CN1271357C - 齿带传动装置或链式传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种齿带传动装置或链式传动装置,配有至少一个齿轮(10)和至少一条齿带或至少一个链条。于此,齿轮(10)的至少一个齿(A,B)和/或齿带的至少一个齿或链条的至少一个链节具有一种与其余的齿的齿面几何构形不一致的齿面几何构形。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿带传动装置或链式传动装置,传动装置至少具有一个齿轮和至少一条齿带或至少一个链条。
背景技术
EP-0255333B1介绍一种齿带,其目的在于改善一种齿带传动装置的负荷性质,该齿带的齿都具有凸曲线的齿横断面,呈摆线形。特别是循环地重复的高峰负荷,例如在相应的工作缸中点火瞬间在凸轮轴传动时的高峰负荷,会导致齿带的过早磨损和损坏。在齿带传动装置负荷变动情况下,特别在短时间的负荷高峰情况下,会出现局部超负荷现象,这种超负荷只能通过下述措施来加以考虑,即按最大高峰负荷将整个齿带加以设计,而与高峰负荷出现的次数或依何种时间间隔出现无关。这样一来,齿带传动装置的制造成本便会很贵,而且往往在它的95%以上的运转时间或运转周期内尺寸过大,或者必须提前更换。
从DE-43 31 482 A1、DE-29 06 619 B1及DE-31 09 172 C2得知,为了降低或避免齿带传动装置或辊子链传动装置运行时产生的齿带噪声或链条噪声,必须对齿轮的齿分布和相应地对链条的链节分布,进行不规则的设计。但短时的高峰负荷的问题仍不能由此加以解决,这是因为齿带的这种负荷不能仅靠不同的齿分布来加以改变的缘故。
从此类说明书US-PS 3.377.875中得知一种具有链条及所属齿轮的链式传动装置,可以达到延长使用寿命和降低噪声的目的,齿轮之一的各个齿在保持齿面几何构形的情况下,加以如此铣削,使得上述的各个齿在各自的横截面上变得较窄,也就是说,齿面中的一个齿面实际上经受到一种平行偏移,但或者说,在上述平行偏移之处,在保持基本的凹处几何构形的情况下,附带地使有关的齿之间的几个凹处铣得更深一些。这样,要么是齿中的几个齿仅仅设计得较窄一些,要么是设计得较窄一些而且凹处也设计得较深一些。
发明内容
本发明的任务因此是提供上述那种齿带传动装置和链式传动装置,改善其容许负荷,延长其使用寿命。
本发明的上述任务是通过带以下特征的齿带传动装置或链式传动装置加以解决的。
为此,依本发明提出如下:一种齿带传动装置或链式传动装置,包括多个组成部分,即具有至少一个齿轮,和与该齿轮啮合的至少一条齿带或链条,其中,该齿轮的至少一个齿轮齿和齿带的至少一个齿带齿或链条的至少一个链节中的至少一个特定齿或链节,具有一种与其余的齿或链节的齿面几何构形是不一致的齿面几何构形,其特征在于:该具不一致齿面几何构形的特定齿或链节,涉及出现从传动装置外部产生的负荷高峰在装配时如此定位,使得该该具不一致齿面几何构形的特定齿或链节在负荷高峰值出现的瞬间时处于开始啮合或结束啮合的状态。
因此,对齿带传动装置,特别对最高加载的齿带传动装置来说,可以减小齿带的加载。
在负荷高峰条件下通过以下措施来实现一种特别有效的卸载,即齿带和/或齿轮的至少一个齿的前后齿面的齿面几何构形,或者链条的至少一个链节的齿面几何构形,是不对称的。
一种特别简单的构造可以通过下述措施来获得:齿带和/或齿轮的至少一个齿,或者链条的至少一个链节,具有一种较陡的或较平缓的齿面几何构形,或者具有一个较大的或较小的顶部半径;或者是至少一个齿具有较大或较小的底部半径。
有利的做法是,齿带的至少一个齿或者链条的至少一个链节具有与其余的齿或链节不一致的齿面几何构形,并加以如此布置,使得上述的那个齿或那个链节在出现负荷高峰的瞬间同齿轮中的至少一个相啮合,说是更确切一点,齿轮的至少一个齿具有与其余的齿不一致的齿面几何构形,并加以如下布置,使得那个齿在出现负荷高峰的瞬间同齿带或同链条相啮合。特别有利的是,那个齿或那个链在出现负荷高峰的瞬间处于同齿轮中的至少一个齿轮开始啮合或结束啮合的状态,或者同齿带或链条开始啮合或结束啮合的状态。这一点获得了齿带或链条和齿轮之间的一种最佳卸载效应。
通过下述措施可以有利地更进一步改善卸载情况:齿带的至少两个齿或链条的至少两个链节具有与其余的齿或链节不一致的齿面几何轮廓,并加以这样的安排,即那两个齿或那两个链节在出现负荷高峰的瞬间,处于同齿轮中的至少一个齿轮开始啮合和/或结束啮合的状态,或者说齿轮的至少两个齿具有与其余的齿不致的齿面几何构形,并加以如此安排,使得那两个齿在出现负荷高峰的瞬间正好处于同齿带或链条开始啮合和/或结束啮合的状态。
