CN1598353A - 不等节距高速传动齿形链和链轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不等节距高速传动齿形链链条和链轮。齿形链链条和链轮具有不相等的节距，链轮节距小于链条节距。链轮单齿单侧齿形由三段曲线组成，其中两段圆弧，一段微凸曲线，链轮齿形对称。在链轮端截面中，齿形链链条和链轮为点接触啮合。齿形链链条和链轮可以配对设计制造，以实现最佳的性能。所述齿形链和链轮进行啮合时，啮入啮出平稳，冲击振动和噪音小，适合高速传动，特别适用于摩托车和汽车的配气/正时链传动和机油泵传动。

Description

不等节距高速传动齿形链和链轮

(一)技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及到高速链传动技术，特别适用于汽车、摩托车发动机的配气/正时链传动和机油泵传动等高速传动。

(二)背景技术

齿形链传动广泛用于各种要求运动平稳、噪声低、速度高的工作场合，如汽车、摩托车发动机正时/配气传动。摩托车和汽车发动机曲轴与凸轮轴之间的配气传动，以实现点火时间准确，配气链传动速度非常高。传统的齿形链是链片外侧直边齿廓与链轮直线齿廓啮合，每个链节与链轮的啮合在瞬间完成，啮合过程属于非共轭啮合。由于链传动多边形效应，传统的齿形链条的节距线与链轮的节圆交替的相割或相切，其链条中心线位置周期性的变化。传统的链传动在高速运动时将产生大的冲击振动和噪音，严重影响发动机的性能。

为了有效消减链条的横向移动量，具有80年链条生产历史的德国Ramsey公司将齿形链的铰链结构由传统的滑动摩擦副改进为滚动摩擦副，发展成为具有变节距性能的滚动销齿形链，直接与具有渐开线齿形的链轮啮合。我国使用新型专利(申请号为92226376.0)也公开了一种与变节距滚动销齿形链相配合的链轮加工刀具。德国Ramsey公司生产的采用滚动销或卵形销的齿形链通常也限于≤5000转/分的中低速，而且工艺复杂，成本高，难以在国内推广应用，特别是不适合摩托车和汽车所用的小节距齿形链。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足，提供一种具有低噪音、适合高速传动的齿形链和链轮传动机构。

本发明的不等节距高速传动齿形链链条和链轮采用不相等的节距设计，链轮节距小于链条节距。链轮单齿单侧齿廓由三段曲线组成，其中两段圆弧，一段微凸曲线，链轮齿形对称。

本发明的齿形链链条和链轮节距的设计特点以及链轮齿廓的设计可以保证使齿形链链条和链轮在啮合过程中在链轮端截面中为点接触。链轮节距小于链条节距，可以使啮入完毕的链节处于较大的圆上，可以基本消除在链条和链轮在啮合过程中的啮合线位置变化，以及链条中心线横向移动量。根据链轮的齿数、载荷等，可以计算决定链轮节距与链条节距的差值。链轮节距小于链条节距差值太大，链条与链轮将不能正常啮合；链轮节距小于链条节距差值太小，将达不到好的效果；合理的选择节距差值是关键。

本发明的齿形链链条和链轮节距的设计特点以及链轮齿廓的设计可以保证实现由单面啮合平稳的过渡到双面啮合，可以使链条啮入链轮平稳，啮合作用力无突变，啮入冲击速度小。而且，链轮轮齿齿根无应力集中，有助于提高齿形链的传动能力。

该不等节距高速传动齿形链链条和链轮可以减少链传动多边形效应，减少链条中心线位置周期性的变化。本发明的齿形链链条和链轮，制造工艺简单，成本低，冲击振动和噪音小，特别适合于摩托车和汽车所用的小节距齿形链。

齿形链链条和链轮可以配对设计制造，以实现更佳的性能，在设计时可为非互换性设计，也可根据产品的性能进行专门设计，以达到最好的性能。

齿形链和链轮为点接触啮合，可以有效减少啮入冲击速度，减少滑动，减少齿面磨损，有助于提高齿形链和链轮使用寿命。采用本发明的技术，可以设计出更小齿数的链轮，使机械结构更紧凑。

本发明的不等节距高速传动齿形链链条和链轮可以减小或消除链传动中链条中心线横向移动量，齿形链和链轮啮入啮出时平稳，冲击振动和噪音小，适合高速运动。

齿形链链轮的加工可以通过滚刀在普通滚齿机上加工，既可以保证加工精度，又实现较低的生产成本。

本发明的齿形链链轮设计方式可明显降低冲击振动和噪音，提高运转速度，效果优于采用标准GB/T10885-1989设计的齿形链链轮。

本发明的不等节距高速传动齿形链链条和链轮既适合于小节距齿形链，又可以适合于较大的节距齿形链。

本发明的不等节距高速传动齿形链链条和链轮特别适用于摩托车和汽车曲轴与凸轮轴之间的配气链传动，以及机油泵链传动；适合于代替齿型带传动。

(四)附图说明

图1齿形链链条和链轮传动；

图2是齿形链传动中链条横向移动示意图，其中图2(a)为链条中心线最高的位置，图2(b)为链条中心线最低的位置，链条中心线横向移动f为链条中心线最高最低位置的差值；

图3是齿形链链条；

图4是齿形链链节；

图5是一典型的多齿链轮形状；

图6是一典型的少齿链轮形状；

图7是典型的链轮齿廓曲线，其中1和3部分为两段圆弧，2部分为一段微凸曲线。

(五)具体实施方式

下面结合图对本发明专利的安装和使用做进一步说明。

实施例1：用于摩托车曲轴与凸轮轴之间配气传动的小节距链轮。图5所示链轮与具有图3、4所示结构的齿形链链条实现啮合，链条的节距6.35mm，链轮节距6.34mm。齿形链和链轮为点接触啮合，啮入冲击速度小，噪音低，寿命长，适合线速度可达≥25m/s、转速达6000~10000转/分的高速传动。

实施例2：用于摩托车曲轴与凸轮轴之间配气传动的小节距少齿数链轮。图7是链轮齿廓曲线，链轮单齿单侧齿廓由1，2和3部分三段曲线组成，其中1和3部分为两段圆弧，2部分为一段微凸曲线，链轮齿形对称。图6所示链轮与具有图3、4所示结构的齿形链链条实现啮合，链条的节距6.35mm，链轮节距6.31mm。齿形链和链轮噪音低，寿命长，适合高速传动。

Claims (2)

1、不等节距高速传动齿形链和链轮，包括齿形链链条和链轮，其特征在于齿形链链条与链轮节距不相等，链轮节距小于链条节距。

2、根据权利要求1所述的不等节距高速传动齿形链和链轮，其特征在于链轮单齿单侧齿形由三段曲线组成，其中两段圆弧，一段微凸曲线，链轮齿形对称；在链轮端截面中，齿形链链条和链轮为点接触啮合。

Images