CN102829141B - 一种链式销轮传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种链式销轮传动装置,其包含链式销轮和齿轮(1)、导向装置(4);所述链式销轮由至少10个销轮单元构成;各销轮单元顺序串联铰接;串联铰接的各个销轮单元沿导向装置(4)布置构成链式销轮;所述链式销轮中还具体设置有固定在销轮单元上用于与齿轮(1)啮合的传动销(201),链式销轮中相邻的每两个传动销(201)之间的距离相等;所述齿轮(1)通过传动销(201)与链式销轮之间构成多节活动的销齿传动结构。本发明突破了销轮必须按圆形路径运动的固定模式,使销齿传动中的销轮能运行椭圆形,由曲线和直线、曲线和曲线任意组合顺序平滑连接组成的封闭或不封闭的路径;本发明具有可预见的巨大的经济价值和社会价值。

Description

一种链式销轮传动装置
技术领域
本发明涉及传动装置结构设计技术领域,特别提供了一种链式销轮传动装置。
背景技术
到目前为止,国内外的销齿传动中,与齿轮配合的销轮都是固定结构形状的。文献中其形状为圆形;在齿轮的驱动下,销轮按固定的圆形路径旋转。
根据成大先主编,化学工业出版社的《机械设计手册》第五版第三卷14—555,销齿传动属于现有技术中齿轮传动的一种特殊形式,其中具有圆销齿的大齿轮称为销轮(圆形一体的刚性结构形式),而另一个具有一般齿轮轮齿齿形的小齿轮通常称之为齿轮(参见图1、图2)。
销齿传动有外啮合、内啮合和齿条啮合三种传动型式,使用时,常以齿轮作为主动轮;当以销轮作主动轮时,因齿轮齿顶先进入啮合而降低了传动效率,故很少用。由于销轮的轮齿是圆销,与一般齿轮相比具有结构简单、加工容易、造价低、拆修方便等优点,故以其代替尺寸较大的渐开线齿轮时,有较大的优越性。
销齿传动适用于低速、重载的机械传动和粉尘多、润滑条件差等工作环境恶劣的场合。其圆周速度范围约为0.05~0.5米/秒,但也有少数情况低于或高于上述范围;其传动速比范围一般为i=5~30。
销齿传动作为传动装置,已较广泛地应用在起重运输,化工、冶金、矿山等部门的低速大型机械设备中,例如起重机的回转机构、球磨机的传动机构。
现有的销齿传动,虽然有其优点,但销轮按圆形路径旋转的固定模式限制了销齿传动的使用范围,尤其是在大型的应用场合,由于只能运行圆形的路径限制了场地布局,不利于场地的有效使用和输送功能的扩展。
现有技术中的链传动虽能运行有限的非圆的路径,却存在着链轮包角范围不宜过小、不宜重载和持续长时间运行、传动冲击较大等缺陷;
人们期望获得一种技术效果更好能运行多种非圆路径的传动装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果更好的链式销轮传动装置,其可以应用于非圆的曲线输送路径中,具有更好的适应性和突破以往的重大技术创新。
本发明提供了一种链式销轮传动装置(参见图3~图5),其特征在于:其包含链式销轮和齿轮1、导向装置4;所述链式销轮由至少10个销轮单元构成;各个销轮单元顺序串联连接,具体连接方式为铰接;串联铰接的各个销轮单元沿导向装置4布置构成链式销轮(参见图9);
所述链式销轮中还具体设置有固定在销轮单元上用于与齿轮1啮合的传动销201,链式销轮中相邻的每两个传动销201之间的距离相等;所述齿轮1通过传动销201与链式销轮之间构成多节活动的销齿传动结构。
本发明所述的链式销轮传动装置,还要求保护下述优选内容:
所述链式销轮中,所述每1个销轮单元包含有一个主齿架2和一个短齿架3,所述主齿架2和短齿架3之间通过传动销201铰接连接;所述主齿跨M与短齿跨N的长度比值即M/N为4~12。所述主齿跨M指的是主齿架2上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离;所述短齿跨N指的是短齿架3上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离。
在链式销轮传动装置中强调主齿跨M与短齿跨N的长度比值即M/N为4~12的原因在于:其一,主齿架2上的两个导向轮206中心距越大,运行精度越高;因此主齿架2需要有满足运行精度要求的尺寸;其二,乘载体7对应主齿架2,主齿架2应有足够的主齿跨M长度与乘载体7相匹配。
相邻的两个主齿架2之间通过1个短齿架3连接,相连接的主齿架2和短齿架3通过传动销201铰接连接在一起;相邻的两个主齿架2相互之间能够进行相对摆动,相对摆动角度即摆角β的范围是-50°~+50°。
所述摆角β是指主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线与相邻的主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线之间的夹角。若将其中一个中心连接线作为参照线,则另一个中心连接线与参照线共线或平行时摆角β为0°,与参照线在顺时针方向的夹角为正,在逆时针方向的夹角为负。顺时针方向的夹角在实际应用中出现较多,因此确定为正(参见图8)。
相邻的两个主齿架2的导向轮206与导向装置4配合运动在运行路径E中,随着路径的变化,摆角β也在变化,在整个运行路径E的运动中,相邻的两个主齿架2产生了最小和最大摆角β。
所述构成销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求(参见图5):
①所述主齿架2中还包含有下述结构:平衡轮204、平衡轮固定轴205、导向轮206、导向轮固定轴207、上夹板202和下夹板203;其中:
所述上夹板202和下夹板203均为平板件,同属于一个主齿架2的上夹板202和下夹板203主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个主齿架2中分属于上夹板202和下夹板203的两个对应布置的用于放置传动销201或平衡轮固定轴205的孔为同轴线,相邻的两组孔的轴线平行;
上夹板202与下夹板203通过传动销201和平衡轮固定轴205连接固定;
所述平衡轮204固定在平衡轮固定轴205上,其布置在上夹板202与下夹板203之间;每个主齿架2中至少有2个平衡轮204,各个平衡轮204顺序布置且相邻两者之间距离相等;同属于一个主齿架2的两个距离最远的平衡轮204的中心距大于主齿跨M的五分之四但小于主齿跨M;
所述导向轮206通过导向轮固定轴207固定在主齿架2上;每个主齿架2上布置有2个导向轮206,同属于一个主齿架2上的2个导向轮206之间的距离大于主齿跨M的五分之四但小于主齿跨M;
所述同属于一个主齿架2上的传动销201、导向轮固定轴207及平衡轮固定轴205三者的轴线相互平行。
