CN106907437A - 一种新型齿形链及其张紧装置 - Google Patents

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高旺
张军跃
刘欢
李新月
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王子剑
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种新型齿形链及其张紧装置，圆销齿形链、主动链轮、从动链轮、上张紧导轨装置和下张紧导轨装置组成，圆销齿形链绕设在主动链轮和从动链轮上，上张紧导轨装置和下张紧导轨装置分别设置在圆销齿形链上、下两端；本发明的链板内侧外凸齿廓和外侧齿廓均采用渐开线齿廓，实现了链板与渐开线链轮的共轭啮合，使啮合冲击降低，齿形链运动的平稳性大大提升，齿形链传动比更加精确；链板与链轮采用一种新型的内外复合啮合机制，减小了链板与链轮轮齿的啮合冲击和多边形效应；上张紧导轨装置和下张紧导轨装置采用导轨箱加滚子的组合方式，导轨箱克服了齿形链与链轮啮合前振动大的缺点，滚子实现了与齿形链的滚动接触，降低了摩擦力。

Description

一种新型齿形链及其张紧装置
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，特别涉及一种新型齿形链及其张紧装置。
背景技术
齿形链是一种应用广泛的重要机械基础件，特别是在高速、重载、低噪声、大中心距的工况下，其传动性能优于带传动、齿轮传动以及滚子链传动，已成为众多行业首选的传动形式之一。近年来，农业、冶金、采矿、起重运输以及船舶、汽车等领域越来越广泛地应用了各种形式的齿形链。齿形链按啮合定位方式的不同可分为外啮合、内啮合和内-外复合啮合齿形链，其中外啮合和内外复合啮合齿形链是以链板外侧直线齿廓与链轮轮齿接触定位的，内啮合齿形链是以内侧外凸齿廓与链轮轮齿接触定位的。上述齿形链链板内侧外凸齿廓是一段圆弧曲线，外侧是直线齿廓，现有这种链板在与链轮啮合时冲击大，进而导致齿形链振动大，噪声大，传动比不稳定，最终导致齿形链寿命大大降低，此外齿形链的张紧装置、导轨装置与链板之间是滑动摩擦，导致链板、导轨磨损严重，接触面温度高进而导致链板材料性能下降。
发明内容
本发明的目的是要解决上述现有链板在与链轮啮合时冲击大，进而导致齿形链振动大，噪声大，传动比不稳定，最终导致齿形链寿命大大降低，齿形链的张紧装置、导轨装置与链板之间是滑动摩擦，导致链板、导轨磨损严重，接触面温度高进而导致链板材料性能下降等问题，而提供一种新型齿形链及其张紧装置。
本发明是由圆销齿形链、主动链轮、从动链轮、上张紧导轨装置和下张紧导轨装置组成，主动链轮和从动链轮结构相同，上张紧导轨装置和下张紧导轨装置结构相同，圆销齿形链绕设在主动链轮和从动链轮上，上张紧导轨装置和下张紧导轨装置分别设置在圆销齿形链上、下两端；
所述主动链轮包括链轮，链轮上具有数个链轮轮齿，链轮轮齿为渐开线齿廓；
所述圆销齿形链上具有数个链板，链板上的内侧外凸齿廓和外侧曲线齿廓，链板上的内侧外凸齿廓和外侧曲线齿廓为不同渐开线齿廓，并与链轮轮齿共轭啮合。
所述链板与主动链轮和从动链轮啮合定位时，链板内侧外凸齿廓和链板外侧曲线齿廓均处于接触定位状态；
所述上张紧导轨装置是由导轨箱和四个相同的滚子组成，四个滚子分别设置在导轨箱内，导轨箱一端开口宽，另一端开口窄，四个滚子的中心线位置排列在导轨板上的一条曲线上；
所述导轨箱两侧内表面均涂有一层厚度的无石棉摩擦材料，减小与链条的冲击，降低链条与导板的振动噪声；
所述圆销齿形链与上张紧导轨装置和下张紧导轨装置均为滚动接触；
所述链板与链轮定位是内侧外凸齿廓和外侧曲线齿廓同时定位；
所述链板内侧外凸齿廓相对于内侧外凸齿廓两端点连线直线的伸出量t在0.2-0.3mm范围内，链板外侧曲线齿廓相对于外侧曲线齿廓两端点连线直线的伸出量d在0.1-0.3mm范围内；
所述四个滚子中心位置连线是一段曲率固定的曲线，四个滚子等角度均匀排列在曲线上；
所述上张紧导轨装置的导轨箱的宽口对应从动链轮，窄口对应主动链轮，所述下张紧导轨装置与上张紧导轨装置安装相反。
本发明的工作原理和过程：
