一种链轮包括用于接合齿带的至少一个凹槽，所述凹槽具有齿腹，当该齿带是齿条形式时，该齿腹具有在带齿根半径（Ｒ８）的大约１０５％和大约１２５％之间的凹槽顶半径（Ｒ１），所述凹槽顶半径通过线性齿腹部（２０２）连接到凹槽弓形共轭齿腹部（２００），并且所述线性齿腹部设置为相对于凹槽中心线（ＣＬ）成在大约１８°到大约２４°之间的角度（Φ），并包括至少大约２０％的链轮凹槽深度（ｈ）的长度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及同步带链轮，更具体地，涉及包括通过线性齿腹部连接到凹槽弓形 共轭齿腹部的凹槽顶端半径的同步带链轮。
技术介绍
同步带传动系统广泛用于工业中，其作为链传动或齿轮传动链的替代，用以在 轴之间传递转矩和/或平移运动。带传动具有节线，其从带和链轮齿上偏移并位于带拉伸件内。偏移的节线引入 了这样的问题，即在不同带负载和链轮直径下具有最小干涉的情况下确保带齿良好地进 入到链轮凹槽中。带齿/链轮齿干涉问题又混以以下问题带制造公差和链轮制造公差，其导致 在带齿和链轮齿之间小的节距差；加工公差，其导致链轮齿和带齿齿腹(flank)轮廓之间 小的偏差；在模制过程中的聚合物收缩，这导致小于理想的带齿的形状；带齿在负载下 的旋转和变形，这导致进和出带齿/链轮齿的干涉；和由链轮凹槽深度/带齿高度中的偏 差引起的弦效应，这导致在带齿和链轮齿之间明显的节距差。带齿和链轮齿之间该节距的不匹配导致皮带轮齿的上部、尤其是链轮顶半径与 曲线链轮齿腹相交的区域刮擦带齿齿腹的上部，最终削弱带齿覆盖物，导致带齿失效。本领域的代表是美国专利第4605389号，其公开了带齿的动力传送带，其带齿 具有等切面曲线形式的齿腹表面，其带链轮的链轮齿具有等切面(tractrix)曲线形式的齿 腹表面，带和链轮一起展现了平滑的运行和防棘轮效应的特性。所需要的是一种链轮，其具有通过线性齿腹部连接到凹槽弓形共轭齿腹部的凹 槽顶半径。本专利技术满足该需求。
技术实现思路
本专利技术的主要方面是提供具有凹槽顶半径的链轮，该凹槽顶半径通过线性齿腹 部连接到凹槽弓形共轭齿腹部上。本专利技术的其他方面将通过本专利技术下面的描述和附图而指出或变得显而易见。本专利技术包括一种链轮，该链轮包括用于接合齿带的至少一个凹槽，所述凹槽具 有齿腹，当该齿带是齿条形式时，该齿腹具有在带齿根半径(R8)的大约105%和大约 125%之间的凹槽顶半径(Rl)，所述凹槽顶半径通过线性齿腹部(202)连接到凹槽弓形共 轭齿腹部(200)，和所述线性齿腹部设置为相对于凹槽中心线(CL)成在大约18°到大约 24°之间的角度(Φ)，并包括至少大约20%的链轮凹槽深度(h)的长度。附图说明附图，其结合在本说明中并形成本说明的一部分，示出了本专利技术的优选实施方 式，并且和描述一起用于解释本专利技术的原理。图1是现有技术中的带和链轮啮合接合的横截面图。图2是现有技术中的凹槽轮廓的横截面图。图3是现有技术中的带结构的横截面图。图4是本专利技术的链轮凹槽的横截面图。图5是与本专利技术的链轮凹槽接合的带齿的横截面图。图6是与本专利技术的链轮啮合的带的横截面图。图6A是图6的细节。图7是具有尺寸的本专利技术的链轮凹槽的横截面图。图8示出与图7的链轮凹槽轮廓接合的带齿的轮廓。图9是具有尺寸的本专利技术的链轮凹槽的横截面图。图10是在现有技术的带和现有技术的链轮与本专利技术的链轮之间对齿负载分布进 行比较的示图。具体实施例方式图1是现有技术中的带和链轮啮合接合的横截面图。具有齿高h2和齿基宽b比 大约为0.70的现有技术中的齿带的轮廓与现有技术中的链轮12的齿的一部分32啮合，以 示出带的啮合特性如何依赖于其齿腹表面的形状。尽管在完全接合在链轮腔16中的带齿 14和链轮腔16之间没有干涉的配合，但正进入链轮凹槽20的带齿18和正离开链轮凹槽 24的带齿22具有的齿腹表面26、28如此“陡峭”，以致它们刮擦在链轮凹槽齿腹30、 32的侧面的上部上，如由交迭区域34、36所示出的。在带运行过程中，齿齿腹和凹槽齿 腹之间的刮擦引起噪音并可能导致不想要的带振动。如果在链轮齿腹之间的距离变窄以 便于齿进入和出去而不发生干涉，例如通过从交迭区域34、36去除齿材料，那么每个带 齿将仅仅平移到靠着链轮凹槽齿腹的位置，在那里将再次发生带齿干涉。图2示出了等切面曲线92、94的形成，当带齿为齿条形式时，其用于生成现有 技术中的齿带的齿腹轮廓。通常，等切面曲线限定为悬链线的渐开线。