CN102424239A - 一种双节距变节距齿形输送链条 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双节距变节距齿形输送链条，属于中低速生产线上的静音输送链条。所述输送链条由若干链节单元连接组合而成，任意链节包括链板、导板、外链板和异形销轴，所述链板具有三个齿廓，双倍节距，两端开有尺寸不等、形状不同的销孔。本发明减少了物料输送过程中卡机的现象，减小了链条自重，减小了多边形效应、降低了啮合冲击、噪声、磨损，使其传动平稳，提高输送装置的可靠性和使用寿命。

Description

一种双节距变节距齿形输送链条

技术领域

本发明属于一种输送链条，特别是一种适用于中低速生产线的静音输送链条。

背景技术

在机械制造、农机、冶金、化工、纺织、交通运输、建材、邮电、商业等部门，链传动被广泛用来输送工件、物品和材料。其中输送装置包括滚子链输送装置和齿形链输送装置。

随着科学技术的发展，工程上对工作效率和工作环境的要求越来越高，但是在输送环节中，采用滚子输送链输送的输送装置，噪声大，而且由于输送的物料透过滚子链内节内宽掉入输送装置内部造成机器卡死的现象屡见不鲜，不仅降低输送装置的使用寿命和工作效率，更有甚者在某些自动化生产线上，由于输送环节的瘫痪，致使流水线停线，造成不可估量的经济损失；采用传统齿形链条的输送装置，虽然齿形链本身具有噪声小，传动平稳精确等优点，但由于链条自重大、每个链节与链轮的啮合是在瞬间完成的，因而冲击和振动较大、磨损较严重，严重影响了链条的运动精度和使用寿命，不利于生产的连续性、经济性和高效性。

发明内容

本发明提供一种双节距变节距齿形输送链条，以解决现有的滚子输送链卡机现象严重、噪音大，以及齿形链输送链自重大、磨损严重、加工成本高的问题。

本发明采用的技术方案是：

由若干个链节单元通过连接组合而成，所述任意链节单元包括链板、导板、外链板和异形销轴；

所述链板具有三个齿廓，双倍节距，两端开有两个尺寸不等、形状不同的销孔；

所述导板，为内导式，设有两个销孔、且与异形销轴间隙配合。

所述外链板具有两个齿廓，其两端开有两个销孔，所述外链板销孔与所述异形销轴均过盈连接；

所述的异形销轴与链板上较小异形销孔过盈配合，与较大的异形销孔滚动啮合；所述异形销轴与外链板过盈配合、与导板间隙配合，销轴两端铆接或焊接。

本发明一种实施方式，所述链板的三个齿廓，其中两端的两个齿的内齿廓为凹凸曲线、外齿廓为直线，中间齿的齿廓均为直线。

本发明一种实施方式，所述链板在与链轮的啮合线上具有双倍节距，且其孔心距和与之啮合的链轮的节距的两倍的差量约等于2P(1-cos(π/Z))。

本发明一种实施方式，所述链板的两端具有两个尺寸不等、形状不同的销孔，其中尺寸较小的销孔与异形销轴过盈配合，尺寸较大的销孔与异形销轴滚动啮合、且与销轴啮合的有效轮廓为使销轴啮合轨迹呈补偿多边形效应的规律变化的曲线，或为外凸的一段圆弧，或为曲率半径逐渐变大的平滑曲线。

本发明一种实施方式，所述输送链条采用内导式，外链板布置于相应链节的最外侧。

本发明一种实施方式，所述链节单元间采用近等强度配合，其中在一节链节中存在导板时，则此链节中不存在外链板，而与此链节相邻的两节链节存在外链板而不存在导板，这样使每节链节的抗拉强度近似相等。

所述输送链条在链节啮入过程中，随着链轮的转动，刚刚定位的链节第三个齿的内齿廓相对于同一异形销轴上相邻链板的第一个齿的外齿廓逐渐向里缩进，这样由内齿廓啮合逐渐转到相邻链节第一齿的外齿廓齿啮合，随着链轮的继续转动，再与第二、第三齿参与啮合，当下一链节准备进入啮入状态同时，两边齿外齿廓与链轮啮合定位，使链条与链轮啮合后平稳运转，承载与链轮完全啮合时传递的力。

本发明双节距变节距齿形输送链条除了包括以上的单轴滚动式双节距变节距齿形输送链条，还包括对滚式双节距变节距齿形输送链条。

本发明的优点在于：所述双节距变节距齿形输送链条，具有三个齿廓，两倍节距，且节距随着相邻链板转角的变化而变化，相同长度的链条上，销轴使用数量减半，减小链条单位长度的质量、减小多边形效应，降低振动、噪声和磨损伸长率，提高链条使用寿命。

相对于滚子输送链，除了噪音小、寿命长等优点外，尤其是其能有效避免物料输送过程中透过输送链卡死输送装置的现象发生，提高了输送装置的稳定性，保证生产的连续性；

相对于单节距齿形输送链，除了链条质量明显减小，减小了传动过程中的与链轮的啮合冲击外，特别是采用了单根异形销轴与链板上较大的销孔啮合滚动时，通过对二者的有效啮合轮廓进行参数设计，能够有效控制链条节距随相邻链节转角变化的规律，有效补偿运转过程中的多边形效应，有效降低输送链条的振动、冲击、噪声和磨损，从而提高了其使用寿命。