在与传动销201的轴线方向垂直的平面上,同属于一个主齿架2上的各个传动销201轴线的投影所在的直线或者圆弧为传动销分布线D,同属于一个主齿架2上的各个导向轮固定轴207轴线的投影所在的直线或者圆弧为导向轮分布线U,同属于一个主齿架2上的各个平衡轮固定轴205轴线的投影所在的直线或者圆弧为平衡轮分布线H;其中,导向轮分布线U位于传动销分布线D与平衡轮分布线H之间;所述传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H满足下述要求之一:其一,三者为同心圆弧;其二,三者为相互平行的直线。
②所述短齿架3由两个小夹板301和传动销201构成;
所述的两个小夹板301均为平板件,同属于一个短齿架3中的两个小夹板301主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个短齿架3中分属于不同的小夹板301的两个对应布置的两个用于放置传动销201的孔为同轴线,相邻的两组孔的轴线平行;同属于一个短齿架3中的两个小夹板301通过传动销201连接固定。
短齿架3上的传动销201按与主齿架2相同的传动销分布线D分布
短齿架3的功能在于连接主齿架2,同时隔离与其连接的两个主齿架2之间相对摆动时的相互影响
短齿架3上传动销201的数量范围为1~4,其数量选定涉及以下因素:
①短齿架3与两个主齿架2铰接,短齿架3上两个铰接的传动销201中间至少设有一个传动销201以便使短齿架3上至少有两个齿距的长度容纳两个主齿架2铰接端进入短齿架3;
②在单纯的曲线路径中(如圆弧、椭圆、抛物线),在主齿架2确定的情况下,短齿架3上传动销201数量影响相邻主齿架2之间的摆角β,短齿架3上传动销201数量选定应使摆角β适宜。
为了传动销201计数的方便,特规定:每个主齿架2上铰接短齿架3的传动销201计数归属主齿架2;而短齿架3上的传动销201计数不包括铰接主齿架2的传动销201;若短齿架3上涉及的传动销201为3个,其中2个为铰接主齿架的传动销201,则传动销201的计数为1个。
主齿架2及短齿架3上的传动销201数量依据需要确定。
所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述链式销轮传动装置中,还设置有用于保证链式销轮按照运行路径E运动的导向装置4;导向装置4沿运行路径E布置;所述的运行路径E是链式销轮传动装置运行的轨迹,所述链式销轮传动装置的运行路径E通过导向装置4实现;
所述运行路径E具体为以下几种之一:圆形,椭圆形,由曲线和直线、曲线和曲线任意组合顺序平滑连接组成的封闭路径,由上述路径的局部构成的连续但不封闭的路径(参见图9~图14)。
所述导向装置4满足下述要求之一或者前二者之一与第三者的组合:
其一,导向装置4为两条沿着运行路径E布置且两者之间等距的导板,所述导向装置4设置在销轮单元的下部或上部;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值即R1/M大于1;强调最小转弯半径R1与主齿跨M的比值即R1/M大于1其原因在于:销轮单元的导向轮206在曲率变化的运行路径E中必然产生对导向装置4的推力,推力的大小与运行速度和摆角β有关,而转弯半径r小会使摆角β加大,推力加大,使导向装置4受力加大,不利于导向装置4的稳定。因此在一般情况下应将最小转弯半径R1限制在导向装置4的最小转弯半径R1与主齿跨M的比值大于1的范围内,在此比值范围内的转弯半径r能使摆角β在适宜的范围内。
其二,导向装置4是带有凹槽的槽式导向轨;带有凹槽的槽式导向轨与链式销轮之间的关系是:主齿架2上的导向轮206只能在槽式导向轨内两条均匀布置的立边之间运动,从而完成导向作用;导向轮206设置在槽式导向轨所限定的空腔内并能够绕导向轮固定轴207转动,其分别与槽式导向轨中的两立边形成摩擦关系。
其三、导向装置4与链式销轮之间的关系是:
主齿架2上的导向轮206只能在导向装置4的两条等距布置的导板之间运动,从而完成导向作用;导向轮206设置在导向装置4所限定的空腔内并能够绕导向轮固定轴207转动,其分别与导向装置4中的两导板内侧面形成摩擦副。
导向装置4相对链式销轮有两种设置方式:①导向装置4位于链式销轮下方,与之配合的导向轮206固定在主齿架2的下部;②导向装置4位于链式销轮上方,与之配合的导向轮206固定在主齿架2的上部。
所述链式销轮传动装置中,在销轮单元远离齿轮1的另一侧外部对应齿轮1处还设置有用于保证齿轮1与销轮单元之间的距离满足要求的平衡梁5;在销轮单元远离齿轮1的另一侧对应齿轮1处还设置有平衡轮固定轴205,平衡轮固定轴205上设置有绕其轴线旋转的平衡轮204;所述销轮单元通过平衡轮204与平衡梁5形成滚动副,滚动接触面即为平衡梁支撑面G;平衡梁支撑面G的长度大于同一个主齿架2上相邻两个支撑用的平衡轮204中心距的2倍。
所述链式销轮传动装置中,所述每一个主齿架2上至少设置有2个平衡轮204;要求保证齿轮1与主齿架2啮合时至少有2个平衡轮204与平衡梁5配合起实际支撑作用,以便保证齿轮1与销轮单元之间的良好的传动啮合关系。
本发明强调对平衡轮204、平衡梁支撑面G及两者之间关系的要求,相关的原因解释如下:齿轮1与各个销轮单元啮合时会产生径向推力,使处于啮合状态的销轮单元产生径向位移趋势,这种径向位移趋势必须由与齿轮1相对的平衡梁5承担;平衡梁支撑面G通过与主齿架2上的平衡轮204组成的滚动副阻止链式销轮的径向位移;为了有效阻止径向位移,需要齿轮1与链式销轮啮合过程中必须至少有2个平衡轮204起实际支撑作用;基于上述原因,主齿架2上至少设置有2个平衡轮204;平衡梁支撑面G的长度要大于同一个主齿架2相邻两个支撑用的平衡轮204中心距的2倍,使齿轮1与主齿架2啮合时始终有2个平衡轮204在起支撑作用;而当齿轮1与短齿架3啮合时,与短齿架3相邻的前后两个平衡轮204又为短齿架3起支撑作用,阻止短齿架3的径向位移,从而保证齿轮1与链式销轮之间的良好的传动啮合关系。
换而言之,导向装置4的提供给链式销轮一段驱动段F,平衡梁支撑面G与平衡轮204组成的滚动副使该段驱动段F精准稳固。
所述链式销轮传动装置还满足下述要求:
所述运行路径E中对应布置有平衡梁5和齿轮1处的一段路径称为驱动段F,驱动段F和与之连接的运行路径E上的其他路径段之间顺序平滑连接,并满足下述要求之一或其组合:
其一,驱动段F为圆弧或者能够用圆弧替代的非圆曲线段;在驱动段F相应的区间段内,传动销分布线D即节圆、导向轮分布线U、平衡轮分布线H及平衡梁5的支撑面垂直投影P,上述圆弧在驱动段F相应的区间段内均与驱动段F同心;且上述圆弧之间的距离相互固定;销轮单元在该区间段的运动为圆周运动,这些满足了参与啮合的销齿在进入啮合和结束啮合的过程中必须绕一个固定的圆心作圆周运动的基本要求,再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节圆相切,传动的基本条件已经具备(参见图6)。
