CN111156307B - 用于非金属链轮的同步链轮轮廓 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高扭矩链轮包括由可塑的聚合物材料形成的主体和凹入的轮毂部分，该主体限定了外周，该凹入的轮毂部分限定了用于接合轴套的内表面，该轴套具有光滑的圆形外表面和用于与高扭矩链轮固定的至少一个螺纹端口。连续齿形结构布置在主体的外周上，该连续齿形结构具有圆形节距。织物增强件可以嵌入在主体中、邻近轮毂部分的内表面。该轮毂部分内表面具有锥形形状，并且被适配成用于接合常规QD轴套或锥形锁定轴套。该连续齿形结构可以具有多个S形凹槽，该多个S形凹槽用于接合皮带并且具有凹槽宽度，并且该凹槽宽度与该圆形节距之比可以是0.65或更小，或者甚至是从0.50至0.65的范围中选择的值。
Description
技术领域
本披露总体上涉及的领域是皮带链轮，并且更具体地涉及一种由可与标准轴套一起使用的聚合物材料形成的皮带链轮。
背景技术
本部分提供背景信息以便于更好地理解本披露的各个方面。应当理解，本文件的此部分中的陈述将从这个角度阅读，并且不作为承认现有技术。
链轮典型地包括多个齿，这些齿与凹槽以交替的形式布置。齿和凹槽围绕链轮的整个外圆周延伸。齿形皮带啮合齿形表面。用于高扭矩应用的常规链轮是由铁或钢制成。通常，链轮通过轴套固定到轴上。轴套的使用允许链轮被安装在许多不同大小的轴上。两种常见类型的轴套是快速断开(QD)和锥形锁定。这两种轴套类型都使用链轮轮毂与轴套之间的锥形界面，该锥形界面在链轮中产生大的轮毂力以便夹紧到轴上。
同步带和皮带轮通常以5mm、8mm、14mm、以及20mm的标准节距尺寸提供。存在着一些5mm和8mm节距尺寸的非金属皮带轮提供物。这些皮带轮通常由尼龙制成，模制成带有用于附接到轴上的直孔和固定螺钉的铝制或钢制轮毂。然而，此类皮带轮对于高扭矩应用来说不够耐用，其中许多应用要求更大的节距尺寸。
常规的链轮由诸如铸铁、钢、导管铁、铝等金属制成，并且皮带典型地由橡胶或聚氨酯制成。对于这些设计，由于该材料与皮带材料相比具有更高的强度和刚度，链轮齿可以被制成比皮带齿更窄。然而，对于用于链轮的非金属材料，可能发生链轮齿较早破裂和断裂。而且，大多数现代同步轮廓(有时被称为‘曲线齿形的’)具有约三分之二节距长度的链轮凹槽宽度。例如，类型‘S’的凹槽宽度与节距的百分比为65％，对于类型‘H’为66％，并且对于类型‘G’为67.5％。
因此，持续需要用于高扭矩应用的非金属皮带轮或链轮(其具有足够耐用和坚固的链轮齿)，根据以下披露的实施例至少部分地满足这种需要。
发明内容
本部分提供了本披露的总体发明内容，并且不一定是其全部范围或其所有特征的全面披露。
在本披露的第一方面，高扭矩链轮包括由可塑的聚合物材料形成的主体和凹入的轮毂部分，该主体限定了外周，该凹入的轮毂部分限定了用于接合轴套的内表面，该轴套具有光滑的圆形外表面和用于与高扭矩链轮固定的至少一个螺纹端口。连续齿形结构布置在主体的外周上，该连续齿形结构具有圆形节距。织物增强件可以嵌入在主体中、邻近轮毂部分的内表面。该轮毂部分内表面具有锥形形状，并且被适配成用于接合常规QD轴套或锥形锁定轴套。连续齿形结构可以具有多个S形凹槽，该多个S形凹槽用于接合皮带并且具有凹槽宽度，凹槽宽度与圆形节距的比率可以是0.65或更小，或者甚至是0.50或更小。
该主体由可塑的聚合物材料形成，例如聚氨酯材料、环氧树脂材料等。在一些情况下，一个或两个可选的凸缘被布置在主体的侧面上、紧邻连续齿形结构，并且在一些其他方面，织物增强件可以嵌入在凸缘的表面中、紧邻连续齿形结构。在一些应用中，高扭矩链轮可以用作同步链轮、齿轮链轮、或联轴器。并且，链轮可以包括发明内容或说明书中描述的任何其他特征或材料。
在一些方面，这些高扭矩链轮进一步包括织物增强件，该织物增强件嵌入在该连续齿形结构外表面中，并且该织物增强件选自尼龙、碳纤维绳、棉、芳族聚酰胺、PTFE、以及其混合物。