附图说明

图1是链条在链轮上的转动理想轨迹；

图2是本发明的导板轮廓图；

图3是本发明的外链板轮廓图；

图4a是本发明的链板轮廓图；

图4b是本发明的链板参数示意图；

图5a-1是本发明中半月形销轴的结构示意图；

图5a-2是图5a-1的剖视图；

图5a-3是与半月形销轴配合的链板，其上有销孔；

图5b-1是本发明中椭圆形销轴的结构示意图；

图5b-2是图5b-1的剖视图；

图5b-3是与椭圆形销轴配合的链板，其上有销孔；

图5c-1是本发明中对滚式销轴的结构示意图；

图5c-2是本发明中与对滚式销轴配合的链板，其上有销孔；

图6a是本发明以半月形销轴及与之配合的链板为例的单轴双节距变节距齿形链结构示意图；

图6b是图6a的仰视图；

图6c是本发明中对滚式双节距变节距齿形链结构示意图；

图6d是图6c的仰视图；

图7是本发明以图6a中双节距变节距链条为例的啮合示意图。

具体实施方式

由若干个链节单元通过连接组合而成，所述任意链节单元包括链板、导板、外链板和异形销轴；

所述链板具有三个齿廓，双倍节距，两端开有两个尺寸不等、形状不同的销孔；

所述导板，为内导式，设有两个销孔、且与异形销轴间隙配合。

所述外链板具有两个齿廓，其两端开有两个销孔，所述外链板销孔与所述异形销轴均过盈连接；

所述的异形销轴与链板上较小异形销孔过盈配合，与较大的异形销孔滚动啮合；所述异形销轴与外链板过盈配合、与导板间隙配合，销轴两端铆接或焊接。

本发明一种实施方式，所述链板的三个齿廓，其中两端的两个齿的内齿廓为凹凸曲线、外齿廓为直线，中间齿的齿廓均为直线。

本发明一种实施方式，所述链板在与链轮的啮合线上具有双倍节距，且其孔心距和与之啮合的链轮的节距的两倍的差量约等于2P(1-cos(π/Z))。

本发明一种实施方式，所述链板的两端具有两个尺寸不等、形状不同的销孔，其中尺寸较小的销孔与异形销轴过盈配合，尺寸较大的销孔与异形销轴滚动啮合、且与销轴啮合的有效轮廓为使销轴啮合轨迹呈补偿多边形效应的规律变化的曲线，或为外凸的一段圆弧，或为曲率半径逐渐变大的平滑曲线。

本发明一种实施方式，所述输送链条采用内导式，外链板布置于相应链节的最外侧。

本发明一种实施方式，所述链节单元间采用近等强度配合，其中在一节链节中存在导板时，则此链节中不存在外链板，而与此链节相邻的两节链节存在外链板而不存在导板，这样使每节链节的抗拉强度近似相等。

所述输送链条在链节啮入过程中，随着链轮的转动，刚刚定位的链节第三个齿的内齿廓相对于同一异形销轴上相邻链板的第一个齿的外齿廓逐渐向里缩进，这样由内齿廓啮合逐渐转到相邻链节第一齿的外齿廓齿啮合，随着链轮的继续转动，再与第二、第三齿参与啮合，当下一链节准备进入啮入状态同时，两边齿外齿廓与链轮啮合定位，使链条与链轮啮合后平稳运转，承载与链轮完全啮合时传递的力。

本发明双节距变节距齿形输送链条除了包括以上的单轴滚动式双节距变节距齿形输送链条，还包括对滚式双节距变节距齿形输送链条。

下面结合附图对本发明进行进一步说明：

对于一种理想的链传动，链节上的一点应具有如图1所示的运动轨迹，按这种轨迹运动时，链传动的多边形效应将完全消除，这就意味着链条理论上不存在横向与纵向振动，从而大大降低了链条的噪音和磨损。但是对于链传动来说完全消除多边形效应是很难的，所述的双节距变节距齿形输送链条的节距能够随相邻的两个链节的转角的变化而规律变化，进而能够有效地补偿多边形效应。

如图4a所示：为所述双节距变节距输送链条链板的轮廓图。其中301、304、307是链板的三个齿，302为当链节与链轮完全定位后两端销轴旋转中心，且令两中心的距离为孔心距，305为两端齿以直线构成外齿廓，306为两端齿以凹凸曲线构成的内齿廓，303为中间齿以直线构成的齿廓。

如图4b所示：为所述双节距变节距输送链条链板的主要参数示意图。主要参数有与之啮合的链轮分度圆直径d，链板孔心在链轮分度圆上；链板孔心距P`、链轮节距P、链轮齿数为Z、则有P`＝2Pcos(360°/Z)；链板齿形角a：取50°～64°；链板中心齿齿形角a`：取a`＝63°-360°/Z；δ1、δ2分别为凹凸曲线齿廓的缩进量和伸出量，取δ1、δ2在范围内取值。对于其他主要参数可以根据实际工程背景采取个性化设计。