在运行路径E中,若选择非圆弧曲线段作驱动段F,则要求该段曲线用三点圆弧]替代,以满足驱动段F为圆弧的基本条件,三点圆弧与该段曲线的幅差在路径允许的公差范围内,三点圆弧与前后路径平滑连接;链式销轮传动装置的运行路径E允许的公差较大,用三点圆弧替代非圆弧曲线可完全满足应用的需要。
其二,驱动段F为直线;在驱动段F相应的区间段内,传动销分布线D、导向轮分布线U、平衡轮分布线H及平衡梁5的支撑面垂直投影P均应为直线;上述直线在相应的区间段内均与驱动段F平行,且上述直线之间的距离相互固定;这些满足了销齿齿条传动中销齿齿条必须沿一条直线作直线运动的基本条件;再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节线与节圆相切,销齿齿条传动的基本条件已经具备(参见图7)。
其三,驱动段F的长度应满足下述要求:进入啮合的销轮单元在进入啮合和结束啮合时都处在驱动段F相应的区间段内;以保证销轮单元在啮合的全过程符合销齿传动的基本条件。
其四,在驱动段F相应的区间段内的导向装置4的导向精度高于其它路径的导向精度;影响导向装置4的导向精度的因素包括:
①导向装置4两个导板相对基础的位置公差,导向装置4的两个导板的形状公差、两个导板间的位置公差、两个导板之间距离的尺寸公差;②导向轮206的圆度、导向轮206的直径尺寸公差;③导向轮206与两个导板构成的槽型配合的间隙大小。
在驱动段F相应的区间段内,上述①款的公差等级按IT12~IT13处理;上述②款的公差等级按IT10处理;上述③款的间隙按导向轮206直径尺寸的0.15%~0.20%处理;在其余路径相应的区间段内,上述①款的公差等级按IT16处理;上述③款的间隙按导向轮206直径尺寸的0.60%~0.80%处理。
其五、所述链式销轮传动装置中至少设置有1个驱动段F。每个驱动段F中设置有1个齿轮1,每个齿轮1对应设置一个平衡梁5。
链式销轮是由多个销轮单元串联铰接组成的,链式销轮传动装置的结构决定了其可以设置多处驱动段F,可使多个驱动装置8共同驱动,这是链式销轮传动装置的重要特点之一;该特点可使链式销轮的驱动扭矩分散,使铰接点相关构件的受力在安全范围内;同时该特点可使链式销轮允许由更多的销轮单元串联组合,提高传输效率。
所述链式销轮传动装置中还包含有基础9、支撑轮601、支撑轨602、驱动装置8;其中:
所述基础9为固定导向装置4、平衡梁5、支撑轨602、驱动装置8的承重构件;所述链式销轮传动装置的各个销轮单元都布置在基础9上;基础9按外加载荷位于销轮单元的上部或者下部的不同位置分为落地式或悬吊式两种形式;载荷在销轮单元的上方时基础9为落地式(参见图3);载荷在销轮单元的下方时基础9为悬吊式(参见图15、图16)。
所述销轮单元都设置有用于承重的支撑轮601;所述支撑轮601的轮轴固定在主齿架的下夹板203上或者销轮单元下部的其他位置(例如支撑架6上);支撑轮601满足下述要求:其一,与沿导向装置4布置的承重用的支撑轨602接触组成滚动副,承接载荷在支撑轨602上行走;其二,赋予主齿架2正确的空间高度;
所述支撑轨602为两条且平行布置,其为支撑轮601提供行走面;
所述驱动装置8为动力构件,其与齿轮1连接为链式销轮提供驱动动力。
所述链式销轮传动装置中的销轮单元上还包含有支撑架6、乘载体7;其中:
所述支撑架6为平面结构架,其与主齿架2中的上夹板202或下夹板203固定连接;
所述乘载体7为用于盛装载荷重物的器具或托板;
所述销轮单元中的主齿架2与支撑架6、支撑轮及乘载体7的设置满足下述要求之一:
①支撑架6固定在主齿架2上部,乘载体7固定在支撑架6上方:支撑架6底部固定有支撑轮601,支撑轮601与支撑轨602接触形成滚动副;相应的基础9为落地式(参见图3);
②支撑架6固定在主齿架2下部,乘载体7悬挂在支撑架6下方:支撑架6底部固定支撑轮601,支撑轮601与支撑轨602接触形成滚动副;相应的基础9为悬吊式(参见图17);
③主齿架2的下夹板203固定支撑轮601,乘载体7悬挂在下夹板203下方:支撑轮601与支撑轨602接触形成滚动副;相应的基础9为悬吊式(参见图18)。
所述链式销轮传动装置还满足下述要求之一或其组合:
1)传动销201的直径范围为10~100mm;
2)链式销轮的齿距范围为20~200mm;
3)齿轮1节圆直径尺寸范围为85~1500mm;
4)链式销轮传动速比范围为i=30~850;
5)链式销轮运动的速度范围为0~0.5m/s。
需要说明的是:链式销轮传动装置在驱动段F相应的区间段内,在导向装置4和平衡梁配合下相关构件的设置完全符合传统销齿传动的基本原理,在相应的区间段内的链式销轮部分相当于传统销轮的一部分,因此链式销轮与齿轮1的啮合关系同传统的销齿传动中的销轮与齿轮的啮合关系相同,因此传统的销齿传动中的参数和参数之间的关系同样适用于链式销轮传动装置。
相对于现有技术而言,链式销轮传动装置的优点:
1)链式销轮传动装置其链式销轮可运行多种路径,使多种形状销轮的设想成为现实,有利于应用场地的科学布局和销齿传动输送功能的扩展;
2)链式销轮传动装置,其驱动段F可设置多处,多个驱动装置8共同驱动,保证了链式销轮铰接点处的受力在安全范围内,同时链式销轮铰接点少,铰接点的磨损总量小,且易损件易更换;因此允许链式销轮由更多的销轮单元串联组合,且进行远距离重载荷的持续运转;整个链式销轮传动装置的输送能力可为数十吨至数百吨。
3)链式销轮传动装置的基础9可为完全隐蔽的地下落地式;还可为跨越障碍的空中悬吊式;二者均可避开地面交通干扰,有利于物流输送系统和交通的立体化发展。本发明克服现有技术的缺陷,提供了一种可以运行在非圆形路径的链式销轮传动装置。本发明可以使销齿传动突破以往并适应多种路径形状要求,使销齿传动的功能得到明显的创新扩展。
本发明中的自定义概念介绍如下:
1、销轮单元:一个主齿架2铰接一个短齿架3称为一个销轮单元;
2、主齿跨M——主齿架2上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离;
3、短齿跨N——短齿架3上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离;
4、摆角β——主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线与相邻的主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线之间的夹角;若将其中一个中心连接线作为参照线,则另一个中心连接线与参照线共线或平行时摆角β为0°,与参照线在顺时针方向的夹角为正,在逆时针方向的夹角为负;顺时针方向的夹角在实际应用中出现较多,因此确定为正(参见图8)。