所述圆销齿形链与主动链轮和从动链轮的啮合机制是一种新型内外复合啮合。圆销齿形链与主动链轮啮合过程中，首先参与啮合的是A链板的内侧渐开线齿廓a，实现的是与其一个轮齿的内啮合，随着与这一轮齿的进一步啮入，由于相邻链节之间的相对转动，B链板的外侧渐开线齿廓b也开始和这一轮齿进行啮合，与传统内-外复合啮合不同的是，A链板的内啮合与相邻的B链板外啮合是同时进行的，直至A链板内啮合和B链板外啮合同时定位在链轮齿槽上，从而实现一种新型内-外复合啮合，圆销齿形链、从动链轮和上张紧导轨装置的啮合工作原理与和圆销齿形链、主动链轮和下张紧导轨装置的啮合工作原理相同，圆销齿形链与从动链轮啮合结束后，从导轨箱的宽口进入，与四个滚子接触，最后从导轨箱窄口出来进入与主动链轮的啮合；齿形链链条传动时，上张紧导轨装置的滚子给齿形链链条一个向下的力，同时齿形链链条的运动带动上张紧导轨装置内滚子的滚动。同理，下张紧导轨装置的给齿形链链条一个向下的力，齿形链链条的运动带动下张紧导轨装置内滚子的滚动，减小了上张紧导轨装置和下张紧导轨装置与齿形链链条间的摩擦力。
本发明的有益效果：
本发明结构合理，安全可靠，链板内侧外凸齿廓和外侧齿廓均采用渐开线齿廓，实现了链板与渐开线链轮的共轭啮合，使啮合冲击大大降低，齿形链运动的平稳性大大提升，齿形链传动比更加精确；
链板与链轮采用一种新型的内外复合啮合机制，减小了链板与链轮轮齿的啮合冲击和多边形效应；
上张紧导轨装置和下张紧导轨装置采用导轨箱加滚子的组合方式，导轨箱克服了齿形链与链轮啮合前振动大的缺点，滚子实现了与齿形链的滚动接触，大大降低了摩擦力，克服了传统张紧导轨装置与齿形链之间滑动摩擦起热快，温度高的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明局部链板与链轮轮齿啮合示意图。
图3是本发明局部链板与链轮轮齿啮合定位示意图。
图4是本发明链板结构示意图。
图5是本发明上张紧导轨装置结构示意图。
图6是本发明下张紧导轨装置结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明是由圆销齿形链1、主动链轮2、从动链轮3、上张紧导轨装置4和下张紧导轨装置5组成，主动链轮2和从动链轮3结构相同，上张紧导轨装置4和下张紧导轨装置5结构相同，圆销齿形链1绕设在主动链轮2和从动链轮3上，上张紧导轨装置4和下张紧导轨装置5分别设置在圆销齿形链1上、下两端；
所述主动链轮2包括链轮21，链轮21上具有数个链轮轮齿211，链轮轮齿211为渐开线齿廓；
所述圆销齿形链1上具有数个链板11，链板11上的内侧外凸齿廓111和外侧曲线齿廓112，链板11上的内侧外凸齿廓111和外侧曲线齿廓112为不同渐开线齿廓，并与链轮轮齿211共轭啮合。
所述链板11与主动链轮2和从动链轮3啮合定位时，链板11内侧外凸齿廓111和链板外侧曲线齿廓112均处于接触定位状态；
所述上张紧导轨装置4是由导轨箱41和四个相同的滚子42组成，四个滚子42分别设置在导轨箱41内，导轨箱41一端开口宽，另一端开口窄，四个滚子42的中心线位置排列在导轨板上的一条曲线上；
所述导轨箱41两侧内表面均涂有一层厚度的无石棉摩擦材料，减小与链条的冲击，降低链条与导板的振动噪声；
所述圆销齿形链1与上张紧导轨装置4和下张紧导轨装置5均为滚动接触；
所述链板11与链轮21定位是内侧外凸齿廓111和外侧曲线齿廓112同时定位；
所述链板11内侧外凸齿廓111相对于内侧外凸齿廓111两端点连线直线的伸出量t在0.2-0.3mm范围内，链板11外侧曲线齿廓112相对于外侧曲线齿廓112两端点连线直线的伸出量d在0.1-0.3mm范围内；
所述四个滚子42中心位置连线是一段曲率固定的曲线，四个滚子42等角度均匀排列在曲线上；
所述上张紧导轨装置4的导轨箱41的宽口对应从动链轮3，窄口对应主动链轮2，所述下张紧导轨装置5与上张紧导轨装置4安装相反。
本发明的工作原理和过程：
请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，所述圆销齿形链1与主动链轮2和从动链轮3的啮合机制是一种新型内外复合啮合，圆销齿形链1与主动链轮2啮合过程中，首先参与啮合的是A链板的内侧渐开线齿廓a，实现的是与其一个轮齿的内啮合，随着与这一轮齿的进一步啮入，由于相邻链节之间的相对转动，B链板的外侧渐开线齿廓b也开始和这一轮齿进行啮合，与传统内-外复合啮合不同的是，A链板的内啮合与相邻的B链板外啮合是同时进行的，直至A链板内啮合和B链板外啮合同时定位在链轮齿槽上，从而实现一种新型内-外复合啮合，圆销齿形链1、从动链轮3和上张紧导轨装置4的啮合工作原理与和圆销齿形链1、主动链轮2和下张紧导轨装置5的啮合工作原理相同，圆销齿形链1与从动链轮3啮合结束后，从导轨箱41的宽口进入，与四个滚子42接触，最后从导轨箱41窄口出来进入与主动链轮2的啮合；齿形链链条1传动时，上张紧导轨装置的滚子42给齿形链链条1一个向下的力，同时齿形链链条1的运动带动上张紧导轨装置4内滚子的滚动。同理，下张紧导轨装置的给齿形链链条1一个向下的力，齿形链链条1的运动带动下张紧导轨装置5内滚子的滚动，减小了上张紧导轨装置4和下张紧导轨装置5与齿形链链条1间的摩擦力。

