，即鏈條滾子先與阻尼材料片的齒形發生柔性接觸，待阻尼材料片發生了較大變形后，才二次與鏈輪輪齒發生接觸，加長了接觸時間，減少了鏈條滾子與鏈輪輪齒接觸前的相對速度，將原來的剛性碰撞接觸變成了柔性緩沖接觸，從而大大降低了鏈傳動的振動與噪聲，提高了傳動的平穩性。
[0021 ] 4.粉體在鏈輪結構內部緊密排列時，粉體總體積占填充空腔體積的90?96 %，使粉體具有一定的流動性，進而在鏈輪結構發生振動時粉體可以重新排布，讓鏈輪結構不平衡的振動運動狀態逐漸消失。
[0022]5.本發明的鏈輪結構的鏈輪片分體設置，鏈輪片和阻尼材料片通過緊固件固定連接，當嵌入的阻尼材料片磨損后，可以通過拆卸鏈輪片，將易損阻尼材料片更換，用新的帶齒阻尼材料片代替原來齒形磨損的阻尼材料片后，可以繼續使用，從而實現恢復磨損前其減振降噪效果。
【附圖說明】
[0023]圖1為嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構的主視圖；
[0024]圖2為本發明鏈輪結構的側視圖；
[0025]圖3為圖1中A處局部放大圖；
[0026]圖4為沖壓鏈輪片的主視圖；
[0027]圖5為沖壓鏈輪片的側視圖；
[0028]圖6為軸套的主視圖；
[0029]圖7為軸套的側視圖；
[0030]圖8為阻尼材料片的主視圖；
[0031 ]圖9為阻尼材料片的側視圖；
[0032]圖10為鏈輪發生軸向振動時的粉體減振工作原理圖；
[0033]圖11為圖10中B處局部放大圖；
[0034]圖12為鏈輪發生徑向振動時的粉體減振工作原理圖；
[0035]圖13為鏈輪發生角擺動時的粉體減振工作原理圖；
[0036]圖14為鏈輪扭轉振動圖；
[0037]圖中，1、第一鏈輪片，2、螺母，3、密封墊圈，4、鉸制孔螺栓，5、螺母，6、墊圈，7、阻尼材料片，8、粉體，9、緊固螺釘，10、套筒，11、軸套，12、第二鏈輪片，13、鉸制孔，14、連接孔，15、彎折，16、軸套連接環，17、螺紋孔，18、銷孔，19、聯接軸軸線，20、鏈輪孔中心線。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖1到圖14和實施例對本發明作進一步說明。
[0039]如圖1-圖3所示，嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構，包括第一鏈輪片I和第二鏈輪片12，第一鏈輪片I和第二鏈輪片12相對設置，且第一鏈輪片I和第二鏈輪片12固定連接形成鏈輪本體，鏈輪本體還包括嵌套于第一鏈輪片I和第二鏈輪片12中部的軸套U，在第一鏈輪片1、第二鏈輪片12和軸套11圍成的封閉空間內填充有粉體8。將鏈輪設置成分體結構，由第一鏈輪片I和第二鏈輪片12連接而成，在鏈輪本體的內部空間內填充粉體8，粉體振動時由于粉體其間及其與鏈輪本體內壁之間碰撞、干摩擦和發熱來吸收和耗散振動能量，從而大大減輕鏈輪及其聯接軸出現的振動問題，最終達到減振降噪的目的。
[0040]鏈輪本體的外周圈在第一鏈輪片I和第二鏈輪片12之間設置阻尼材料片7，阻尼材料片7與第一鏈輪片I和第二鏈輪片12均固定連接;阻尼材料片在結構變形時動態應變滯后于動應力，從而能消耗振動能量，達到減振的目的。