5、幅差——三点圆弧与被替代的曲线段最大的径向差;
6、最小转弯半径R1——运行路径E中最小圆弧的半径;
7、运行路径E——链式销轮传动装置运行的轨迹;
8、驱动段F——在运行路径E中,齿轮1和平衡梁5所在位置对应的一段路径;
9、链式销轮的齿距——链式销轮上相邻两个传动销201轴线之间的距离。
本发明中,还有其他需要说明的具体限定内容:
传动用的齿轮1是主动件,其与驱动装置8连接;驱动装置8可以是电机或由电机与减速器、齿轮、传动皮带等的组合。
需要强调的是:本发明与传统的销齿传动以及链传动存在明显的本质区别:
本发明所述链式销轮传动装置相对与传统的销齿传动形式而言,具有突出的创新性,具体体现在下述几个方面:
1)传统的销齿传动是圆形固定结构的销轮与齿轮配合组成传动副,销轮只能在固定的圆形路径转动。固定结构的销轮与齿轮的配合形成的运行轨迹形状单一,其应用受到限制;
本发明打破常规,将销轮创造性地改为多节串联铰接的结构形式,配合导向装置4、平衡梁5等的使用,本发明可以实现在一定曲率范围内(只要曲率不致过大,销轮单元可以实现最小转弯半径R1即可)的任意曲线轨迹。整体制造要求相对较低,适应性强、应用领域广、使用效果好等突出优点。
2)传统的销轮传动通常为落地式固定结构。而本发明可以是落地式,也可以是悬吊式。
3)本发明的运动件是齿轮1和多节串联铰接连接的链式销轮,并不像传统的齿轮和销轮那样必须要求有唯一固定的旋转中心。
另外,本发明比链传动具有不可替代的优势:
①虽然链传动也是多节活动的传动,但由于其链节多,易磨损、节距易增大,传动易失效,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声等较难避免的缺陷;因此链传动不易承重载,更不宜进行远距离的持续运转。而本发明的链式销轮传动装置,其结构决定了其具有传动平稳、低噪声、传递功率大适合重载荷远距离持续输送的优势;
②链传动不宜变换转向,而本发明的链式销轮传动装置可随时变换转向;
③链传动对链轮的包角有一定要求因此不能适应多种曲线路径的运行;而本发明的链式销轮传动装置可以适应多种曲线路径的运行;
④通常而言,链轮半径相对于链节的节距而言其尺寸不能过小;而本发明的齿轮1相对于链式销轮的结构尺寸而言其可以比单个销轮单元的尺寸小很多。
各附图标记的含义如下:
齿轮1、主齿架2、传动销201、上夹板202、下夹板203、平衡轮204、平衡轮固定轴205、导向轮206、导向轮固定轴207、短齿架3、小夹板301、导向装置4、平衡梁5、支撑架6、支撑轮601、支撑轨602、乘载体7、驱动装置8、基础9;
运行路径E、主齿跨M、短齿跨N、传动销分布线D、导向轮分布线U、平衡轮分布线H、平衡梁支撑面G、支撑面垂直投影P、最小转弯半径R1、摆角β、驱动段F。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是传统销齿传动的原理示意图,参见化学工业出版社的《机械设计手册》第五版第三卷;
图2是图1对应的左视图;图1、2中的附图标记含义:传动齿轮10、传动销轮11、传动销齿12;
图3是链式销轮传动装置当乘载体7布置在销轮单元上部时的结构示意图;
图4是乘载体7布置在销轮单元上部的销轮单元结构关系示意图;
图5是构成销轮单元的主齿架2与短齿架3铰接的结构示意图;
图6是运行路径E中驱动段F为圆弧时,链式销轮传动装置在驱动段F在相应的区间段内的构件位置示意图;
图7是运行路径E中驱动段F为直线时,链式销轮传动装置在驱动段F在相应的区间段内的构件位置示意图;
图8是两个相邻的主齿架2之间摆角β形成的原理示意图;
图9是链式销轮传动装置按椭圆形的运行路径E布置的原理示意图;
图10是链式销轮传动装置的葫芦形运行路径E的示意图;
图11是链式销轮传动装置在葫芦形运行路径E中的驱动段F相应的区间段内的结构示意图;
图12是链式销轮传动装置按带有圆倒角的矩形运行路径E布置的原理示意图(矩形的四角相同);
图13是传统的跑道形运行路径E的示意图;链式销轮传动装置在驱动段F相应的区间段内构件位置参照图7;
图14是链式销轮传动装置按不封闭的双涡状线形运行路径E布置的原理示意图,链式销轮传动装置运行方式为往复运动;
图15是链式销轮传动装置当乘载体7悬挂在销轮单元及支撑架6下方的结构示意图;
图16是主齿架2的下夹板203安装支撑轮601,乘载体7悬挂在下夹板203下方的结构示意图
图17是乘载体7悬挂在销轮单元及支撑架6下方的销轮单元结构示意图;
图18是主齿架2的下夹板203安装支撑轮601,乘载体7悬挂在的销轮单元下方的销轮单元结构示意图。
实施例1
一种链式销轮传动装置(参见图3~图5),其包含链式销轮和齿轮1、导向装置4;所述链式销轮由37个销轮单元构成;各个销轮单元顺序串联连接,具体连接方式为铰接;串联铰接的各个销轮单元沿导向装置4提供的葫芦形运行路径E布置构成链式销轮(参见图10、图11)。
所述链式销轮中还具体设置有固定在销轮单元上用于与齿轮1啮合的传动销201,链式销轮中相邻的每两个传动销201之间的距离相等并共同构成链式销轮的轮齿;所述齿轮1通过传动销201与链式销轮之间构成多节活动的销齿传动结构。
本实施例还包含下述优选内容:
所述链式销轮中,所述每1个销轮单元包含有一个主齿架2和一个短齿架3,所述主齿架2和短齿架3之间用传动销201铰接连接;所述主齿架2的主齿跨M与短齿架3的短齿跨N的长度比值即M/N为5;
相邻的两个主齿架2之间通过1个短齿架3连接,相连接的主齿架2和短齿架3通过传动销201铰接连接在一起;相邻的两个主齿架2相互之间能够进行相对摆动,相对摆动角度即摆角β的范围是-28.7°~+39.6°,其中摆角β-28.7°发生在驱动段F处,摆角β+39.6°发生在部分椭圆路径的最小转弯半径处。
所述构成销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求(参见图5):
①所述主齿架2中还包含有下述结构:平衡轮204、平衡轮固定轴205、导向轮206、导向轮固定轴207、上夹板202和下夹板203;其中:
所述上夹板202和下夹板203均为平板件(有翻边和凸起结构),同属于一个主齿架2的上夹板202和下夹板203主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个主齿架2中分属于上夹板202和下夹板203的两个对应布置的两个用于放置传动销201或平衡轮固定轴205的孔为同轴线,相邻的两组孔的轴线平行;上夹板202与下夹板203通过传动销201及平衡轮固定轴205连接固定。