在本披露的一些实施例中，可塑的聚合物材料包含合适量的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉末，以便为链轮提供增加的耐久性。在一些情况下，UHMWPE粉末中的颗粒的平均尺寸可以是从约20微米至约100微米、从约40微米至约80微米、或者甚至从约50微米至约70微米。可以以合适的量掺入UHMWPE粉末，诸如按可塑的聚合物材料的重量计从约1％至约10％、按可塑的聚合物材料的重量计从约2％至约8％、或者甚至按可塑的聚合物材料的重量计从约3％至约7％。
在一些方面，高扭矩链轮具有可塑的聚合物材料主体(该可塑的聚合物材料主体没有任何金属结构)，并且可以进一步限定端口(螺纹金属插件可以放置在其中)。在一些实施例中，该连续齿形结构由钢或可塑的聚合物材料形成。
在本披露的一些其他实施例中，高扭矩链轮包括由可塑的聚合物材料形成的主体和凹入的轮毂部分，该主体限定了外周，该凹入的轮毂部分限定了用于接合轴套的内表面，该轴套具有光滑的圆形外表面和用于与高扭矩链轮固定的至少一个螺纹端口。连续齿形结构布置在主体的外周上，并且具有圆形节距。织物增强件可以嵌入在主体中、邻近轮毂部分的内表面。该轮毂部分内表面是被适配成用于接合常规QD轴套或锥形锁定轴套的锥形形状。连续齿形结构包括用于接合皮带的多个凹槽，并且具有凹槽宽度。凹槽宽度与圆形节距之比可以是0.50或更小。进一步地，链轮可以包括发明内容或说明书中描述的任何其他特征或材料。
本披露的其他实施例是高扭矩链轮，这些高扭矩链轮具有由可塑的聚合物材料形成的主体和凹入的轮毂部分，该主体限定了外周，该凹入的轮毂部分限定了用于接合轴套的内表面，该轴套包括光滑的圆形外表面和用于与高扭矩链轮固定的至少一个螺纹端口。连续齿形结构布置在主体的外周上，并且具有圆形节距。织物增强件可以嵌入在主体中、邻近轮毂部分的内表面。主体没有任何金属结构，并且该轮毂部分内表面是被适配成用于接合常规QD轴套或锥形锁定轴套的锥形形状。连续齿形结构包括用于接合皮带的多个凹槽，并且具有凹槽宽度。凹槽宽度与圆形节距之比可以是0.65或更小。此外，链轮可以包括发明内容或说明书中描述的任何其他特征或材料。
附图说明
以下将参照附图描述本披露的某些实施例，其中相似的附图标记表示相似的元件。然而，应当理解，附图展示了本文描述的各种实施方式并且不旨在限制本文所描述的各种技术的范围，并且：
图1以透视图展示了根据本披露的实施例的高扭矩链轮；
图2A和图2B一起以等距视图描绘了根据本披露的实施例的一些高扭矩链轮的其他方面；
图3A至图3D以侧视图示出了用于根据本披露的链轮中的连续齿形或凹槽图案的一些实例；
图4以透视图描绘了根据本披露的实施例的高扭矩链轮和轴套组件；并且
图5、图5A和图5B以侧视图示出了用于根据本披露的链轮中的连续齿形或凹槽曲线图案或设计的一些实例。
具体实施方式
以下变体说明本质上仅仅是说明性的，并且决不旨在限制本披露的范围、其应用或用途。本文中呈现描述和实例仅为了阐明本披露的不同实施例的目的，并且不应被解释为对本披露的范围和适用性的限制。虽然本披露的组合物在本文中被描述为包含某些材料，但是应当理解，该组合物可以任选地包含两种或更多种化学上不同的材料。此外，该组合物还可以包含除了已经列举的组分之外的一些组分。在本披露的发明内容和此具体实施方式中，每个数值应该一次被读作由术语“约”修饰的那样(除非已经明确地被如此修饰)，并且然后再次读作如没有被如此修饰的那样，除非在上下文中另外指明。此外，在本披露的发明内容和此具体实施方式中，应当理解，列出或描述为有用的、合适的等的浓度或量范围或尺寸意图是在该范围内的全部浓度或量或尺寸(包括端点)被认为已经进行陈述。例如，“从1至10的范围”将被读为指示沿着在约1与约10之间的连续体的每一个可能的数字。因此，即使在该范围内的特定数据点，或者甚至没有在该范围内的数据点被明确地指明或仅仅是指几个特定点，应当理解，诸位发明人领会且理解，在该范围内的任何和所有数据点被认为是已经被指定的，并且诸位发明人拥有整个范围和在该范围内的所有点。
