嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构及方法，包括第一链轮片和第二链轮片，所述第一链轮片和第二链轮片相对设置，且第一链轮片和第二链轮片固定连接形成链轮本体，所述链轮本体还包括嵌套于第一链轮片和第二链轮片中部的轴套，在所述第一链轮片、第二链轮片和轴套围成的封闭空间内填充有粉体，所述链轮本体的外周圈在第一链轮片和第二链轮片之间设置阻尼材料片，将链轮结构设置成由分体的两个链轮片组成，链轮结构内部填入具有一定流动性的粉体，由于阻尼材料片的缓冲及其与粉体的共同作用，让处于振动运动状态的链轮的振动逐渐消失，最终达到减振降噪的目的，使链传动过程更加平稳可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于振动噪声控制领域，涉及一种嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构及方法。
技术介绍
链传动是一种以链条为中间挠性件的非共轭啮合传动，可做传动用、输送用、传力用及其它用途。由于它具有结构简单、紧凑、传力大、效率高、平均传动比准确、适应性强、经济等主要特点，特别是在大中心距、定速比、多轴传动及环境恶劣的开式传动、大载荷的低速传动工况下，采用链传动比带传动和齿轮传动更具优越性，所以其在国民经济各部门获得了广泛应用。但是，在经典的链条传动过程中，由于多边形效应或其它制造、安装误差等原因，链轮及其联接轴会发生轴向、径向、角摆动和扭转振动以及链条横向和纵向振动，而啮合冲击引起的滚子振动和链轮振动形成的噪声是链传动噪声的主要部分,严重影响链传动的精度和运动的平稳性，并产生强烈的振动噪声,从而大大制约了链条传动的速度和效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构及方法，基于目前链传动中的振动与噪声问题，进而对现有链轮结构进行改进，最终达到减振降噪、实现高速平稳运动的目的。在嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构中，其中阻尼材料片起到缓冲、减振、降噪和密封作用，粉体由于其间及其与链轮的轮壁之间碰撞、干摩擦和发热来吸收和耗散振动能量，从而大大减轻链轮及其联接轴出现的振动问题，实现高速平稳运动。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构，包括第一链轮片和第二链轮片，所述第一链轮片和第二链轮片相对设置，且第一链轮片和第二链轮片固定连接形成链轮本体，所述链轮本体还包括嵌套于第一链轮片和第二链轮片中部的轴套，在所述第一链轮片、第二链轮片和轴套围成的封闭空间内填充有粉体。本专利技术链轮结构将链轮设置成分体结构，由第一链轮片和第二链轮片连接而成，在链轮本体的内部空间内填充粉体，粉体振动时由于粉体其间及其与链轮本体内壁之间碰撞、干摩擦和发热来吸收和耗散振动能量，从而大大减轻链轮及其联接轴出现的振动问题，最终达到减振降噪的目的。所述链轮本体的外周圈在第一链轮片和第二链轮片之间设置阻尼材料片，所述阻尼材料片与第一链轮片和第二链轮片均固定连接；阻尼材料片在结构变形时动态应变滞后于动应力，从而能消耗振动能量，达到减振的目的。优选的，所述第一链轮片和第二链轮片的中部均具有偏向链轮本体外部的弯折；使第一链轮片和第二链轮片中部的间隙增大，可以给粉体提供更多的容纳空间，使链轮结构在粉体的作用下更好的起到减振降噪的作用。所述粉体的填充体积为封闭空间总体积的90～96％；使粉体在链轮结构的封闭空间内具有一定的流动性，正是由于粉体的流动性，可以在发生振动时粉体重新分布，将链轮结构不平衡的加速运动平衡掉。优选的，所述轴套包括轴套本体，所述轴套本体的两侧均固定连接有轴套连接环，轴套连接环与第一链轮片或第二链轮片固定连接；保证轴套与第一链轮片和第二链轮片的连接可靠性，同时轴套连接环、第一链轮片、第二链轮片的连接孔也可作为粉体填充孔，由该连接孔向链轮结构内部填充粉体。所述第一链轮片和第二链轮片的结构左右相互对称，第一链轮片和第二链轮片的齿形和齿数均相同；保证第一链轮片和第二链轮片所组成结构能完成经典的整体链轮的传动功能。所述阻尼材料片为圆环形链轮结构，所述圆环形链轮结构的齿数与第一链轮片的齿数相同，圆环形链轮结构的齿形与第一链轮片的齿形基本相同；阻尼材料片的齿形和齿数和链轮的齿形和齿数基本相同，阻尼材料片可以与链轮本体相配合实现传动。所述阻尼材料片为聚氨酯橡胶材料制成，这种材料具有硬度高、强度好、高弹性、高耐磨性、耐撕裂、耐老化、缓冲减震性好、耐油性好等优点，是一般橡胶所不能比的。优选的，所述阻尼材料片的齿形尺寸比第一链轮片的齿形尺寸大1～3mm；保证传动时链条的滚子先与阻尼材料片的齿形先接触，经过缓冲再与传力件链轮接触。所述第一链轮片和第二链轮片在与阻尼材料片的配合处设置嵌合凹槽；用于嵌入阻尼材料，嵌入阻尼材料片厚度要确保该组合式链轮总厚度不超过经典的整体式链轮的厚度。