所述平衡轮204固定在平衡轮固定轴205上,其布置在上夹板202与下夹板203之间;每个主齿架2中有3个平衡轮204,各个平衡轮204顺序布置且相邻两者之间距离相等;同属于一个主齿架2的两个距离最远的平衡轮204的中心距大于主齿跨M的五分之四但小于主齿跨M。
所述导向轮206通过导向轮固定轴207固定在主齿架2上;每个主齿架2上布置有2个导向轮206,同属于一个主齿架2上的2个导向轮206之间的距离满足下述要求:大于主齿跨M的五分之四同时小于主齿跨M。
所述同属于一个主齿架2上的传动销201、导向轮固定轴207及平衡轮固定轴205三者的轴线相互平行。
在与传动销201的轴线方向垂直的平面上,同属于一个主齿架2上的各个传动销201轴线的投影所在的直线或者圆弧为传动销分布线D,同属于一个主齿架2上的各个导向轮固定轴207轴线的投影所在的直线或者圆弧为导向轮分布线U,同属于一个主齿架2上的各个平衡轮固定轴205轴线的投影所在的直线或者圆弧为平衡轮分布线H;其中,导向轮分布线U位于传动销分布线D与平衡轮分布线H之间;三条分布线的距离按设置的距离固定;所述传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H三者为同心圆弧;主齿架2上的传动销201数量为20。
②所述短齿架3由两个小夹板301和传动销201构成;
所述的两个小夹板301均为平板件(有翻边结构),同属于一个短齿架3中的两个小夹板301主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个短齿架3中分属于不同的小夹板301的两个对应布置的两个用于放置传动销201的孔为同轴线,相邻的两组孔的轴线平行;同属于一个短齿架3中的两个小夹板301通过传动销201连接固定。短齿架3上的传动销201按与主齿架2相同的传动销分布线D分布;短齿架3上传动销201的数量为2。
所述链式销轮传动装置中,还设置有用于保证销轮单元按照运行路径E运动的导向装置4;所述的运行路径E是链式销轮传动装置运行的轨迹,导向装置4按运行路径E设置;所述链式销轮传动装置的运行路径E通过导向装置4实现;本实施例的运行路径E具体为三个圆弧和一个部分椭圆顺序平滑连接组成的葫芦形封闭路径(参见图10)。
所述导向装置4满足下述要求:
其一,导向装置4为两条沿着运行路径E布置且两者之间等距的导板,所述导向装置4按应用需要设置在销轮单元的下部;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值即R1/M为2.38。
其二,导向装置4与链式销轮之间的关系是:主齿架2上的导向轮206只能在导向装置4的两条等距布置的导板之间运动,从而完成导向作用;导向轮206设置在导向装置4所限定的空腔内并能够绕导向轮固定轴207转动,其分别与导向装置4中的两导板内侧面形成摩擦副。
导向装置4相对链式销轮的设置方式为:导向装置4位于链式销轮下方,与之配合的导向轮206固定在齿架2的下部(参见图3)。
所述链式销轮传动装置中,在销轮单元远离齿轮1的另一侧外部对应齿轮1处还设置有用于保证齿轮1与销轮单元之间的距离满足要求的平衡梁5;在销轮单元远离齿轮1的另一侧对应齿轮1处还设置有平衡轮固定轴205,平衡轮固定轴205上设置有绕其轴线旋转的平衡轮204。
所述销轮单元通过平衡轮204与平衡梁5形成滚动副,滚动接触面即为平衡梁支撑面G;平衡梁支撑面G的长度大于同一个主齿架2相邻两个支撑用的平衡轮204中心距的2倍。
所述链式销轮传动装置中,主齿架2与平衡梁5之间通过滚动副接触,具体使用的是平衡轮204;所述每一个主齿架2上设置有3个平衡轮204,且保证齿轮1与主齿架2啮合时有2个平衡轮204起实际支撑作用进而有效的阻止主齿架2的径向位移,以便保证齿轮1与销轮单元之间的良好的传动啮合关系。
所述链式销轮传动装置还满足下述要求:
所述运行路径E中布置有平衡梁5和齿轮1处的一段路径称为驱动段F,驱动段F和与之连接的其他路径段之间顺序平滑连接,并满足下述要求:
其一,驱动段F为圆弧;在驱动段F相应的区间段内,传动销分布线D、导向轮分布线U、平衡轮分布线H及平衡梁5的支撑面垂直投影P,上述圆弧在驱动段F相应的区间段内均与驱动段F同心,且上述圆弧之间的距离相互固定;销轮单元在该区间段的运动为圆周运动,这些满足了参与啮合的销齿在进入啮合和结束啮合的过程中必须绕一个固定的圆心作圆周运动的基本要求,再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节圆相切,传动的基本条件已经具备(参见图6)。
其二、驱动段F的长度大于主齿跨M与短齿跨N之和的两倍,以满足进入啮合的销轮单元,在进入啮合和结束啮合时都处在驱动段F相应的区间段内;以保证销轮单元在啮合的全过程符合销齿传动的基本条件。
其三、在驱动段F相应的区间段内的导向装置4的导向精度高于其它路径的导向精度;影响导向装置4的导向精度的因素包括:
①导向装置4两个导板相对基础的位置公差,导向装置4两个导板的形状公差、两个导板间的位置公差、两个导板之间距离的尺寸公差;②导向轮206的圆度、导向轮206的直径尺寸公差;③导向轮206在两个导板构成的槽型中的间隙大小;
本实施例,在驱动段F相应的区间段内,上述①款的公差等级按IT12处理;上述②款的公差等级按IT10处理;导向轮206与两个导板构成的槽型中的间隙按导向轮206直径尺寸的0.20%处理;
在其余路径相应的区间段内,上述①款的公差等级按IT16处理;导向轮206与两个导板构成的槽型中的间隙按导向轮206直径尺寸的0.60%处理;
其四、整个链式销轮传动装置中设置有2个驱动段F,每个驱动段F中设置有1个齿轮1,每个齿轮1对应设置一个平衡梁5。
所述链式销轮传动装置中还包含有基础9、支撑轮601、支撑轨602、驱动装置8;其中:
所述基础9为固定导向装置4、平衡梁5、支撑轨602、驱动装置8的承重构件;所述链式销轮传动装置的各个销轮单元都布置在基础9上;本实施例载荷在销轮单元的上方,基础9为落地式(参见图3)。
所述销轮单元都设置有用于承重的支撑轮601;所述支撑轮601的轮轴固定在支撑架6上;支撑轮601满足下述要求:其一,与支撑轨602接触组成滚动副,赋予主齿架2正确的空间高度;其二,承接载荷在支撑轨602上行走。
所述支撑轨602为两条且平行布置,其为支撑轮601提供行走面;
所述驱动装置8为动力构件,其与齿轮1连接为链式销轮提供驱动动力。
所述链式销轮传动装置中的销轮单元上还包含有支撑架6、乘载体7;其中:支撑架6为平面结构架,其与主齿架2中的上夹板202固定连接;
乘载体7为用于盛装载荷重物的器具或托板。
所述销轮单元中的主齿架2与支撑架6、支撑轮及乘载体7的设置满足下述要求:支撑架6固定在主齿架2上方,乘载体7固定在支撑架6上方,支撑架6底部的四角固定有4个支撑轮601,支撑轮601与支撑轨602接触形成滚动副。