[0041 ]當粉體緊密排列時，粉體8的填充體積為封閉空間總體積的90?96% ;使粉體在鏈輪結構的封閉空間內具有一定的流動性，正是由于粉體的流動性，可以在發生振動時粉體重新分布，將鏈輪結構不平衡的加速運動平衡掉，振動時由于粉體其間及其與輪壁之間碰撞、干摩擦和發熱來吸收和耗散振動能量，從而大大減輕鏈輪及其聯接軸出現的振動問題。粉體8使用尺寸較小、密度較大、強度足夠且耐磨性好的材料。粉體8可以選擇直徑I?2_的鋼球或鎢粉顆粒球或鉛粉顆粒球;滿足一定的耐磨要求，且滿足一定的強度要求，以免粉體經常需要更換;鎢粉顆粒球為鎢金屬形成的球形顆粒，鉛粉顆粒球為鉛金屬形成的球形顆粒。
[0042]在填裝粉體微顆粒之前，一定要將鏈輪上所有零件按要求安裝好，然后分別作動、靜平衡試驗，通過去材料、配重或其它辦法，使之不平衡的質量達到現有鏈輪的動、靜平衡試驗設計要求，然后標記好鏈輪和緊固螺釘的相對位置，包括密封墊圈與鏈輪的相對位置，再將平衡校正后鏈輪的防松鋼絲、緊固螺釘拆開，裝填粉體顆粒至可填充容積(即填充槽容積)的90?96 %，然后嚴格對好標記，重新恢復平衡校正后的各個零件相對鏈輪的安裝位置和安裝狀態，即恢復未裝填粉體前的鏈輪質量分布的較平衡狀態，注意不能絲毫移動任何一個零件和平衡塊相對鏈輪的位置。
[0043]當嵌入的高強度耐油聚氨酯橡膠材料輪齒尺寸磨損后，可以通過拆卸沖壓鏈輪片，將易損阻尼材料片更換，用新的帶齒阻尼材料片代替原來磨損的阻尼材料片后，可以繼續使用，從而實現恢復磨損前其減振降噪效果。
[0044]第一鏈輪片I和第二鏈輪片12的結構左右相互對稱，第一鏈輪片I和第二鏈輪片12的齒形和齒數均相同；保證第一鏈輪片和第二鏈輪片所組成結構能完成經典的整體鏈輪的傳動功能。
[0045]在鏈輪本體的外圓圈處，第一鏈輪片I和第二鏈輪片12與阻尼材料片7三者通過鉸制孔螺栓4、螺母5、墊圈6緊固連接，第一鏈輪片I和第二鏈輪片12圓周上均布設鉸制孔13(如圖5所示)，阻尼材料片7的圓周上布設銷孔18(如圖9所示)，鉸制孔螺栓4穿過第一鏈輪片I和第二鏈輪片12的鉸制孔13、阻尼材料片7的銷孔18，將三者緊固連接起來。鉸制孔螺栓4主要作用是將兩個薄鏈輪片進行定位緊固，以便保證兩個鏈輪片的固定和安裝精度，而且其安裝位置均布在鏈輪片外表面，并與連接孔14夾角成30°錯開排列。在傳動過程中，帶齒阻尼材料片7在與鏈條的滾子進入嚙合時因碰撞會被壓縮，而脫開嚙合時會恢復原來的狀態，如此反復一縮一張的狀態會造成兩片鏈輪之間的距離忽大忽小，使用鉸制孔螺栓的優點在于可以保證兩片鏈輪輪齒之間的相對位置保持不變。
[0046]第一鏈輪片I和第二鏈輪片12及軸套11通過緊固螺釘9、螺母2、密封墊圈3緊固連接，第一鏈輪片I和第二鏈輪片12圓周上均布設連接孔14(如圖5所示)，軸套11上布設光孔17(如圖7所示)，緊固螺釘9穿過第一鏈輪片I和第二鏈輪片12的連接孔、軸套的光孔17，將三者連接起來。在鏈輪結構內部軸套11的軸套連接環16之間與緊固螺釘9配合設置套筒10，套筒10與緊固螺釘9配合使用，而且套筒10的長度等于軸套11與鏈輪片連接部位的內側間距，如此可以保證在使用緊固螺釘連接軸套和鏈輪時，不會因為夾緊過程中，軸套連接部位因受力而發生變形彎曲。密封墊圈3主要對粉體填充孔起到一定的密封與防塵作用。緊固螺釘9主要起到密封粉體填充孔和緊固鏈輪片與軸套的連接的作用，其安裝位置均布在鏈輪片外表面，并與鉸制孔13夾角成30°錯開排列，最后對該螺釘組采用防松鋼絲進行機械防松。