另一种有利的结构形式是,单个匹配的齿面几何构形即设置在一个主动的齿轮上亦设置在从动的齿轮上,或者说设置在齿带或链条的相交点上。在采用齿带传动的情况下,例如在汽车上的曲轴和凸轮轴之间的那种传动,即可例如在主动齿轮上又可在从动的齿轮上有三个齿具有单独的齿面几何构形,这种齿面几何构形是这样设计的,使得由于不均匀冲动而产生的齿带延伸以及随之出现的齿距误差得到补偿。上述齿距误差补偿作为齿带伸长量的函数可以经过上述更多的齿面几何构形逐渐减少到一个o值。
本发明提出的齿带传动装置或链式传动装置特别有利地适用于一个传动机组,尤其是一辆汽车的喷嘴直接喷射的共轨系统中的高压泵的驱动。
该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与在传动机组中的曲轴连接的传动装置。
该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与在传动机组中的燃料喷射系统连接的传动装置。
该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与在传动机组中的凸轮轴驱动装置连接的传动装置。
该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与自行车驱动装置的驱动连接的传动装置。
该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于一个四缸内燃机对高压泵的驱动连接的传动装置
传动装置是用于与自行车驱动装置连接。本发明的其他特征、优点和有利的改进可从参照附图对本发明所做的下述描述中看出。这些附图表示:
附图说明
图1:一种传统的齿带装置的一个示意断面图;
图2:根据本发明的一种齿轮的一个优选的结构形式;
图3a和3b:图2中所示A和B范围中齿轮的一个齿的分别放大视图;
图4a和4b:图1和图2所示齿轮的各齿上负荷曲线的分别示意图。
具体实施方式
图1表示一个配有一个齿带14的传统齿带传动装置的一个断面,该齿带与一齿轮10的齿1001至1015相啮合。在所示的实施例中,齿轮10由一内燃机的一个曲轴12驱动,并经过齿带14而带动一个图中未示出的凸轮轴。箭头16表示齿轮10的旋转方向。
齿1001处于齿轮10和齿带14之间开始啮合的状态中,齿1015则处于结束啮合的状态中。
图2表示一个齿轮10的一种有利的实施形式,图3a和3b则分别表示图2中A和B范围的放大视图,并表明有关的齿24和26的齿面几何构形。虚线表示齿24和26的齿面几何构形,而实线则表示其余的齿的齿面几何构形。在此,齿24和26的齿面18和20具有不同的几何构形,因此在齿轮10和齿带(图中未示出)之间开始啮合和结束啮合之际获得减小的负荷。换句话说,就是齿24和26具有一种非对称的齿面几何构形。
为此,齿24和26是这样选择的:当由于在内燃机的相应工作缸中的点火而出现一负荷高峰时,这两个齿正好处于图2中所示的位置上。
图4a和4b表示齿轮10的齿1001至1015上齿面力曲线。在X-轴线上分别标出齿号1001至1015;在Y-轴线上则标出齿上的齿面力。实线表示在正常负荷情况下的齿面力曲线,虚线表示在负荷高峰条件下的齿面力曲线。
图4a表示一种传统齿轮的齿面力曲线,图4b则表示本发明提出的齿轮10的齿面力曲线。可从图中直接看出,在齿1001和1015的齿面力高峰范围中,依本发明的齿轮10上的负荷小于一种传统齿轮上的负荷。上述负荷减小决定齿带14或齿轮10的磨损降低,从而导致齿带传动装置使用寿命的延长。
很显然,由齿带传动装置或链式传动装置的个别使用情况决定,哪些齿或哪些链节设计得具有改变了的齿面几何构形,以及这些改变了的齿面几何构形是怎样安排的。例如不同的齿须为了适用于4缸或5缸的内燃机而相应地加以改变。
根据所改变的那个齿或那些齿是在齿轮10上和/或在齿带14上的情况之不同,必须将齿轮10或齿带14或者链条准确地安装在预定的位置上,使得在内燃机工作时所改变的齿面几何构形在正确的时间安排中,也就是说,在曲轴轮10上由于工作缸中的点火而出现负荷高峰时,起承载作用。
可以使齿轮10的个别的齿或所有的齿都具有一种最佳的齿面几何构形。在齿带14或齿轮10的圆周上已知负荷曲线的条件下,同样可以做到下述之点,即根据齿带14或齿轮10的延伸范围相应地改变齿面几何构形。在极端情况下,每个齿都可以有一种不同的齿面几何构形。
此外,本发明并不局限于图1中所示的传动系统。其实通常在传动系统会出现负荷高峰,这些负荷高峰可以用本发明提出的装置相应地加以补偿,例如在自行车传动装置上也可以做到这一点。
Claims (16)
1.齿带传动装置或链式传动装置,包括多个组成部分,即具有至少一个齿轮(10),和与该齿轮啮合的至少一条齿带(14)或链条,
其中,该齿轮(10)的至少一个齿轮齿(24,26)和齿带(14)的至少一个齿带齿或链条的至少一个链节中的至少一个特定齿或链节,具有一种与其余的齿或链节的齿面几何构形是不一致的齿面几何构形(18,20),