除非明确相反地说明，否则“或”是指包括性的或并且不是排他性的或。例如，通过以下任意一种情况都可以满足条件A或B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A与B均为真(或存在)。
此外，使用“一个(a)”或“一种(an)”用来描述本文中的实施例的元件和部件。这样做仅仅为了方便起见，并且给出根据本披露的概念的一般含义。此说明应被解读为包括一个/种或至少一个/种，并且单数还包括复数，除非另有说明。
本文中使用的术语和词组是为了描述的目的并且不应被解释为在范围上的限制。语言诸如“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”、“含有(containing)”或“涉及(involving)”及其变体旨在是广泛的并且包括其后列出的主题、等效物、和未被列出的附加主题。
此外，如本文中所使用的，对“一个(one)实施例”或“一个(an)实施例”的任何提及意味着在至少一个实施例中包括与该实施例有关所描述的具体元件、特征、结构或特性。在说明书中的不同地方出现的短语“在一个实施例中”不一定是指同一个实施例。
在一些实施例中，提供了高扭矩链轮100，如图1中呈现的以透视图描绘的，该链轮包括主体102和用于接合轴套的轮毂部分106，该主体限定外周界104。连续齿形结构108完全围绕主体102的外周界布置。在一些实施例中，织物增强件嵌入在轮毂部分中、邻近内表面110。可以在距内表面110任何合适的距离处、邻近内表面110嵌入织物增强件，使得其可以在轴套安装到轮毂部分106中时，对整个主体102提供维持强度的有效形状，避免施加到主体102上的环向应力。
主体102可以由可塑的聚合物材料形成，并且在一些方面，可以基本上不含有或没有任何一种或多种金属结构。在一些其他方面，主体102由可塑的聚合物材料形成，并且包括金属轮毂，可塑的聚合物主体102粘附到金属轮毂上，铸造到其上或以其他方式安装在其上。在一些其他实施例中，主体102由可塑的聚合物材料形成，除了用于保持安装的轴套的金属螺纹插入件和/或安装在主体102的端口内的金属套环之外，基本上不含有或没有任何金属结构；并且在此类情况下，当这种单独的金属零件安装到一个或多个端口或甚至部分端口中时，其处于在“基本上不含有或没有任何金属结构”的定义内，如下面进一步详细描述的。
在一些实施例中，围绕主体102的外周界布置的连续齿形结构108是可塑材料形成的主体102的延伸部或者在其他情况下由可塑材料形成的主体形成。在此类情况下，形成主体102和齿形结构108的材料的基质基本上是连续的基质，并且在合适的织物增强材料嵌入其中的情况下也是如此。在一些替代性实施例中，围绕主体102的外周界布置的连续齿形结构108是由与形成主体102的可塑材料不同的材料形成，比如不同的聚合物材料或复合材料、或者甚至诸如钢、铝等的金属。并且，可选地，在一些实施例中，主体102的外部部分由可塑的聚合物材料形成，并且主体的内部部分由钢(如图1中替代性地展示的122)形成。
在一些方面，凸缘112被布置在主体102的侧面上、紧邻连续齿形结构108。尽管在图1展示的实施例中示出了一个凸缘，但是在本披露的范围内，链轮实施例具有零个、一个或两个凸缘。在一些实施例中，织物增强件被嵌入在凸缘112(或多个凸缘，当使用两个时)的侧表面114中、紧邻连续齿形结构108。并且，在一些实施例中，织物增强件被嵌入在连续齿形结构108外表面中。如图1进一步示出的，主体102可以包括形成在其中的端口116、118，这些端口用于比如通过合适的紧固件附接到其他部件上以保持轴套、平衡、重量优化、导热性等目的。
