[发明专利]齿带传动装置

说明书

本申请是申请号为89103874.4，申请日为890603，题为动力传动齿带、带轮及其传动装置的专利申请的分案申请。

本发明涉及动力传动装置，特别涉及由齿带和带轮构成的齿带传动装置。

在普通的齿带传动系统里，挠性齿带与圆周带有径向向外开启凹槽的带轮啮合。这样一种带式传动的问题在于传动装置运转时，带齿与带轮啮合和脱离时产生噪音。

一种惯用形式的齿传动系统是采用具有梯形横截面的轮齿和与之配合的梯形横截面轮槽。另一种已知的传动齿带公开在德国专利DE3629789A1中，该齿带上的带齿的侧面大部分由一个圆弧形成，其半径中心位于节距线上并大致等于带齿的宽度。上述两种带齿与带轮啮合时的过渡性不好，噪音大且不能用于高负荷的传动中。在努力减少令人烦恼的噪音问题过程中，也曾采用许多其它形状的齿和带轮槽，但还没有一种是完全成功的。

本发明的目的是克服上述缺点，提出一种改进的齿带传动装置，该传动装置借助于齿带和带轮的配合，通过消除带齿的摩擦和过分挠曲，有效地降低了噪音，同时，在高负荷传动中，也具有寿命长，传动可靠的特点。

本发明提出的齿带传动装置包括：

一齿带体，其上有许多从带体向内凸出，纵向间隔的齿，每一齿对称于垂直所述节距线的轴线，每一齿的一半由三部分组成，即由圆弧限定的凹形齿根表面，该齿根表面的底部限定带齿底线；由所述齿根表面向内延伸的凸形传动表面，其圆弧半径中心在所述节距线上；由所述传动表面向内延伸的凸形顶部表面，其圆弧半径中心在齿上，且该半径小于限定所述传动表面的圆弧半径；

一带轮，其上圆周部分具有许多径向向外开启的槽，每一槽是对称的，每一槽的一半包括：从相邻带轮槽之间齿顶面的齿顶线向内过渡的由圆弧限定的凸出外表面，从所述外表面向内延伸的凹形侧壁表面，当带齿完全啮合在带轮槽内时，该凹形侧壁表面的圆弧半径中心在与所述带齿的节距线重合的线上；从所述侧壁表面向内延伸的凹形内表面，限定其位置的圆弧半径中心在槽内，并且该半径小于所述侧壁表面的圆弧半径；

所述带齿和带轮的结构是这样的，即，当带齿完全进入所述轮槽内，所述带齿传动表面与所述带轮槽的侧壁表面啮合时，所述带齿齿根表面与所述带轮槽凸出外表面之间存有间隙，所述带齿传动表面与所述带轮槽的侧壁表面面啮合，所述带齿顶部表面与所述带轮槽由侧壁表面向内的内表面之间存有间隙。

本发明的齿带传动系统使带齿与带轮槽侧壁平滑的啮入和脱离，既使在它们之间传动高载荷时，仍然能有效地避免噪音。

在本发明例举的实施例中，带齿与轮槽的一个侧壁表面的一部分产生传力啮合，而带齿的另一侧面基本沿它的整个长度都存在间隙。也可以在带轮和带齿之间于带齿的齿根部分和其内顶端处提供间隙。

本发明中的一种带齿的高度大于带轮槽的深度，所以，当带齿完全进入轮槽时带齿受压，然而，在带齿和带轮槽侧壁的非传力表面之间仍维持间隙。

齿和带轮槽的结构要设计成这样的形状，即在传动装置工作中，当带齿从轮槽里移出时，要避免带齿的根部与带轮槽的另一端摩擦。

在齿带传动装置中，除齿带外，还包括一与齿带配合的带轮，该带轮圆周上有许多径向向外开启的槽，每一个槽对称于径向中心线，每一个槽的一半包括：从相邻轮槽之间的齿顶面限定的齿顶线向内过渡的圆弧凸形外表面；从凸形外表面向内过渡的凹形侧壁表面，当带齿与轮槽完全啮合时，该凹形侧壁的半径中心在与带的节距线重合的线上；从侧壁表面向内过渡的凹形内表面，其圆弧半径中心在轮槽上，并且其半径小于上述的侧壁表面圆弧半径。带齿和轮槽这样构成，当带齿完全进入轮槽内，带齿传动表面与轮槽侧壁表面啮合时，带齿齿根表面与轮槽凸形外表面之间存有间隙，带齿传动表面与轮槽侧壁表面面啮合，带齿顶部表面与轮槽的从侧壁表面向内的内表面之间存有间隙。

带齿传动表面的圆弧半径可基本等于带轮槽侧壁表面的圆弧半径。

带齿传动表面的圆弧半径可小于带轮槽侧壁表面的圆弧半径。

轮槽内表面的圆弧半径可大于带齿顶部表面的圆弧半径。

从齿带齿底线向内的带齿高度大于从带轮槽齿顶线向内的轮槽深度。

在例举的实施例中，带轮槽还包括一外凸的横向底面。

本发明包括的带齿和带轮槽结构是这样设计的，即，当带齿的一边传动表面与相对应的轮槽侧壁表面啮合时，带齿的另一边完全与轮槽表面脱离。

本发明的一种变更型包括这样的结构，即，带轮槽的侧壁表面包括一从凸形外表面向内延伸的平面，该平面与内侧壁表面相切，切点向内离开轮齿顶线的距离，基本为自齿顶线向内的轮槽深度的二分之一。