Claims (3)

1.一种新型齿形链及其张紧装置，其特征在于：是由圆销齿形链(1)、主动链轮(2)、从动链轮(3)、上张紧导轨装置(4)和下张紧导轨装置(5)组成，主动链轮(2)和从动链轮(3)结构相同，上张紧导轨装置(4)和下张紧导轨装置(5)结构相同，圆销齿形链(1)绕设在主动链轮(2)和从动链轮(3)上，上张紧导轨装置(4)和下张紧导轨装置(5)分别设置在圆销齿形链(1)上、下两端；
所述主动链轮(2)包括链轮(21)，链轮(21)上具有数个链轮轮齿(211)，链轮轮齿(211)为渐开线齿廓；
所述圆销齿形链(1)上具有数个链板(11)，链板(11)上的内侧外凸齿廓(111)和外侧曲线齿廓(112)，链板(11)上的内侧外凸齿廓(111)和外侧曲线齿廓(112)为不同渐开线齿廓，并与链轮轮齿(211)共轭啮合；
所述链板(11)与主动链轮(2)和从动链轮(3)啮合定位时，链板(11)内侧外凸齿廓(111)和链板外侧曲线齿廓(112)均处于接触定位状态；
所述上张紧导轨装置(4)是由导轨箱(41)和四个相同的滚子(42)组成，四个滚子(42)分别设置在导轨箱(41)内，导轨箱(41)一端开口宽，另一端开口窄，四个滚子(42)的中心线位置排列在导轨板上的一条曲线上；
所述圆销齿形链(1)与上张紧导轨装置(4)和下张紧导轨装置(5)均为滚动接触；
所述链板(11)与链轮(21)定位是内侧外凸齿廓(111)和外侧曲线齿廓(112)同时定位；
所述四个滚子(42)中心位置连线是一段曲率固定的曲线，四个滚子(42)等角度均匀排列在曲线上；
所述上张紧导轨装置(4)的导轨箱(41)的宽口对应从动链轮(3)，窄口对应主动链轮(2)，所述下张紧导轨装置与上张紧导轨装置(4)安装相反。
2.根据权利要求1所述的一种新型齿形链及其张紧装置，其特征在于：所述链板(11)内侧外凸齿廓(111)相对于内侧外凸齿廓(111)两端点连线直线的伸出量t在0.2-0.3mm范围内，链板(11)外侧曲线齿廓(112)相对于外侧曲线齿廓(112)两端点连线直线的伸出量d在0.1-0.3mm范围内。
3.根据权利要求2所述的一种新型齿形链及其张紧装置，其特征在于：所述导轨箱(41)两侧内表面均涂有一层厚度的无石棉摩擦材料，减小与链条的冲击，降低链条与导板的振动噪声。
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