CN107985436A - 一种橡胶带式履带驱动结构 - Google Patents

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康铁宇
龚雪莲
耿江波
张树纯
李珂
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/18—Tracks
    • B62D55/24—Tracks of continuously flexible type, e.g. rubber belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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Abstract

本发明属于履带车辆驱动装置技术领域，具体涉及一种特别适用于高速履带车辆的橡胶带式履带驱动结构。本发明在橡胶带式履带上开设被驱动孔，被驱动孔与驱动轮上的驱动齿相配合传递运动，形成驱动关系。本发明的驱动结构能够有效的减小驱动压力角，驱动时使齿与孔接触面上的正压力更多的转化为有利的切向驱动力，减小履带与驱动轮之间有害的摩擦作用力，并以更高效率传递更大的扭矩。

Description

一种橡胶带式履带驱动结构
技术领域
本发明属于履带车辆驱动装置技术领域，具体涉及一种特别适用于高速履带车辆的橡胶带式履带驱动结构。
背景技术
随着我国国防建设与经济建设的迅速发展，履带车辆渗透到了军用、民用各个领域，人们对履带车辆的舒适性、耐久性、经济性提出了更高的要求。于是，自身具有减震、降噪特性的橡胶带式履带有了空前广阔的应用空间。
现有的橡胶带式履带驱动结构为齿齿式，即驱动轮与橡胶带式履带上含有相互配合的齿，驱动轮上的齿拨动橡胶带式履带上的齿，从而实现力的传递，将履带驱动。但是，橡胶带式履带本性柔软，且齿齿啮合一般压力角较大，无法传递较大的扭矩。当驱动轮将较大扭矩施加到橡胶带式履带的齿上时，会将柔软的橡胶带式履带上的齿拨歪，进而发生“跳齿”现象，即驱动轮上所有与履带发生啮合的齿均跳入履带即将要发生啮合的齿位，造成驱动轮的冲击振动较大，易损坏驱动轮内部的减速器。履带上被拨歪的齿虽能恢复原位，但对橡胶带体来说已经产生了内部脱胶损伤。如果在车辆转向时发生“跳齿”现象，那么非常容易造成更加严重的脱带现象，即履带脱出驱动轮而无法继续参与啮合传动，这时履带往往发生扭曲变形，芯铁与钢丝帘线损坏严重，无法修复。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种橡胶带式履带驱动结构，以解决现有橡胶带式履带齿齿啮合驱动结构无法传递较大扭矩的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种橡胶带式履带驱动结构，该结构包括驱动轮和橡胶带式履带；橡胶带式履带包括被驱动体和被驱动孔，被驱动孔位于两个相邻被驱动体之间；被驱动孔与驱动轮上的驱动齿相配合形成驱动关系。
进一步地，驱动齿的齿形结构由齿顶圆弧、组成圆弧和作用圆弧组成；其中，组成圆弧位于齿顶圆弧与齿底作用圆弧之间，并与齿顶圆弧及齿底作用圆弧相切；齿底作用圆弧与被驱动体的被驱动圆弧相配合。
进一步地，齿底作用圆弧的半径为被驱动圆弧半径的1～1.05倍。
进一步地，驱动结构的压力角小于5°。
(三)有益效果
本发明提出的橡胶带式履带驱动结构，在橡胶带式履带上开设被驱动孔，被驱动孔与驱动轮上的驱动齿相配合传递运动，形成驱动关系。本发明的驱动结构能够有效的减小驱动压力角，驱动时使齿与孔接触面上的正压力更多的转化为有利的切向驱动力，减小履带与驱动轮之间有害的摩擦作用力。与现有橡胶带式履带的齿齿驱动结构相比，驱动压力角由20°降低到5°以下，正压力转化为驱动力的能力由93.9％提高到99.6％。同时，由正压力的分力产生的摩擦力由34.2％降低到8.7％。因此，该驱动结构能够以更高的效率传递更大的扭矩。