[0047]在鏈輪總厚度保持不變的前提下，鏈輪結構采用兩片沖壓成型的第一鏈輪片I和第二鏈輪片12經鉸制孔螺栓4定位后對接成一個鏈輪以代替原有的整體式鏈輪，而且在兩鏈輪輪齒部位的內側凹槽內填充阻尼材料片7，從而形成一個簡單的組裝件;再將此組裝件經連接孔14用緊固螺釘9與軸套11進行緊固連接，形成裝配組件;接下來對裝配組件進行軸孔與鍵槽的加工，以達到鏈輪與軸套的同軸度精度要求。
[0048]鏈傳動在工作過程中，鏈速和從動鏈輪的轉速都是變化的，因而會引起變化的慣性力及相應的動載荷，而阻尼材料片在結構變形時動態應變滯后于動應力，從而消耗振動能量，達到減振的目的，相同情況下阻尼材料片的動態變形(特別是剪切變形)越大，其消耗的振動能量也就越多，減振降噪效果就越好；同時粉體振動時由于粉體其間及其與輪壁之間碰撞、干摩擦和發熱來吸收和耗散振動能量，從而大大減輕鏈輪及其聯接軸出現的振動問題，最終達到減振降噪的目的。
[0049]鏈輪在轉動過程中，由于動不平衡或其它原因而出現振動時，鏈輪內部的粉體由于慣性作用總會顯現出與鏈輪的振動加速度方向相反的運動趨勢，從而向不平衡的相反方向運動，使粉體在鏈輪中自動再分配，起到對不平衡因素的平衡作用，同時粉體微顆粒阻尼是一種新型抗惡劣環境的阻尼技術，它是通過在結構中填充適量的粉體微顆粒，粉體微顆粒在結構振動時會產生反沖擊作用，可減小結構體的振動；同時利用粉體顆粒在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及其與器壁之間發生的能量轉換和發熱來吸收和耗散振動能量，從而大大減輕鏈輪及其聯接軸出現的振動問題。
[0050]如圖4-圖5所示，第一鏈輪片I和第二鏈輪片12的中部均具有偏向鏈輪本體外部的彎折15;使第一鏈輪片I和第二鏈輪片12中部的間隙增大，可以給粉體提供更多的容納空間，使鏈輪結構在粉體的作用下更好的起到減振降噪的作用。
[0051]第一鏈輪片I和第二鏈輪片12在與阻尼材料片7的配合處設置嵌合凹槽;用于嵌入阻尼材料。
[0052]先采用沖壓成型工藝沖壓出兩個鏈輪片，并在鏈輪片上沖壓出需要的齒形和齒數，其中，在鏈輪片上均布有6個連接孔14和6個鉸制孔13，而連接孔14和鉸制孔13夾角成30°錯位排列，如此分布的優點是可以使質量分布均勻，減少不平衡的質量分布。連接孔14不僅用于鏈輪片與軸套的連接與定位，還可以作為粉體填充孔用于填充粉體;鉸制孔13主要用于進行鉸制孔螺栓4的定位;另外，鏈輪片輪齒部位的內側沖壓出凹槽，即嵌合凹槽，用于嵌入阻尼材料;然后用鉸制孔螺栓4對兩個薄鏈輪片以及阻尼材料片按照正確的安裝順序和位置進行定位安裝，組裝成一個組裝件。注意，鏈輪的齒數可以根據具體工況進行設計加工，齒數越多，因多邊形效應造成的振動作用越小。
[0053]如圖6-圖7所示，軸套11包括軸套本體，軸套本體的兩側均固定連接有兩個軸套連接環16，軸套連接環16與第一鏈輪片I或第二鏈輪片12固定連接;保證軸套11與第一鏈輪片I和第二鏈輪片12的連接可靠性，同時軸套連接環、第一鏈輪片、第二鏈輪片的連接孔也可作為粉體填充孔，由該連接孔向鏈輪結構內部填充粉體。
