[发明专利]用于非金属链轮的同步链轮轮廓

说明书

本发明公开了一种高扭矩链轮包括由可塑的聚合物材料形成的主体和凹入的轮毂部分，该主体限定了外周，该凹入的轮毂部分限定了用于接合轴套的内表面，该轴套具有光滑的圆形外表面和用于与高扭矩链轮固定的至少一个螺纹端口。连续齿形结构布置在主体的外周上，该连续齿形结构具有圆形节距。织物增强件可以嵌入在主体中、邻近轮毂部分的内表面。该轮毂部分内表面具有锥形形状，并且被适配成用于接合常规QD轴套或锥形锁定轴套。该连续齿形结构可以具有多个S形凹槽，该多个S形凹槽用于接合皮带并且具有凹槽宽度，并且该凹槽宽度与该圆形节距之比可以是0.65或更小，或者甚至是从0.50至0.65的范围中选择的值。

技术领域

本披露总体上涉及的领域是皮带链轮，并且更具体地涉及一种由可与标准轴套一起使用的聚合物材料形成的皮带链轮。

背景技术

本部分提供背景信息以便于更好地理解本披露的各个方面。应当理解，本文件的此部分中的陈述将从这个角度阅读，并且不作为承认现有技术。

链轮典型地包括多个齿，这些齿与凹槽以交替的形式布置。齿和凹槽围绕链轮的整个外圆周延伸。齿形皮带啮合齿形表面。用于高扭矩应用的常规链轮是由铁或钢制成。通常，链轮通过轴套固定到轴上。轴套的使用允许链轮被安装在许多不同大小的轴上。两种常见类型的轴套是快速断开(QD)和锥形锁定。这两种轴套类型都使用链轮轮毂与轴套之间的锥形界面，该锥形界面在链轮中产生大的轮毂力以便夹紧到轴上。

同步带和皮带轮通常以5mm、8mm、14mm、以及20mm的标准节距尺寸提供。存在着一些5mm和8mm节距尺寸的非金属皮带轮提供物。这些皮带轮通常由尼龙制成，模制成带有用于附接到轴上的直孔和固定螺钉的铝制或钢制轮毂。然而，此类皮带轮对于高扭矩应用来说不够耐用，其中许多应用要求更大的节距尺寸。

常规的链轮由诸如铸铁、钢、导管铁、铝等金属制成，并且皮带典型地由橡胶或聚氨酯制成。对于这些设计，由于该材料与皮带材料相比具有更高的强度和刚度，链轮齿可以被制成比皮带齿更窄。然而，对于用于链轮的非金属材料，可能发生链轮齿较早破裂和断裂。而且，大多数现代同步轮廓(有时被称为‘曲线齿形的’)具有约三分之二节距长度的链轮凹槽宽度。例如，类型‘S’的凹槽宽度与节距的百分比为65％，对于类型‘H’为66％，并且对于类型‘G’为67.5％。

因此，持续需要用于高扭矩应用的非金属皮带轮或链轮(其具有足够耐用和坚固的链轮齿)，根据以下披露的实施例至少部分地满足这种需要。

发明内容

本部分提供了本披露的总体发明内容，并且不一定是其全部范围或其所有特征的全面披露。

在本披露的第一方面，高扭矩链轮包括由可塑的聚合物材料形成的主体和凹入的轮毂部分，该主体限定了外周，该凹入的轮毂部分限定了用于接合轴套的内表面，该轴套具有光滑的圆形外表面和用于与高扭矩链轮固定的至少一个螺纹端口。连续齿形结构布置在主体的外周上，该连续齿形结构具有圆形节距。织物增强件可以嵌入在主体中、邻近轮毂部分的内表面。该轮毂部分内表面具有锥形形状，并且被适配成用于接合常规QD轴套或锥形锁定轴套。连续齿形结构可以具有多个S形凹槽，该多个S形凹槽用于接合皮带并且具有凹槽宽度，凹槽宽度与圆形节距的比率可以是0.65或更小，或者甚至是0.50或更小。

该主体由可塑的聚合物材料形成，例如聚氨酯材料、环氧树脂材料等。在一些情况下，一个或两个可选的凸缘被布置在主体的侧面上、紧邻连续齿形结构，并且在一些其他方面，织物增强件可以嵌入在凸缘的表面中、紧邻连续齿形结构。在一些应用中，高扭矩链轮可以用作同步链轮、齿轮链轮、或联轴器。并且，链轮可以包括发明内容或说明书中描述的任何其他特征或材料。

在一些方面，这些高扭矩链轮进一步包括织物增强件，该织物增强件嵌入在该连续齿形结构外表面中，并且该织物增强件选自尼龙、碳纤维绳、棉、芳族聚酰胺、PTFE、以及其混合物。