现参见图2A和图2B，其描绘了根据本披露的一些链轮实施例的其他方面。图2A以侧视透视图示出了链轮200，并且该链轮包括主体202。连续齿形结构204完全围绕主体202的外齿周界206布置。可选的凸缘208和210从齿周界206的外边缘向外延伸，并且虽然示出了两个凸缘，但是在本披露的范围和精神内，具有一个凸缘，比如208或210，或者也可以没有凸缘。主体202进一步限定轮毂部分212，该轮毂部分基本上是用于接受和接合轴套的开口。如图2B所示，在截面A-A处截取的图2A的截面视图，轮毂部分212是锥形形状，其中开口214的直径大于开口216的直径。主体202可以进一步限定端口218(例如，在图2A中示出三个)，这些端口用于使用合适的紧固件系统将链轮固定或以其他方式保持在QD型轴套上。
现在转向图3A至图3D，其以侧视图或其他边视图示出了用作根据本披露的一些链轮的啮合结构的连续齿形或凹槽图案的一些实例。在图3A所示的第一方面中，凸起的齿图案(比如图1中的108和图2中的206所描绘的)围绕主体304的外齿周界，并且被定位在相对的且可选的凸缘306与308之间。描绘的齿图案可以用于若干应用，包括但不限于驱动或由同步带、或具有配合面的任何皮带驱动，以及用作同步链轮、齿轮链轮、联轴器等。
图3B示出了连续地布置在主体314的周界上的皮带啮合结构312，并且示出了该结构被定位在相对的且可选的凸缘316与318之间。皮带啮合结构312对于驱动或由聚酯V带驱动是有效的。皮带啮合结构312基本上是在主体314的周界中浮凸的一系列连续平行凹槽。在一些方面，皮带啮合结构312的表面可以浮凸有合适的织物增强材料。
图3C描绘了又另一种皮带啮合结构322，该皮带啮合结构用于驱动或由所谓的偏置齿皮带驱动，其中一些偏置齿皮带可从俄亥俄州的费尔劳恩的大陆公司(ContinentalCorporation,Fairlawn,Ohio)以品名商购。偏置皮带啮合结构322连续地布置在主体324的周界上。皮带啮合结构322包括偏置齿排和接缝(landing)部分，其被设计成用于与配合的偏置齿皮带上的齿相啮合。与以上所述的相类似，皮带啮合结构322的表面可以浮凸有合适的织物增强材料。
图3D示出了皮带啮合结构332，该皮带啮合结构接合V形皮带、连续地布置在主体334的周界上，并且该皮带啮合结构被示出在相对的且可选的凸缘336与338之间定位。并且此处，皮带啮合结构332的表面可以浮凸有合适的织物增强材料。
现在参见图4，以透视图描绘了高扭矩链轮与轴套组件400。链轮与轴套组件400包括链轮402和轴套404。虽然QD轴套被示出为404，但在一些其他方面，也可以使用锥形轴套。轴套404可以安装到由链轮402的主体限定的、用于接纳轴套404的凹入的轮毂406中，并且可以用任何合适的紧固装置保持，比如穿过轴套404中的端口410安装的螺钉408(示出了一个)，这些螺钉与链轮402的主体中的互补对准的螺纹端口接合，从而将链轮402和轴套404彼此固定。可替代地，螺钉408可以从链轮402的相反侧穿过其中的端口安装，并拧入轴套404的螺纹端口412中以固定链轮402和轴套404。
链轮402可以具有根据本披露的任何合适的设计。在图4所示的实施例中，链轮402包括主体414和用于接合轴套404的凹入的轮毂部分406，该主体限定外周界。连续齿形结构416是完全围绕主体414的外周界布置的。如以上所述，织物增强件可以嵌入在轮毂部分406中、邻近内表面，和/或织物增强件可以嵌入在连续齿形结构416外表面中。凸缘418可以布置在主体414的一侧或两侧上、紧邻连续齿形结构416，并且在一些情况下，织物增强件可以嵌入在凸缘的侧表面中。