[0054]先對其毛坯進行機加工，加工出所需要的形狀和尺寸，并在軸套連接環16上加工出與鏈輪片連接孔14尺寸和位置相一致的光孔17(通常采用配作)，確保其能與鏈輪片準確安裝;然后再將組裝好的鏈輪片與軸套在連接孔14和光孔17位置用緊固螺釘進行進一步的定位緊固，形成一個裝配件;最后對裝配件進行軸孔和鍵槽的加工，如此加工工藝會有效地減小因安裝精度造成的軸套與鏈輪之間的同軸度誤差。注意，單個軸套連接環16的厚度要比單個沖壓鏈輪片的厚度大出I?3mm，以保證軸套在與鏈輪片連接時不會發生彎曲變形；軸套與聯接軸所采用的鍵連接類型應根據鍵連接的結構特點、使用要求和工作條件來選擇。
[0055]如圖8-圖9所示，阻尼材料片7為圓環形鏈輪結構，圓環形鏈輪結構的齒數與第一鏈輪片I的齒數相同，圓環形鏈輪結構的齒形基本與第一鏈輪片I的齒形相同；阻尼材料片的齒形和齒數和鏈輪本體的齒形和齒數基本相同，阻尼材料片可以與鏈輪本體相配合實現傳動。
[0056]阻尼材料片7材質為高強度耐油聚氨酯橡膠材料，阻尼材料片7的齒形尺寸比第一鏈輪片I的齒形尺寸大I?3mm;保證傳動時鏈條的滾子先與阻尼材料片的齒形先接觸，經過緩沖再與傳力件鏈輪接觸。
[0057]將阻尼材料片7根據安裝尺寸(凹槽尺寸)確定其加工直徑，加工出銷孔18以保證鉸制孔螺栓4的正常定位，并沖壓出與鏈輪片相同的齒形和相同數目的輪齒，保證其組裝后鏈輪能正常傳動。注意其齒形要比鏈輪片的齒形大出I?3_(該值不能太大，否則會使鏈輪的厚度尺寸發生較大變化，影響轉動性能，一般情況鏈輪的厚度尺寸會受到傳動鏈寬度約束)，保證傳動時鏈條的滾子先與阻尼材料片7的齒形接觸，阻尼材料片7受力變形后鏈條滾子才與鏈輪輪齒接觸傳力，將原來一次剛性碰撞沖擊接觸傳動過程變成了兩次柔性接觸傳動過程，即鏈條滾子先與阻尼材料片7的齒形發生柔性接觸，待阻尼材料片7發生了較大變形后，才二次與鏈輪輪齒發生接觸，加長了接觸時間，減少了鏈條滾子與鏈輪輪齒接觸前的相對速度，將原來的剛性碰撞接觸變成了柔性緩沖接觸，從而大大降低了鏈傳動的振動與噪聲。加工好的阻尼材料片7安裝在兩鏈輪片輪齒部位的內側凹槽內，其減振原理是當結構受到動載荷作用時，阻尼材料片在結構變形中產生的動態應變滯后于動應力，從而消耗振動能量，達到減振的目的，相同情況下阻尼材料的動態變形(特別是剪切變形)越大，其消耗的振動能量也就越多，減振降噪效果就越好。
[0058]嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構的減振降噪方法，在鏈輪結構發生振動時，鏈輪結構內的粉體由于慣性作用會沿與鏈輪結構的振動加速度方向相反的方向在封閉空間內運動，使封閉空間中的粉體重新分布，將鏈輪結構不平衡的加速運動平衡掉;粉體在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及粉體與鏈輪結構內壁之間發生的碰撞、干摩擦、發熱來吸收和耗散振動能量，由于鏈輪結構中阻尼材料片對振動的緩沖及其與粉體的共同作用，讓鏈輪結構不平衡的振動運動狀態逐漸消失，使鏈輪結構傳動過程更加平穩。
