1 正时齿形链归类
日前正时齿形链的制品和规格繁多,一般根据啮合机制的区别,
分为外啮合圆销式齿形链、内啮合圆销式齿形链和内-外复合啮合圆
销式齿形链;根据齿形链导板结构形式可分为外导式齿形链和内导式
齿形链(此规范中只介绍外导式齿形链);根据导板形状可分为普通
导板齿形链、蝴蝶状导板齿形链。根据根据日前我公司接触最多的是
外啮合齿形链和内-外符合啮合式齿形链。
1.1 外啮合圆销式齿形链
外啮合齿形链是链板以外侧齿廓与链轮轮齿接触的齿形链,如图
1-1 所示。
外啮合的特点是:链板的工作边是外侧直线齿廓,外侧直线齿廓
与链轮轮齿的啮合定位稳定。然则因为啮合定位是瞬时完成的,因此呢
多边形效应较严重,冲击和振动很强,噪声很强,磨损较严重。
图 1-1 外啮合齿形链传动示意图
1.2 内啮合圆销式齿形链
内啮合圆销式齿形链是工作链板以内侧齿廓与链轮齿接触的齿
形链,如图 1-2 所示。
内啮合的特点是:工作边是内侧外凸齿廓;从端面看,工作边和链轮
轮齿是点接触,并且接触点逐步移动,因而接触部分有很强的相对滑
动,接触面积较小,链板的工作边和链轮的工作齿面磨损很强。然则
因为减小了链条多边形效应中的横向跳动,因而振动减轻,传动安稳。
然则内啮合齿形链的最后定位是以内侧齿廓与链轮轮齿接触定
位的,由于定位不足稳定。
图 1-2 内啮合齿形链传动示意图
1.3 内-外复合啮合圆销式齿形链
内-外复合啮合齿形链是一种新型齿形链,亦是日前汽车正时链设
计选型中优先选则的一种齿形链,如图 1-3 所示。这种齿形链的结构
型式和新齿形链决定了在齿形链传动过程中与主动链轮啮入时,外凸
的内侧曲线齿廓首要实现的是与其一个轮齿的内啮合,随着相邻连接
转角的增大,逐步由内啮合过渡到外啮合,当相邻链节转角为 2π/z
时,工作链板以外侧直线齿廓与链轮轮齿渐开线齿廓接触定位,实现
了内-外复合啮合机制。
图 1-3 内-外复合啮合齿形链传动示意图
1.4 齿形链结构型式示意图
图 1-4 5(2×3)片式齿形链结构型式示意图
日前汽车正时齿形链平常的链板组合形式有 5(2×3)片、7
(3×4)片、9(4×5)片、11(5×6)片、13(6×7)片式。
2 齿形链参数设计
2.1 外啮合齿形链参数设计
2.1.1 工作链板
图 2.1.1 外啮合圆销式齿形链工作链板
如图 2.1.1 所示,外啮合圆销式齿形链工作链板的重点参数为:
孔心距、边心距、齿形半角为。其内侧齿廓不参与啮合,因而其
齿廓曲线能够是直线,亦能够是内凹的曲线。
(1) 孔心距
一般可取工作链板的孔心距 = − ,为齿形链节距(mm),
为链板孔与销轴的双边间隙(mm)。
这儿所说的孔心距指的是热处理后的最后尺寸,而热处理前
的孔心距 0 能够按照基本节距的区别,取 0 = −
(0.005~0.015),小节距者取较小值。
(2) 边心距
当<9.525时, = 0.4 ;当 ≥ 9.525时, =
0.375。
(3) 齿形半角
一般可取齿形角2 = 60°。特殊需要时,亦可取齿形角
2 = 65°或 70°。
2.1.2 导板
图 2.1.2 外啮合齿形链导板
如图 2.1.2 所示,外啮合圆销式齿形链导板的重点参数为:孔心
距、边心距、齿形半角为。其功效是保准链条横向稳定性。
(1) 孔心距 a