轴套404可以由钢形成，或者在一些情况下，由可塑的聚合物材料形成，类似于本文针对链轮实施例所描述的。在一些实施例中，轴套404由可塑的聚合物材料形成，除了金属螺纹插入件和/或安装在轴套的端口内的金属套环之外，基本上不含有或没有任何金属结构。可替代地，轴套404可以由可塑的聚合物材料和金属部件两者形成。在一些方面，轴套404可以具有织物增强材料，织物增强材料邻近轴套404的、被安装到轮毂部分406中的部分的外表面嵌入。根据本披露的实施例具有连续齿形结构(诸如以上所述的108或204)，该结构相对于皮带齿轮廓具有平衡的齿轮廓，这减少了破裂和断裂，并引起了更长的寿命和/或传递更大载荷的能力。通常，使用更宽的链轮齿，这允许更坚固的链轮齿，这对于非金属链轮是有利的。而且，曲线齿轮廓的优点，诸如平滑接合、更深的齿和更小的压力角。曲线齿轮廓可以是任何合适的轮廓，诸如但不限于S型、H型、G型等。
现在参考图5，链轮和皮带布置500包括链轮502和皮带504。链轮502具有链轮节距圆506，并且皮带504具有皮带节距线508。链轮节距圆506和皮带节距线508对应于链轮502和皮带504匹配地接合的位置。布置500限定了节距直径510，该节距直径在尺寸方面通常大于链轮502的连续齿形结构的外周的直径512。连续齿形结构限定了圆形节距“P”，该节距是单个齿结构514在链轮节距圆506处的长度。连续齿形结构包括多个曲线凹槽，该多个曲线凹槽用于接合皮带并且具有凹槽宽度516。尽管在图5中不必按比例示出，但是在根据本披露的实施例中，凹槽宽度与圆形节距之比是0.65或更小，或者甚至是0.50或更小。
图5A展示了图5中描绘的链轮和皮带布置500的一部分T。这里示出了曲线皮带504齿和链轮502凹槽设计。在这方面，曲线设计是S型设计。如所描绘的，凹槽宽度516与圆形节距P之比是0.65或更小，或者甚至约为0.50，或者甚至更小。
现在参考图5B，该图展示了根据本披露的一些方面的一种有用的齿几何形状。在所描绘的齿几何形状图示中，齿518可以是图5中示出的齿。‘F’是施加到齿上的力，‘h’是齿厚度，‘L’是齿高度，并且‘b’是齿径向宽度。最大应力Smax可通过以下公式被建模为矩形悬臂梁：
(a)Smax＝1/bh(6LF/h)
因此，Smax与1/h2成比例，并且凹槽宽度与节距之比从0.65偏移到0.50将导致Smax减少52％。
可以在根据本披露的实施例中使用任何合适的织物增强材料，包括但不限于任何期望的重量和取向的、并且在一些情况下由合适的弹性体或粘合剂层分开的多个单独的层组成的织造或非织造材料。在一些其他方面，织物增强件是单层。织物增强材料可以基于多种多样的合成和天然纤维，包括聚酯、尼龙、芳族聚酰胺(例如，芳纶)、玻璃、聚丙烯、碳纤维绳、纤维素、羊毛、或其他。这些纤维可以是复丝、单丝或短纤维。在一些实施例中，织物增强材料是单层聚酯和/或尼龙。聚酯可以是聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。在一些情况下，该聚酯可以是含有衍生自对苯二甲酸和间苯二甲酸两者或其二甲酯的重复单元的共聚酯。在此类情况下，共聚酯典型地将含有至少约95重量百分比的对苯二甲酸和高达约5重量百分比的间苯二甲酸。更典型地，该共聚酯将含有至少约97重量百分比的对苯二甲酸和高达约3重量百分比的间苯二甲酸。该聚酯织物可以任选地由聚酯短纤纱制成，以改进粘附特性。可以与本披露结合使用的尼龙织物可以由几乎任何类型的尼龙构成，例如尼龙-6,6、尼龙-6,12、尼龙-6,10、尼龙-6,9、尼龙-6、尼龙-11或尼龙-12。出于商业原因，尼龙典型地将是尼龙-6,6或尼龙-6。
形成根据本披露的链轮主体的可塑材料包括可塑的聚合物材料，比如聚氨酯聚合物、聚酯聚合物、环氧聚合物等。聚合物铸造是一种铸造方法，其中模具填充有液态合成聚合物，然后该液态聚合物硬化。在根据本披露的实施例中，可以通过液态聚合物加有效量的“硬化剂”液体来完成铸造，该“硬化剂”液体在功能上包含第二聚合物或反应物，用于形成最终产物，该最终产物是共聚物。共聚物在最终聚合物分子中含有两种不同的交替的化学实体。例如，在聚氨酯铸造工艺中，聚氨酯聚合物结构可以通过使二异氰酸酯或多异氰酸酯与多元醇反应来形成。用于制作聚氨酯的异氰酸酯和多元醇均为每分子平均含有两个或更多个官能团。将材料混合，引入模具中，并受到某些条件(即温度、时间、压力等)的作用来形成聚氨酯聚合物结构或主体。在一些方面，链轮主体或其多个部分是通过低压铸造工艺制备的，在该低压铸造工艺中，充分降低空模具内的压力，并且使用低压将反应组分转移到空模具中，然后这些反应组分在模具内发生反应并铸造链轮主体。在一些其他方面，链轮使用压缩模具工艺形成，该工艺不涉及降低模具中的压力，而是使用高压来将反应组分转移到空模具中，并且在组分上施加足够的力以在模具中形成链轮。