链式销轮传动装置还满足下述要求:
1)传动销201的直径为30mm;
2)链式销轮的齿距为63.16mm;
3)齿轮1节圆直径尺寸为382mm;
4)链式销轮传动速比为47.8;
5)链式销轮运动的速度为0.4m/s;
6)链式销轮的传动销201的总数为814个;
7)齿轮1的齿数为17;
8)齿轮1的转速为20转/分钟;
实施例2
本实施例与实施例1大部分相同,其不同之处在于:
1、一种链式销轮传动装置,链式销轮由10个销轮单元构成;串联铰接的销轮单元沿导向装置4提供的封闭的椭圆形运行路径E排列构成链式销轮(参见图9);
2、销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求:
主齿跨M与短齿跨N的长度比值即M/N为6;相邻的两个主齿架2相互之间能够进行相对摆动,相对摆动角度即摆角β的范围是+27.6°~+48.6°;主齿架2传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H三者为同心圆弧;主齿架2上的传动销201数量为18,短齿架3上传动销201的数量为1;每一个主齿架2上设置有3个平衡轮204。
3、所述导向装置4满足下述要求:
导向装置4是带有凹槽的槽式导向轨,导向轮206在槽内运动;运行路径E中最小转弯半径R1与主齿跨M的比值即R1/M为1.26。
导向装置4相对链式销轮设置方式为:导向装置4位于链式销轮上方,与之配合的导向轮206固定在主齿架2的上部。
4、所述链式销轮传动装置的驱动段F和与之连接的其他路径之间顺序平滑连接,并满足下述要求:
运行路径E中的驱动段F设置在椭圆长轴方向的椭圆路径中部,取大于主齿跨M与短齿跨N之和的2倍的椭圆曲线段用三点圆弧替代,以满足驱动段F为圆弧的条件;本实施例运行路径E的形状公差为30mm,三点圆弧的幅差为20mm,幅差在路径形状公差允许的范围内;三点圆弧与前后路径平滑连接;链式销轮传动装置中运行路径E允许的公差较大,用三点圆弧替代非圆弧曲线可完全满足应用的需要。
强调替代圆弧的长度应大于等于主齿跨M与短齿跨N之和的2倍的原因在于:保证进入啮合的销轮单元在啮合的全过程中都能处在作为驱动段F的三点圆弧对应的导向装置4的区间段中,按圆弧路径运动。
所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;
其一,整个链式销轮传动装置中设置有1个驱动段F、1个齿轮1及1个平衡梁5;
其二,链式销轮上的传动销201置于链式销轮传动装置的外侧,与齿轮1相对应的平衡梁5设置在链式销轮传动装置的内侧。
5、所述链式销轮传动装置的各个销轮单元都布置在基础9上,载荷在销轮单元的下方,基础9为悬吊式(参见图15、图17)。
6、所述乘载体7为用于盛装载荷的器具。
7、所述链式销轮传动装置中的销轮单元与支撑架6乘载体7的相互位置设置满足下述要求:
支撑架6固定在销轮单元的主齿架2下方,支撑架6底部的四角固定有4个支撑轮601,支撑轮601与支撑轨602接触,形成滚动副;乘载体7悬挂在支撑架6下方。
8、本实施例的优点:
链式销轮传动装置的基础9为悬吊式,极少占用地面空间,一般不要求地形地貌条件;
不影响地面交通,这对于一些需要悬挂输送的场合有着重要的意义。
9、链式销轮传动装置还满足下述要求:
1)传动销201的直径为10mm;
2)链式销轮的齿距为21mm;
3)齿轮1节圆直径尺寸为87mm;
4)链式销轮传动速比为29.2;
5)链式销轮运动的速度为0.5m/s;
6)链式销轮的传动销201的总数为380个;
7)齿轮1的齿数为13;
8)齿轮1的转速为109.8转/分钟。
实施例3
本实施例与实施例1大部分相同,其不同之处在于:
1、一种链式销轮传动装置,链式销轮由200个销轮单元构成;串联铰接的销轮单元沿导向装置4提供的带有圆倒角的矩形封闭的运行路径E排列构成链式销轮(参见图12)。
2、链式销轮传动装置中驱动段F的选定:
链式销轮传动装置的运行路径E由四段直线和四段圆弧顺序串联组合而成;路径中直线与圆弧采用相切的连接方式,构成了连续的运行路径E,本实施例根据运行路径E的特点,在运行路径E中四条直线中部各设置一处驱动段F,采用销齿条啮合的传动型式。
3、销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求:
本实施例的驱动段F为直线,因此主齿架2传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H三者设置为相互平行的直线;
主齿架2上的传动销201数量为24,短齿架3上传动销201的数量为4;主齿跨M与短齿跨N的长度比值即M/N为4;相邻的两个主齿架2相互之间能够进行相对摆动,摆角β的范围是0°~+25.4°。
4、所述导向装置4满足下述要求:
导向装置4提供的运行路径E中圆倒角部分的转弯半径r最小,其与主齿跨M的比值即R1/M为2.8.3;
导向装置4相对链式销轮设置方式为:导向装置4位于链式销轮上方,与之配合的导向轮206固定在主齿架2的上部。
5、所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;
其一,整个链式销轮传动装置中设置有4个驱动段F,每1个驱动段F对应布置1个齿轮1及1个平衡梁5;
其二,链式销轮上的传动销201置于链式销轮传动装置的内侧,齿轮1相应地布置在内侧,与齿轮1相对应的平衡梁5设置在链式销轮传动装置的外侧;
其三、平衡梁5的支撑面为平面垂直投影P为直线。
6、链式销轮传动装置的结构设置:
基础9为悬吊式,基础9将导向装置4、平衡梁5、支撑轨602、驱动装置8固定在空中(参见图16)。
本实施例中销轮单元的4个支撑轮601固定在主齿架2的下夹板203底面,支撑轮601与基础9上的支撑轨602组成滚动副;支撑轮601承接载荷在支撑轨602上行走;乘载体7悬挂在主齿架2的下方,主齿架2直接牵引乘载体7运动(参见图18)。
7、链式销轮传动装置运转的实现:
驱动段F为直线,相应地,主齿架2和短齿架3上的传动销分布线D、导向轮分布线U、平衡轮分布线H及平衡梁5的支撑面垂直投影P均为直线,上述直线在驱动段F对应的区间段内均与驱动段F平行,且上述直线之间的距离相互固定;这些满足了销齿齿条传动的销齿齿条必须沿一条直线作直线运动的基本原理;再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节线与节圆相切,传动的基本条件已经具备。
8、本实施例的优点:
①链式销轮传动装置的基础9为悬吊式,极少占用地面空间,一般不要求地形地貌条件;不影响地面交通,这对于一些需要悬挂输送的场合有着重要的意义。