等切面曲线的特征在于切线的一部 分在其在曲线上的接触点和直角坐标轴之间保持恒定的长度。所有切线的方向基本上近 似于带齿在不与链轮齿干涉的情况下进入链轮凹槽时的相对运动方向。用于现有技术中的齿齿腹或凹槽齿腹的等切面曲线92的形状可以在直角坐标系 中表达为如下的等式 _Jr —其中y轴是垂直于带的纵向轴线；χ轴是平行于带的纵向轴线；y = y轴坐标；x = x轴坐标；和A=切线的所述一部分，该部分在等切面曲线上的一点和y轴之间是恒定的。等切面曲线92始于点(X，y)，该点对应于在带齿顶上的点。在图中，点χ位于离y轴距离A处，其中线A也表示该曲线在点(X，y)处的切线。在点(x2，y2)处， 切线A2的长度等于线段A。当曲线92继续时，在点(x3，y3)处的切线A3长度等于切 线A2和线段A。如同所示的，曲线92继续以虚线延伸到点(x4，y4)，该点在线93的 投影上。线93对应于带齿连接表面(landsurface)的位置的y轴坐标。点(x4，y4)位 于离χ轴距离为h2处，该距离对应于带齿的高度。曲线92通过半径R过渡到线93中。等切面曲线94以类似的方式生成，其始于点(x5，y5)，该点与点(x，y)间隔 距离L。曲线94继续以生成到点(x6，y6)，该点与点(x4，y4)间隔距离b。距离b建 立带齿的基宽。图3是现有技术中的带结构的横截面图。典型的现有技术中的齿带包括弹性本 体96，在一侧上包括多个带齿98，而在另一侧上形成任何需要的形状——例如平滑的背 层100或波状的背层102。该本体采用任何合适的弹性体以已知的方式模制或浇铸而成， 所述弹性体例如是天然橡胶、合成橡胶或者它们的混合；或者是能浇铸的弹性体，例如聚亚氨酯。拉伸件104设置在本体中并限定出节线106或者纵向轴线，在运行过程中，带绕 着该线发生弯曲。拉伸件可以由任何合适的高模量的材料制成，例如螺旋钢索、纤维 玻璃绳、例如以商标Kevlar或Kevlar49出售的芳族聚酸胺纤维，等等。碳纤维绳也可以 用于拉伸件104。现有技术中已知的纤维材料可以选择性地设置在带齿中以提高它们的模量，并 且可选地，抗磨织物108可以设置作为齿面。每个现有技术中的带齿中，当带齿为齿条形式时，其齿腹表面112、114的至少 主要部分110基本上为等切面曲线的形式，该等切面曲线以结合图2所述的方式生成。该 等切面曲线通过半径R过渡到连接表面115中。类似地，等切面曲线的半径或延长线用 于过渡到带齿顶116，该带齿顶116可以具有长度L。如在纵向截面中看到的，带齿通过节距P间隔，每个带齿具有基宽b和高度 h2。齿腹表面的陡度对棘轮效应具有影响并通过比率A/h2控制。比率A/h2在大约 0.55-0.90。带齿的深度，其对棘轮效应也有影响，通过比率h/b控制。该比率h/b在大约 0.30-1.0。比率b/p部分地用于减小在进入和出去的过程中带齿和链轮之间的交迭干涉。 比率b/p在大约0.80-0.35。对于公开的每个比率，b/2的量总是大于(A-x4)的量，以避免等切面曲线92、 94理论上互相交迭。这里对带齿齿腹表面的描述是对于带齿为“齿条形式”的情形，也即，当y轴 垂直于节线时，即带是平坦的，好像压在平坦的表面上。当带弯曲时，例如当它在链轮 上行进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种链轮，包括： 用于接合齿带的至少一个凹槽； 所述凹槽具有齿腹，当该齿带是齿条形式时，该齿腹具有在带齿根半径（Ｒ８）的大约１０５％和大约１２５％之间的凹槽顶半径（Ｒ１）； 所述凹槽顶半径通过线性齿腹部（２０２）连接到凹槽弓形共轭齿腹部（２００）；和 所述线性齿腹部设置为相对于凹槽中心线（ＣＬ）成在大约１８°到大约２４°之间的角度（Φ），并包括至少大约２０％的链轮凹槽深度（ｈ）的长度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-2 12/151,0161.一种链轮，包括用于接合齿带的至少一个凹槽；所述凹槽具有齿腹，当该齿带是齿条形式时，该齿腹具有在带齿根半径(R8)的大约 105%和大约125%之间的凹槽顶半径(Rl)；所述凹槽顶半径通过线性齿腹部(202)连接到凹槽弓形共轭齿腹部(200)；和 所述线性齿腹部设置为相对于凹槽中...
【专利技术属性】
技术研发人员：JC盖纳，
申请(专利权)人：盖茨公司，
类型：发明
国别省市：US
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