[0059]如圖10-圖11所示，當鏈輪出現軸向跳動，即出現沿軸向的振動時，設此時鏈輪振動加速度方向為向左，則由于慣性作用，粉體8沿封閉空間的右側空間分布，即粉體緊貼鏈輪結構內部空腔的右側面，而與封閉空間左側面不接觸，粉體8整體呈現出對輪緣向右的壓力，阻止鏈輪向左的加速運動。同理，當鏈輪向右加速運動，粉體壓緊封閉空間的左側面，而與封閉空間的右側面無接觸，粉體8呈現出對輪緣向左的作用力，阻止鏈輪向右的加速運動。于是，粉體8可抑制鏈輪的軸向跳動。同時利用粉體顆粒在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及其與器壁之間發生的碰撞、干摩擦、能量轉換、發熱來吸收和耗散振動能量，使振動幅度盡快降下來。
[0060]如圖12所示，當鏈輪出現動不平衡現象(即聯接軸的軸線19和鏈輪孔中心線20不重合，或鏈輪的幾何中心和質量分布中心不重合)或其它原因引起的徑向跳動時，設不平衡質量或其它原因引起的加速度是向下的，鏈輪出現徑向振動，輪緣中的粉體由于慣性作用總會顯現出與鏈輪的振動加速度方向相反的相對運動趨勢，從而向不平衡的相反方向運動，使粉體在鏈輪中的自動再分配，即在相反方向上粉體顆粒的分布就會多于向下方向，起到對引起振動因素的平衡作用，促使鏈輪的幾何中心和質量分布中心重合，從而減小由于鏈輪的動不平衡或其它原因引起的徑向跳動;設不平衡質量或其它原因引起的加速度是向上的，粉體顆粒就會有向相反的方向運動趨勢，同樣也能減少鏈輪的徑向振動直至消失。同時利用粉體顆粒在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及其與器壁之間發生的碰撞、干摩擦、能量轉換和發熱來吸收和耗散振動能量，使振動幅度盡快降下來。
[0061]如圖13所示，當鏈輪出現角擺動時，沿此方向看去，鏈輪做以O點為旋轉中心的擺動。設鏈輪此時角擺動的加速度方向為逆時針方向，由于慣性作用，輪心上方的粉體8會首先沿封閉空間的右方分布，輪心下方的粉體8沿封閉空間的左方分布。此時粉體質量對鏈輪的作用相當加了一對質量塊，抵消鏈輪的部分角擺動振動，同時利用粉體顆粒在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及其與器壁之間發生的碰撞、干摩擦、能量轉換、發熱來吸收和耗散振動能量，使振動幅度盡快將下來。
[0062]設鏈輪沒有不平衡質量，在傳動過程中，粉體8就會沿封閉空間向加速度相反的方向聚集，向加速度相反方向沖擊鏈輪，使鏈傳動過程更加平穩。
[0063]如圖14所示，當鏈輪與聯接軸之間出現圖示情況的扭轉振動時，鏈輪內部封閉空間中的粉體8由于慣性作用總會顯現出與鏈輪的振動加速度方向相反的相對運動趨勢，由于粉體顆粒與鏈輪內壁會產生相對運動，它們之間的摩擦力會阻止該扭轉振動，直至該扭轉振動消失。而且粉體顆粒在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及其與器壁之間發生的碰撞、干摩擦、能量轉換、發熱來吸收和耗散振動能量，使振動幅度盡快將下來。