附图说明
图1为本发明实施例橡胶带式履带驱动结构示意图；
图2为本发明实施例中驱动轮齿结构示意图；
图3为本发明实施例中橡胶带式履带结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种橡胶带式履带驱动结构，如图1所示，由驱动轮11和橡胶带式履带12两部分组成。其中，在橡胶带式履带12的被驱动体上开设有被驱动孔，使得被驱动孔位于两个相邻的被驱动体之间。被驱动孔与驱动轮11上的齿相配合形成驱动关系，并具有驱动压力角13，该结构产生的压力角13仅为4.9°。
如图2所示，驱动轮11上驱动齿20的齿形结构由齿顶圆弧21、组成圆弧22和齿底作用圆弧23组成。其中，齿顶圆弧21的位置及半径R1的大小决定了驱动轮11的外扩尺寸。组成圆弧22位于齿顶圆弧21与齿底作用圆弧23之间，是与齿顶圆弧21及齿底作用圆弧23相切的圆弧，其半径R2的大小由橡胶带式履带的节距而定。最关键的圆弧为齿底作用圆弧23，它是与橡胶带式履带被驱动体上的被驱动圆弧33(如图3所示)相配合的圆弧。齿底作用圆弧23的半径R3等于或略大于被驱动圆弧33的半径R4，具体计算关系式为R3＝(1～1.05)R4。
如图3所示，橡胶带式履带12由被驱动体31和被驱动孔32组成。被驱动孔32是由两相邻被驱动体31的位置关系自然形成的间隙，被驱动孔32的大小为橡胶带式履带12的节距与被驱动体31的差。被驱动体31由被驱动圆弧33及其他线段组成。驱动时，驱动轮11旋转，使驱动齿20依次插入橡胶带式履带12的被驱动孔32中，同时使驱动齿20的齿底作用圆弧23与被驱动体31的被驱动圆弧33相配合接触而产生正压力，正压力的一个切向分力即为驱动力。
在机械传动技术领域，无论在平面连杆传动还是在齿轮传动中，压力角都能作为判断传动机构传力性能的一个标准，压力角越小，作用力沿速度方向的分力越大，即传动的力越大，机构的传动性能越好；压力角越大，实际有用功越小，只能增加有害的摩擦力矩。
本实施例中的橡胶带式履带驱动结构，孔与齿相配合的表面具有严格的圆弧形匹配关系，能够使驱动压力角减小到5°以内。根据钢与钢的摩擦系数来计算，当压力角小于8°时可实现“自锁”，所以，本发明从根本上杜绝了“跳齿”的可能性。
此外，本发明的驱动结构，能够将正压力转化为驱动力的能力由93.9％提高到99.6％。同时，由正压力的分力产生的摩擦力由34.2％降低到8.7％。因此，该驱动结构能够以更高的效率传递更大的扭矩。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种橡胶带式履带驱动结构，所述结构包括驱动轮和橡胶带式履带；其特征在于，所述橡胶带式履带包括被驱动体和被驱动孔，所述被驱动孔位于两个相邻所述被驱动体之间；所述被驱动孔与所述驱动轮上的驱动齿相配合形成驱动关系。
2.如权利要求1所述的橡胶带式履带驱动结构，其特征在于，所述驱动齿的齿形结构由齿顶圆弧、组成圆弧和作用圆弧组成；其中，所述组成圆弧位于所述齿顶圆弧与所述齿底作用圆弧之间，并与所述齿顶圆弧及所述齿底作用圆弧相切；所述齿底作用圆弧与所述被驱动体的被驱动圆弧相配合。
3.如权利要求2所述的橡胶带式履带驱动结构，其特征在于，所述齿底作用圆弧的半径为所述被驱动圆弧半径的1～1.05倍。
4.如权利要求1所述的橡胶带式履带驱动结构，其特征在于，所述驱动结构的压力角小于5°。
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