其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节,涉及出现从传动装置外部产生的负荷高峰在装配时如此定位,使得该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节在负荷高峰值出现的瞬间时处于与啮合部件成开始啮合或结束啮合的状态。
2.如权利要求1中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节相对前后齿面相关的齿面几何构形是非对称的。
3.如权利要求2中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节具有一种与其余齿或链条较陡或较缓斜的齿面几何构形。
4.如权利要求1中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节具有一种与其余齿或链条较陡或较缓斜的齿面几何构形。
5.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节具有相对其余的齿或链节较大或较小的顶部半径。
6.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节为齿带(14)上的齿带齿或链条上的链节,并且是如此安排的,使得那个齿带齿或链节在出现负荷高峰的瞬间处于与齿轮(10)中的至少一个齿轮齿开始啮合或结束啮合的状态之中。
7.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节为至少两个齿带齿或链条上的至少两个链节,并且是这样加以安排的,使得这两个齿带齿链节在出现一次负荷高峰的瞬间与齿轮(10)中的至少一个齿轮齿处于开始啮合和/或结束啮合的状态中。
8.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节为齿轮(10)上的至少两个齿轮齿,是这样加以安排的:使得这两个齿轮齿在出现一次负荷高峰的瞬间与齿带(14)的齿带齿或与链条的链节处于开始啮合和/或结束啮合的状态中。
9.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致齿面几何构形(18,20)的特定齿或链节为所有的齿轮齿和齿带齿或链节,依照齿轮(10)和齿带(14)或链条的圆周上的负荷曲线,具有相应地不一致的齿面几何构形。
10.如权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致的齿面几何构形的特定齿或链节这样配置给各齿轮,使得用于运行而产生的齿带或链条的长度变化以及与之相关的齿距误差减少到0值。
11.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于:该具不一致的齿面几何构形的特定齿或链节既配置给一个主动的齿轮,也配置给一个从动的齿轮。
12.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于,该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与在传动机组中的曲轴连接的传动装置。
13.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于,该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与在传动机组中的燃料喷射系统连接的传动装置。
14.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于,该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与在传动机组中的凸轮轴驱动装置连接的传动装置。
15.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于,该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于与自行车驱动装置的驱动连接的传动装置。
16.如以上权利要求1-4的一项中所述的齿带传动装置或链式传动装置,其特征在于,该齿带传动装置或链式传动装置是一种用于一个四缸内燃机对高压泵的驱动连接的传动装置。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
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