②下夹板203取代了支撑架6,支撑轮601直接固定在下夹板203下面,简化了结构,使整个输送系统精巧轻捷,有利于提高链式销轮输送系统的运行速度和输送效率。
9、链式销轮传动装置还满足下述要求:
1)传动销201的直径为45mm;
2)链式销轮的齿距为95mm;
3)齿轮1节圆直径尺寸为696mm;
4)链式销轮传动速比为243.4;
5)链式销轮运动的速度为0.3m/s;
6)链式销轮的传动销201的总数为5600个;
7)齿轮1的齿数为23;
8)齿轮1的转速为8.26转/分钟。
实施例4
本实施例与实施例1、实施例3大部分相同,其不同之处在于:
1、一种链式销轮传动装置,链式销轮由300个销轮单元构成;串联铰接的销轮单元沿导向装置4提供的传统跑道形封闭的运行路径E排列构成链式销轮(参见图7、图13)。
2、链式销轮传动装置的驱动段F的选定:
链式销轮传动装置的运行路径E由2段直线和2段圆弧顺序串联组合而成;直线与圆弧采用相切的连接方式,构成了传统的跑道形,本实施例根据运行路径E的特点,在两条的直线路径设置驱动段F,采用销齿齿条啮合的传动型式;
3、销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求:
本实施例的驱动段F为直线,主齿架2、短齿架3及平衡梁5的相关结构的形状按驱动段F为直线设置;主齿架2上的传动销201数量为60,短齿架3上传动销201的数量为3;主齿跨M与短齿跨N的长度比值即M/N为12;相邻的两个主齿架2的摆角β的范围是0°~+33°;每一个主齿架2上设置有6个平衡轮204。
4、所述导向装置4满足下述要求:
运行路径E中圆弧部分的转弯半径r最小,其与主齿跨M的比值即R1/M为1.9;
导向装置4相对链式销轮设置方式为:导向装置4位于链式销轮下方,与之配合的导向轮206固定在主齿架2的下部。
5、所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;
整个链式销轮传动装置中设置有10个驱动段F,每个直线路径各设置5个驱动段F,每1个驱动段F各布置1个齿轮1及1个平衡梁5。
6、本实施例的乘载体7在销轮单元的上方,基础9为落地式。
7、链式销轮传动装置运转的实现:
本实施例的驱动段F为直线;链式销轮传动装置中的相关结构按驱动段F为直线设置;再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节线与节圆相切,即可满足销齿齿条传动的基本条件实现链式销轮传动装置运转。
8、本实施例的优点:
链式销轮传动装置的基础9为落地式,其设置在隐蔽的地面以下,不占用地面空间,不影响地面交通。
9、链式销轮传动装置还满足下述要求:
1)传动销201的直径为95mm;
2)链式销轮的齿距为200mm;
3)齿轮1节圆直径尺寸为1465mm;
4)链式销轮传动速比为821.7;
5)链式销轮运动的速度为0.01m/s;
6)链式销轮的传动销201的总数为18900个;
7)齿轮1的齿数为23个;
8)齿轮1的转速为0.13转/分钟。
实施例5
本实施例与实施例1、实施例3大部分相同,其不同之处在于:
1、运行路径E为两个相反的涡状线与一段直线平滑连接构成连续不封闭的路径;150个销轮单元串联铰接组成不封闭往复运动的链式销轮(参见图14)。
2、链式销轮传动装置中驱动段F的选定:本实施例根据运行路径E的特点和往复运动的要求,在运行路径E中的直线路径设置驱动段F,采用销齿齿条啮合的传动型式。
3、销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求:
本实施例的驱动段F为直线,;链式销轮传动装置中的相关结构按驱动段F为直线设置;主齿架2上的传动销201数量为32,短齿架3的传动销201数量为2;主齿跨M与短齿跨N的长度比值即M/N为8;相邻的两个主齿架2的摆角β的范围是-50°~+50°;每一个主齿架2上设置有4个平衡轮204。
4、所述导向装置4满足下述要求:
运行路径E中涡状线中涡旋中心部分的转弯半径r最小,其与主齿跨M的比值即R1/M为1.31。
5、所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;为了分散驱动扭矩,在直线路径设置6个驱动段F,6个齿轮1和与齿轮1对应的6个平衡梁5;各个驱动段F间隔布置。
6、本实施例的基础9为落地式;
7、不封闭的链式销轮运转的要求:
本实施例的链式销轮为不封闭往复运动的链式销轮;当链式销轮运行至任意一侧涡状线的终端时链式销轮运转停止,此时链式销轮应与6个齿轮1都处于啮合状态,防止反向运行时产生冲击。
8、本实施例的优点:
本实施例为不封闭往复运动的链式销轮传动装置,可以随时调换运转方向,运行路径E两端的涡状线部分可更有效地利用场地。
9、链式销轮传动装置还满足下述要求:
1)传动销201的直径为71.25mm;
2)链式销轮的齿距为150mm;
3)齿轮1节圆直径尺寸为1211mm;
4)链式销轮传动速比为300;
5)链式销轮运动的速度的低速级为0~0.1m/s;高速级为0~0.2m/s;
6)链式销轮的传动销201的总数为5100个;
7)齿轮1的齿数为17个;
8)齿轮1的低速级最高转速为1.58转/分钟;高速级最高转速为3.16转/分钟。

Claims (8)

1.一种链式销轮传动装置,其特征在于:其包含链式销轮和齿轮(1)、导向装置(4);所述链式销轮由至少10个销轮单元构成;各个销轮单元顺序串联连接,具体连接方式为铰接;串联铰接的各个销轮单元沿导向装置(4)布置构成链式销轮;
所述链式销轮中还具体设置有固定在销轮单元上用于与齿轮(1)啮合的传动销(201),链式销轮中相邻的每两个传动销(201)之间的距离相等;所述齿轮(1)通过传动销(201)与链式销轮之间构成多节活动的销齿传动结构;
所述链式销轮中,所述每1个销轮单元包含有一个主齿架(2)和一个短齿架(3),所述主齿架(2)和短齿架(3)之间通过传动销(201)铰接连接;所述主齿跨(M)与短齿跨(N)的长度比值即M/N为4~12;
相邻的两个主齿架(2)相互之间能够进行相对摆动,相对摆动角度即摆角(β)的范围是-50°~+50°。
2.按照权利要求1所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述构成销轮单元的主齿架(2)和短齿架(3)满足下述要求:
①所述主齿架(2)中还包含有下述结构:平衡轮(204)、平衡轮固定轴(205)、导向轮(206)、导向轮固定轴(207)、上夹板(202)和下夹板(203);其中:
