[发明专利]包容包络式传动链及相关传动齿轮

说明书

一种用于机械传动系统中的包容包络式传动链及相关传动齿轮。

本发明的技术背景是：套筒滚子链传动、齿形链传动、带传动以及同步齿形传动等公知技术。

套筒滚子链、齿形链传动、带传动以及同步齿形传动均属于挠性传动。

带传动具有挠曲性和弹性，因此它具有下列特点：(1)传动平稳，能缓和冲击，吸收振动；(2)过载时能自动打滑，可以防止其他机件的损坏；(3)噪声小，减少环境污染；(4)能用于高速和大功率传动；(5)可在较大距离或较近距离内直接传递运动；(6)结构简单，费用较低。一般的带传动是靠摩擦原理传动，受到载荷大小、传动带等因素的影响，带与带轮之间不可避免地存在弹性滑动，使带和带轮接触面上的线速度不能保持相同，传动比形不成固定值；此外依靠摩擦传动的带传动必须有张紧措施，使传动带具有一定的初张力，这将增加轴和轴承的受力。

链传动属于具有中间挠性件的啮合传动，它兼有齿轮传动和带传动的一些特点。与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低；链轮齿受力情况较好，承载能力较大；有一定的缓冲和减振性能；中心距可大而结构轻便。与摩擦型带传动相比。链传动的平均传动比准确；传动效率稍高；链条对轴的拉力较小；同样使用条件下，结构尺寸更为紧凑；此外，链条的磨损伸长比较缓慢，张紧调节工作量较小，并且能在恶劣的环境条件下工作。链传动的主要缺点是：多边形效应引起振动、冲击、噪声；不能保持瞬时传动比恒定；磨损后易发生跳齿；不适用于受空间限制要求中心距小以及急速反向传动的场合。

齿形链又称无声链，传动平稳，振动和噪声都很小，目前它的最高速度可达40m／s，最大传递功率可3600KW，最大传动比可达15，最大中心距可达8m。齿形链宜用于高速、传动比大和中心距较小的场合，其传动效率一般为0．95-0．98，润滑良好的传动可达0．98-0．99。齿形链比套筒滚子链结构复杂，价格较高，制造较难，故多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。

同步齿形带传动是具有带传动、链传动和齿轮传动等优点的新型传动。带的工作面成齿形，与带轮的齿槽作啮合传动。齿形带的强力层承受负载，以保持齿形带的节线长度不变。齿形带与带轮间没有相对滑动，从而使主动轮和从动轮间作无滑差的同步啮合传动，存在着安装位置要求高、载荷轻、易疲劳断裂，带齿的剪切和压馈，以及带两侧边，带齿的磨损不足等问题。

本发明的目的和任务是创造一种将滚子链、无声齿形链、同步齿形带、带传动的优点融为一体的钢柔性传动系统。它采用全新概念的包容包络推拉式基础机械传动结构，在不扩大节距，在不增加齿数的前提下，实现大幅度减少多边形效应，使圆周力变小，传动的均匀性增加，动载荷减小，承受载荷的面积成倍增加并均匀分摊牵引力，从而达到减少磨损、延缓拉长的目的，尤其在链条进入和退出啮合时，链节间相对转角减小，减轻削弱了中间挠性件的啮向传动，使之在保留常规钢性可回转传动的特性时，还具有以下优点：

1)传动效率非常高(ηγ=0．96～0．99)，不易伸长，无滑动；

2)传动比准确，传动比设计范围大不受设计约束(受空间位置约束)；

3)允许的线速度较高(可达40m／s)，承载负荷能力强，在高、低速均能平稳传动；

4)使用寿命长，滑移效率损失小，耐磨损；

5)自动效对进链，自动补偿磨损值；

6)带的柔性好，无噪声，不跳齿，抗拉能力强；

7)缓冲减振性能好；

8)安装位置要求低，允许不预加初拉力，轴和轴承上所受的载荷小；

9)不受温度影响，在各种恶劣工况下均能传动；

10)结构简单、紧凑，使用可靠，造价低廉；

本发明的目的和任务是通过下述技术方案实现的：

这种包容包络式传动链及相关传动齿轮，包括销轴，其关键在于：传动链的一个基本结构单元是由一块或一块以上主驱动弓型齿形链片、从动弓型齿形链片错位分层叠加后由销轴组合而成，主驱动弓型齿形链片、从动弓型齿形链片的上部呈弓形或直线，左右部呈圆形，圆形中央各有一个销轴孔，下部两个圆形和圆形之间的凹处内齿形与传动齿轮的齿根部份的圆弧形，齿尖和中部组成的齿形形状完全吻合一致。

这种包容包络式传动链及相关传动齿轮，有三种结构形式，其结构特点在于：

A．一个基本单元结构：由销轴依序连接一块或一块以上主驱动弓型齿形链片、从动弓型齿形链片组成；

B．一个复合单元结构：由销轴依序连接一块以上主驱动弓型齿形链片、一块以上从动弓型齿形链片、一块以上加强链板组成；