图5a-1～图5a-3为半月形销轴和与其配合的链板，其中销孔二502与半月形销轴过盈配合，销孔一501与半月形销轴滚动啮合，销孔一501与半月销轴啮合滚动的有效轮廓呈半圆状。在相邻链节发生相对转动时，销孔二502端得销轴中心不变，而销孔一501端得销轴中心随着转角的变化绕着半圆状啮合轮廓规律变化，从而使链的节距随着链节的运动发生规律变化。图5b-1～图5b-3为椭圆销轴和与其配合的链板销孔，其中销孔四504与椭圆形销轴过盈配合，销孔三503与椭圆销轴滚动啮合，销孔三503与椭圆销轴滚动啮合的有效轮廓为曲率半径逐渐变大的光滑曲线。在相邻链节发生相对转动时，销孔四504端得销轴中心不变，而销孔三503端得销轴旋转中心随着转角的变化而绕着有效啮合轮廓规律变化，从而使链的节距随着链节的运动发生规律变化，有效补偿运行过程中产生的多边形效应。图5c-1、图5c-2为对滚式销轴和满足变节距要求的销轴及销孔形状示意图，图中销孔五505、销孔六506。

如图6a、6b所示：为以图5a-3所示的链板为例，双节距变节距输送链条的装配图，由若干链节单元通过有序连接组合构成，所述任意一个链节单元均由导板、链板、外链板和异形销轴连接构成。如图6a所示，图中异形销轴二608与链板一602、导板一601间隙配合，与链板二603、外链板604过盈配合；异形销轴一607与链板二603间隙配合，与外链板604过盈配合，与导板二606、链板三605过盈配合，依此顺序将链条装配完成。装配完成后将异形销轴两端铆接或焊接。这种使链节一端与异形销轴固定另一端与异形销轴滚动啮合的装配方式，能够有效的控制链条节距在运转过程中的变化规律。这种装配应该保证链板之间有间隙，使链板三605作为一个整体就可以在异形销轴一607上侧向移动，因而可以补偿两个链轮之间的不共面性。

如图7所示：为以图5a-3所示链板为例的双节距变节距输送链条与链轮的啮合示意图。其中701、702、703为链条上相邻的三个链节，704为标准直齿链轮或者渐开线链轮。701、702是已经处于定位状态的链节，701、702的两端齿的直线外齿廓与704接触起到定位作用，随着链条与链轮的相对转动，703啮入，首先703右端齿的内齿廓与704啮合，紧接着，中间齿的右侧直线齿廓与704开始参与啮合，703的右端齿的直线外齿廓和左端齿的直线外齿廓与704啮合，随着转动，703链节的中间齿悬空，其两端齿的直线齿廓将链节与链轮定位，完成一个啮合过程。

Claims (6)

1.一种双节距变节距齿形输送链条，其特征在于：由若干个链节单元通过连接组合而成，所述任意链节单元包括链板、导板、外链板和异形销轴；

所述链板具有三个齿廓，双倍节距，两端开有两个尺寸不等、形状不同的销孔；

所述导板，为内导式，设有两个销孔、且与异形销轴间隙配合。

所述外链板具有两个齿廓，其两端开有两个销孔，所述外链板销孔与所述异形销轴均过盈连接；

所述的异形销轴与链板上较小异形销孔过盈配合，与较大的异形销孔滚动啮合；所述异形销轴与外链板过盈配合、与导板间隙配合，销轴两端铆接或焊接。

2.根据权利要求1所述的一种双节距变节距齿形输送链条，其特征在于：所述链板的三个齿廓，其中两端的两个齿的内齿廓为凹凸曲线、外齿廓为直线，中间齿的齿廓均为直线。

3.根据权利要求1所述的一种双节距变节距齿形输送链条，其特征在于：所述链板在与链轮的啮合线上具有双倍节距，且其孔心距和与之啮合的链轮的节距的两倍的差量约等于ZP(1-cos(π/Z))。

4.根据权利要求1所述的一种双节距变节距齿形输送链条，其特征在于：所述链板的两端具有两个尺寸不等、形状不同的销孔，其中尺寸较小的销孔与异形销轴过盈配合，尺寸较大的销孔与异形销轴滚动啮合、且与销轴啮合的有效轮廓为使销轴啮合轨迹呈补偿多边形效应的规律变化的曲线，或为外凸的一段圆弧，或为曲率半径逐渐变大的平滑曲线。

5.根据权利要求1所述的一种双节距变节距齿形输送链条，其特征在于：所述输送链条采用内导式，外链板布置于相应链节的最外侧。

6.根据权利要求1所述的一种双节距变节距齿形输送链条，其特征在于：所述链节单元间采用近等强度配合，其中在一节链节中存在导板时，则此链节中不存在外链板，而与此链节相邻的两节链节存在外链板而不存在导板，这样使每节链节的抗拉强度近似相等。

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