所述上夹板(202)和下夹板(203)均为平板件,同属于一个主齿架(2)的上夹板(202)和下夹板(203)主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个主齿架(2)中分属于上夹板(202)和下夹板(203)的两个对应布置的用于放置传动销(201)或平衡轮固定轴(205)的孔为同轴线,相邻的两组孔的轴线平行;
上夹板(202)与下夹板(203)通过传动销(201)和平衡轮固定轴(205)连接固定;
所述平衡轮(204)固定在平衡轮固定轴(205)上,其布置在上夹板(202)与下夹板(203)之间;每个主齿架(2)中至少有2个平衡轮(204),各个平衡轮(204)顺序布置且相邻两者之间距离相等;同属于一个主齿架(2)的两个距离最远的平衡轮(204)的中心距大于主齿跨(M)的五分之四但小于主齿跨(M);
所述导向轮(206)通过导向轮固定轴(207)固定在主齿架(2)上;每个主齿架(2)上布置有2个导向轮(206),同属于一个主齿架(2)上的2个导向轮(206)之间的距离大于主齿跨(M)的五分之四但小于主齿跨(M);
所述同属于一个主齿架(2)上的传动销(201)、导向轮固定轴(207)及平衡轮固定轴(205)三者的轴线相互平行;
②所述短齿架(3)由两个小夹板(301)和传动销(201)构成;
所述的两个小夹板(301)均为平板件,同属于一个短齿架(3)中的两个小夹板(301)主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个短齿架(3)中分属于不同的小夹板(301)的两个对应布置的两个用于放置传动销(201)的孔为同轴线,相邻的两组孔的轴线平行;同属于一个短齿架(3)中的两个小夹板(301)通过传动销(201)连接固定。
3.按照权利要求1或2所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述链式销轮传动装置中,还设置有用于保证链式销轮按照运行路径(E)运动的导向装置(4);导向装置(4)沿运行路径(E)布置;
所述运行路径(E)具体为以下几种之一:圆形,椭圆形,由曲线和直线、曲线和曲线任意组合顺序平滑连接组成的封闭路径,由上述路径的局部构成的连续但不封闭的路径;
所述导向装置(4)满足下述要求之一或者前二者之一与第三者的组合:
其一,导向装置(4)为两条沿着运行路径(E)布置且两者之间等距的导板,所述导向装置(4)设置在销轮单元的下部或上部;运行路径(E)中最小圆弧半径即最小转弯半径(R1)与主齿跨(M)的比值即R1/M大于1;
其二,导向装置(4)是带有凹槽的槽式导向轨;
其三、导向装置(4)与链式销轮之间的关系是:
主齿架(2)上的导向轮(206)只能在导向装置(4)的两条等距布置的导板之间运动,从而完成导向作用;导向轮(206)设置在导向装置(4)所限定的空腔内并能够绕导向轮固定轴(207)转动,其分别与导向装置(4)中的两导板内侧面形成摩擦副;导向装置(4)相对链式销轮有两种设置方式:①导向装置(4)位于链式销轮下方,与之配合的导向轮(206)固定在主齿架(2)的下部;②导向装置(4)位于链式销轮上方,与之配合的导向轮(206)固定在主齿架(2)的上部。
4.按照权利要求3所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述链式销轮传动装置中,在销轮单元远离齿轮(1)的另一侧外部对应齿轮(1)处还设置有用于保证齿轮(1)与销轮单元之间的距离满足要求的平衡梁(5);在销轮单元远离齿轮(1)的另一侧对应齿轮(1)处还设置有平衡轮固定轴(205),平衡轮固定轴(205)上设置有绕其轴线旋转的平衡轮(204),
所述销轮单元通过平衡轮(204)与平衡梁(5)形成滚动副,滚动接触面即为平衡梁支撑面(G);
平衡梁支撑面(G)的长度大于同一个主齿架(2)上相邻两个支撑用的平衡轮(204)中心距的2倍。
5.按照权利要求3所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述链式销轮传动装置还满足下述要求:
所述运行路径(E)中对应布置有平衡梁(5)和齿轮(1)处的一段路径称为驱动段(F),驱动段(F)和与之连接的运行路径(E)上的其他路径段之间顺序平滑连接,并满足下述要求之一或其组合:
其一,驱动段(F)为圆弧或者能够用圆弧替代的非圆曲线段;
其二,驱动段(F)为直线;
其三,所述链式销轮传动装置中至少设置有1个驱动段(F)。
6.按照权利要求5所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述链式销轮传动装置中还包含有基础(9)、支撑轮(601)、支撑轨(602)、驱动装置(8);其中:
所述基础(9)为固定导向装置(4)、平衡梁(5)、支撑轨(602)、驱动装置(8)的承重构件;所述链式销轮传动装置的各个销轮单元都布置在基础(9)上;基础(9)按外加载荷位于销轮单元的上部或者下部的不同位置分为落地式或悬吊式两种形式;
所述销轮单元都设置有用于承重的支撑轮(601);支撑轮(601)的轮轴固定在销轮单元下部;支撑轮(601)与沿导向装置(4)布置的承重用支撑轨(602)接触组成滚动副。
7.按照权利要求6所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述链式销轮传动装置中的销轮单元上还包含有支撑架(6)、乘载体(7);其中:
所述支撑架(6)为平面结构架,其与主齿架(2)中的上夹板(202)或下夹板(203)固定连接;
所述销轮单元中的主齿架(2)与支撑架(6)、支撑轮及乘载体(7)的设置满足下述要求之一:
①支撑架(6)固定在主齿架(2)上部,乘载体(7)固定在支撑架(6)上方:支撑架(6)底部固定有支撑轮(601),支撑轮(601)与支撑轨(602)接触形成滚动副;
②支撑架(6)固定在主齿架(2)下部,乘载体(7)悬挂在支撑架(6)下方:支撑架(6)底部固定支撑轮(601),支撑轮(601)与支撑轨(602)接触形成滚动副;
③主齿架(2)的下夹板(203)上固定有支撑轮(601),乘载体(7)悬挂固定在下夹板(203)下方;支撑轮(601)与支撑轨(602)接触形成滚动副。
8.按照权利要求7所述链式销轮传动装置,其特征在于:所述链式销轮传动装置还满足下述要求之一或其组合:
1)传动销(201)的直径范围为10~100mm;
2)链式销轮的齿距范围为20~200mm;
3)齿轮(1)节圆直径尺寸范围为85~1500mm;
4)链式销轮传动速比范围为i=30~850;
5)链式销轮运动的速度范围为0~0.5m/s。
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