用于形成链轮主体的聚合物材料也可以以本领域普通技术人员已知的常规或合适的量与各种添加剂混合。此类添加剂可以包括但不限于交联剂、催化剂、防止过度快速固化的阻滞剂、抗氧化剂、抗老化助剂(例如，耐臭氧和抗紫外线)，粘合促进剂、加工助剂、阻燃添加剂、增强剂和填充剂，比如炭黑、二氧化硅、其他矿物填充剂、木质素、纤维、摩擦改良剂(如UHMWPE和PTFE)等。在一些情况下，还可以添加炭黑、银盐或任何其他合适的导电材料以控制和/或减少静电积聚。增强填充剂通常以约1phr(对每一百份树脂添加的份数)至约50phr范围内的水平使用。
在一些实施例中，将超高分子量聚乙烯(UHMWPE)以合适的量掺入可塑的聚合物材料混合物中，以便为链轮提供增加的耐久性。可以使用任何合适形状的UHMWPE颗粒，例如粉末、纤维等。在使用UHMWPE粉末的情况下，粉末中颗粒的平均尺寸可以是从约20微米至约100微米、从约40微米至约80微米、或者甚至从约50微米至约70微米。可以以合适的量掺入UHMWPE粉末，诸如按可塑的聚合物材料的重量计从约1％至约10％、按可塑的聚合物材料的重量计从约2％至约8％、或者甚至按可塑的聚合物材料的重量计从约3％至约7％。在任何情况下，当将UHMWPE粉末掺入可塑的聚合物材料混合物中时，混合物需要具有足够低的粘度以通过自动混合设备上的齿轮泵进行加工，该自动混合设备在本领域中通常用于加工此类产品。
在一些情况下，包括UHMWPE粉末的最终固化的可塑的聚合物材料混合物或以其他方式生产的链轮的硬度为从约60肖氏D硬度值至约100肖氏D硬度值，或者甚至从约75肖氏D硬度值至约85肖氏D硬度值。
根据本披露的实施例的优点包括高扭矩负载下重量轻且非常耐磨损的链轮。链轮实施例的制造成本也低于现有技术，并且可以在没有显著额外成本的情况下将一个或多个凸缘添加到链轮上。链轮实施例还允许任何期望的装饰品设计容易地铸造到链轮中，同时产生非常精确、坚固且耐磨损的齿和凹槽区域。并且，链轮实施例是耐腐蚀的并且不需要涂漆或其他耐腐蚀涂层。
在应用中，本披露的实施例可以用于啮合诸如V形皮带、多楔带、微型V形皮带或同步带等这类皮带，并且驱动或者由这类皮带驱动。在其他应用中，链轮实施例还可以用作同步链轮、齿轮链轮、或联轴器。
根据本披露的实施例可以在合适的扭矩负载范围内使用，范围既窄又宽；例如，从约0.1ft-lb至约4,000ft-lb、从约10ft-lb至约1,000ft-lb、约150ft-lb或更大、约200ft-lb或更大、约250ft-lb或更大、约300ft-lb或更大、或者甚至约400ft-lb及以上。链轮/皮带轮实施例可以具有任何合适的直径，比如但不限于直径从约1英寸至约45英寸。齿形结构的宽度可以具有任何合适的宽度，包括约0.25英寸宽到约10英寸宽，或者甚至从约0.375英寸宽到约8英寸宽。并且，齿形结构可以具有任何适用的齿节距，包括但不限于8mm节距至14mm节距或其间的任何点。
为了说明和描述的目的，已经提供了对实施例的前述描述。提供示例性实施例，使得本披露将是充分彻底的，并且将范围传达给本领域技术人员。阐述许多具体细节，例如特定部件、装置和方法的实例，以提供对本披露的实施例的彻底理解，但并不旨在是穷尽的或限制本披露。应当理解，在本披露的范围内的是具体实施例的单独的元件或特征通常不限于该具体实施例，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在所选择的实施例(即使不是明确示出或描述的)中使用。本披露也可以以许多方式变化。此类变化不被视为偏离本披露，并且所有此类修改旨在被包括在本披露的范围内。