[0064]正常情況下，由于鏈輪和聯接軸的質量不平衡，加之鏈輪聯接軸的加工誤差，以及鏈輪與軸的裝配誤差，鏈輪的振動是上述4種情況的合成，即鏈輪的振動包含了上述振動的所有情況，但是粉體顆粒不管鏈輪振動的加速度方向如何，鏈輪內部封閉空間中的粉體8由于慣性作用總是會顯現出與鏈輪的振動加速度方向相反的運動趨勢，使封閉空間中的粉體8重新分布，使不平衡的加速運動逐漸消失，加之粉體顆粒在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及其與器壁之間發生的碰撞、干摩擦、能量轉換、發熱來吸收和耗散振動能量，讓鏈輪結構不平衡的振動運動狀態逐漸消失，使鏈輪結構傳動過程更加平穩。
[0065]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
【主權項】
1.嵌入粘彈性材料的粉體阻尼減振降噪鏈輪結構，其特征是，包括第一鏈輪片和第二鏈輪片，所述第一鏈輪片和第二鏈輪片相對設置，且第一鏈輪片和第二鏈輪片固定連接形成鏈輪本體，所述鏈輪本體還包括嵌套于第一鏈輪片和第二鏈輪片中部的軸套，在所述第一鏈輪片、第二鏈輪片和軸套圍成的封閉空間內填充有粉體。2.如權利要求1所述的鏈輪結構，其特征是，所述鏈輪本體的外周圈在第一鏈輪片和第二鏈輪片之間設置阻尼材料片，所述阻尼材料片與第一鏈輪片和第二鏈輪片均固定連接。3.如權利要求1所述的鏈輪結構，其特征是，所述第一鏈輪片和第二鏈輪片的中部均具有偏向鏈輪本體外部的彎折。4.如權利要求1所述的鏈輪結構，其特征是，所述軸套包括軸套本體，所述軸套本體的兩側均固定連接有軸套連接環，軸套連接環與第一鏈輪片或第二鏈輪片固定連接。5.如權利要求1所述的鏈輪結構，其特征是，所述第一鏈輪片和第二鏈輪片的結構左右相互對稱，第一鏈輪片和第二鏈輪片的齒形和齒數均相同。6.如權利要求1或5所述的鏈輪結構，其特征是，所述阻尼材料片為圓環形鏈輪結構，所述圓環形鏈輪結構的齒數與第一鏈輪片的齒數相同，圓環形鏈輪結構的齒形與第一鏈輪片的齒形基本相同。7.如權利要求1所述的鏈輪結構，其特征是，所述粉體的填充體積為封閉空間總體積的90 ?96%。8.如權利要求6所述的鏈輪結構，其特征是，所述阻尼材料片的齒形尺寸比第一鏈輪片的齒形尺寸大I?3_;所述第一鏈輪片和第二鏈輪片在與阻尼材料片的配合處設置嵌合凹槽。9.如權利要求1所述的鏈輪結構，其特征是，所述阻尼材料片為聚氨酯橡膠材料制成；所述粉體為直徑I?2mm的鋼球或鎢粉顆粒球或鉛粉顆粒球。10.如權利要求1-9任一項所述的鏈輪結構的減振降噪方法，其特征是，在鏈輪結構發生振動時，鏈輪結構內的粉體由于慣性作用會沿與鏈輪結構的振動加速度方向相反的方向在封閉空間內運動，使封閉空間中的粉體重新分布，將鏈輪結構不平衡的加速運動平衡掉；粉體在振動過程中產生的碰撞和干摩擦，以及粉體與鏈輪結構內壁之間發生的碰撞、干摩擦、能量轉換、發熱來吸收和耗散振動能量；由于鏈輪結構中阻尼材料片對振動的緩沖及其與粉體的共同作用，讓鏈輪結構不平衡的振動運動狀態逐漸消失，使鏈輪結構傳動過程更加平穩。
【文檔編號】F16H55/30GK105909764SQ201610506489
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】梁森, 袁麗華, 古恒, 楊先鋒
【申請人】青島理工大學