优选的，所述粉体为直径1～2mm的钢球或钨粉颗粒球或铅粉颗粒球；满足一定的耐磨要求，且满足一定的强度要求，以免粉体经常需要更换；钨粉颗粒球为钨金属形成的球形颗粒，铅粉颗粒球为铅金属形成的球形颗粒。嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构的减振降噪方法，在链轮结构发生振动时，链轮结构内的粉体由于惯性作用会沿与链轮结构的振动加速度方向相反的方向在封闭空间内运动，使封闭空间中的粉体重新分布，将链轮结构不平衡的加速运动平衡掉；粉体在振动过程中产生的碰撞和干摩擦，以及粉体与链轮结构内壁之间发生的碰撞、干摩擦、发热来吸收和耗散振动能量；由于链轮结构中阻尼材料片对振动的缓冲及其与粉体的共同作用，让链轮结构不平衡的振动运动状态逐渐消失，使链轮结构传动过程更加平稳。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术将链轮结构设置成由分体的两个链轮片组成，链轮结构内部填入具有一定流动性的粉体，粉体振动时由于粉体其间及其与链轮本体内壁之间碰撞、干摩擦和发热来吸收和耗散振动能量，从而大大减轻链轮及其联接轴出现的振动问题，最终达到减振降噪的目的。2.本专利技术在分体的两个链轮片轮齿部位之间设置阻尼材料片，不仅起到对链轮结构内部的密封作用，还可以在结构变形时动态应变滞后于动应力，从而能消耗振动能量，达到减振的目的。3.本专利技术在分体的两个链轮片轮齿部位之间设置阻尼材料片，其齿形尺寸比第一链轮片和第二链轮片的齿形尺寸大1～3mm，保证传动时链条的滚子先与阻尼材料片的齿形先接触，经过缓冲再与传力件链轮接触，将原来一次刚性碰撞冲击接触传动过程变成了两次具有柔性的接触传动过程，即链条滚子先与阻尼材料片的齿形发生柔性接触，待阻尼材料片发生了较大变形后，才二次与链轮轮齿发生接触，加长了接触时间，减少了链条滚子与链轮轮齿接触前的相对速度，将原来的刚性碰撞接触变成了柔性缓冲接触，从而大大降低了链传动的振动与噪声，提高了传动的平稳性。4.粉体在链轮结构内部紧密排列时，粉体总体积占填充空腔体积的90～96％，使粉体具有一定的流动性，进而在链轮结构发生振动时粉体可以重新排布，让链轮结构不平衡的振动运动状态逐渐消失。5.本专利技术的链轮结构的链轮片分体设置，链轮片和阻尼材料片通过紧固件固定连接，当嵌入的阻尼材料片磨损后，可以通过拆卸链轮片，将易损阻尼材料片更换，用新的带齿阻尼材料片代替原来齿形磨损的阻尼材料片后，可以继续使用，从而实现恢复磨损前其减振降噪效果。附图说明图1为嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构的主视图；图2为本专利技术链轮结构的侧视图；图3为图1中A处局部放大图；图4为冲压链轮片的主视图；图5为冲压链轮片的侧视图；图6为轴套的主视图；图7为轴套的侧视图；图8为阻尼材料片的主视图；图9为阻尼材料片的侧视图；图10为链轮发生轴向振动时的粉体减振工作原理图；图11为图10中B处局部放大图；图12为链轮发生径向振动时的粉体减振工作原理图；图13为链轮发生角摆动时的粉体减振工作原理图；图14为链轮扭转振动图；图中，1、第一链轮片，2、螺母，3、密封垫圈，4、铰制孔螺栓，5、螺母，6、垫圈，7、阻尼材料片，8、粉体，9、紧固螺钉，10、套筒，11、轴套，本文档来自技高网...

【技术保护点】
嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构，其特征是，包括第一链轮片和第二链轮片，所述第一链轮片和第二链轮片相对设置，且第一链轮片和第二链轮片固定连接形成链轮本体，所述链轮本体还包括嵌套于第一链轮片和第二链轮片中部的轴套，在所述第一链轮片、第二链轮片和轴套围成的封闭空间内填充有粉体。

【技术特征摘要】
1.嵌入粘弹性材料的粉体阻尼减振降噪链轮结构，其特征是，包括第一链轮片和第二链轮片，所述第一链轮片和第二链轮片相对设置，且第一链轮片和第二链轮片固定连接形成链轮本体，所述链轮本体还包括嵌套于第一链轮片和第二链轮片中部的轴套，在所述第一链轮片、第二链轮片和轴套围成的封闭空间内填充有粉体。2.如权利要求1所述的链轮结构，其特征是，所述链轮本体的外周圈在第一链轮片和第二链轮片之间设置阻尼材料片，所述阻尼材料片与第一链轮片和第二链轮片均固定连接。3.如权利要求1所述的链轮结构，其特征是，所述第一链轮片和第二链轮片的中部均具有偏向链轮本体外部的弯折。4.如权利要求1所述的链轮结构，其特征是，所述轴套包括轴套本体，所述轴套本体的两侧均固定连接有轴套连接环，轴套连接环与第一链轮片或第二链轮片固定连接。5.如权利要求1所述的链轮结构，其特征是，所述第一链轮片和第二链轮片的结构左右相互对称，第一链轮片和第二链轮片的齿形和齿数均相同。6.如权利要求1或5所述的链轮结构，其特征是，所述阻尼材料片为圆环形链轮结构，所述圆环形链轮结构的齿数与第一链...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁森，袁丽华，古恒，杨先锋，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37