另外，在一些示例性实施例中，没有详细描述熟知的方法、熟知的装置结构和熟知的技术。进一步地，对于本领域技术人员将显而易见的是，在用来实现本披露中所描述的内容的装置的设计、制造和操作中，例如可能存在装置设计、构造、状态、部件的腐蚀、部件间的间隙上的变化。
尽管在此可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。除非上下文明确指出，否则在此使用的比如“第一”、“第二”、以及其他数字术语等术语不暗示次序或顺序。因此，在不脱离示例性实施例的传授内容的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
为便于描述，空间相对术语，如“内部”、“相邻”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可以在此处用于描述一种元件或特征与另外的一种或多种元件或特征的关系，如图所示。除了附图中描绘的取向之外，空间相对术语可以旨在涵盖使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果附图中的装置被翻转过来，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将被定向在其他元件或特征“上方”。因此，实例术语“下方”可以包括上方和下方的取向两者。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他取向)，并且相应地解释在此使用的空间相对描述符。
虽然上面已经详细描述了本披露的几个实施例，但是本领域普通技术人员将容易地理解，在实质上不脱离本披露的传授内容的情况下，许多修改是可能的。因此，此类修改旨在被包括在如权利要求中限定的本披露的范围内。
Claims (10)
1.一种高扭矩链轮，包括：
-凹入的轮毂部分和由可塑的聚合物材料形成的主体，该主体限定了外周，该凹入的轮毂部分限定了用于接合轴套的内表面，该轴套包括光滑的圆形外表面和用于与该高扭矩链轮固定的至少一个螺纹端口；
-连续齿形结构，该连续齿形结构布置在该主体的外周上，并且具有圆形节距；以及，
-织物增强件，该织物增强件嵌入在该主体中、邻近该轮毂部分的内表面；
其中，该轮毂部分内表面是被适配成用于接合常规QD轴套或锥形锁定轴套的锥形形状；
其中，该连续齿形结构包括多个S形凹槽，该多个S形凹槽用于接合皮带并且具有凹槽宽度；并且，
其中，该凹槽宽度与该圆形节距之比是从0.50至0.65的范围中选择的值。
2.如权利要求1所述的高扭矩链轮，其中，该可塑的聚合物材料包括按该可塑的聚合物材料重量计的从1％至10％的量的超高分子量粉末。
3.如权利要求1所述的高扭矩链轮，进一步包括凸缘，该凸缘布置在该主体的侧面上、紧邻该连续齿形结构。
4.如权利要求1所述的高扭矩链轮，进一步包括被嵌入在该连续齿形结构外表面中的织物增强件。
5.如权利要求1所述的高扭矩链轮，其中，该可塑的聚合物材料包括按该可塑的聚合物材料重量计的从3％至7％的量的超高分子量粉末。
6.如权利要求2或5所述的高扭矩链轮，其中，超高分子量粉末具有从40微米至80微米的平均颗粒大小。
7.如权利要求1所述的高扭矩链轮，其中，该可塑的聚合物材料具有从60肖氏D至100肖氏D的固化硬度。
8.如权利要求1所述的高扭矩链轮，其中，该可塑的聚合物材料是聚氨酯或环氧树脂材料。
9.如权利要求1所述的高扭矩链轮，其中，该主体没有任何金属结构。
10.如权利要求9所述的高扭矩链轮，其中，该主体限定端口，这些端口包括布置在其中的螺纹金属插入件。
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