一般可取工作链板的孔心距 = 。
(2) 边心距
当<9.525时, = 0.4 ;当 ≥ 9.525时, =
0.375。
(3) 齿形半角
一般可取齿形角2 = 60°。特殊需求时,亦可取齿形角
2 = 65°或 70°。
2.2 新型内-外复合啮合齿形链参数设计
图 2.2 新型内-外复合啮合齿形链的结构型式
2.2.1 工作链板
新型齿形链具有"宽腰型"和"窄腰型"两种区别形式的工作链
板,其内侧工作齿廓是外凸的曲线,如图 2.2.1 所示。
(a)宽腰型
(b)窄腰型
其重点参数有:孔心距、边心距、齿形半角、伸出量、内侧
工作齿廓曲率半径 、内侧工作齿廓曲率中心的坐标( , )、分叉口
高度ℎ等。
(1) 孔心距
一般可取工作链板的孔心距 = − ,为齿形链节距(mm),
为链板孔与销轴的双边间隙(mm)。
这儿所说的孔心距指的是热处理后的最后尺寸,而热处理前
的孔心距 0 能够按照基本节距的区别,取 0 = −
(0.005~0.015),小节距者取较小值。
(2) 边心距
针对宽腰型工作链板,其边心距 = 0.4;针对窄腰型工作
链板,其边心距 = 0.355。
市场上的各大链条厂为了追求其"个性化"发展,内-外复
合啮合齿形链的边心距取值亦在持续的变化。
针针对内啮合齿形链,宽腰型边心距一般可取 = 0.385 ,
窄腰型 = 0.34.
(3) 齿形半角
一般可取齿形角2 = 60°。特殊需要时,亦可取齿形角
2 = 65°、70°或其他数值。由于市场上的各厂家设计的
初衷区别,还需按照实质测绘出的值进行设定。
(4) 内侧工作齿廓曲率半径
内侧工作齿廓曲率半径需按照对应的链轮齿数 z,对应于齿
形角(链轮的压力角)的渐开线曲率半径,即 = 进
行设定取值,其中 为渐开线基圆半径。
表 2.2.1-1 常用宽腰型齿形链内侧工作齿廓曲率半径
表 2.2.1-2 常用窄腰型齿形链内侧工作齿廓曲率半径
以上给出的内侧工作齿廓曲率半径 是在工程中实用的综合曲率半径。适度的增大其数值,有利于同期参与啮合的链轮齿数与链节数,改善其受力状态。
(5) 伸出量
一般随着节距的增大而增大,随着链轮齿数的增多而减小。通常可取 = 0.1~0.3,节距较小且齿数较多时取较小值,节距很强且齿数较少时取很强值。当取值一按时,内-外复合啮合齿形链与链轮啮合时,所适用的链轮齿数有一个最大限制值 。它能够经过相邻链节转过 方向时,伸出量是不是"缩"回去而转变为外啮合来进行检验,这亦是新型齿形链实现内-外复合啮合的必要要求。否则,实现的是内啮合机制。重视,针对同一节距的新型齿形链,当其用于区别的发动机上
时,需根据链轮齿数 和 来设计,选择最佳伸出量,以满足区别的工况需求。
(6) 内侧工作齿廓曲率中心的坐标 , ,已知边心距、内侧工
作齿廓曲率半径 、伸出量,齿形半角,公式如下:
=( − − ) 90° − +
=( − − ) 90° − +
一般 = 8°~11°。当取值较小时,内侧工作齿廓与链轮轮齿
的啮合区上移;当取值很强时,其啮合往下移。因而宽腰型齿形链
的应取很强值,窄腰型齿形链的应取较小值,并经过计算机仿真来
进一步验证其恰当性。
(7) 分叉口高度ℎ
针对宽腰型齿形链,当节距 = 6.35~12.7时,随着节距
的增大,其分叉口高度ℎ = 0.65~2.25。针对窄腰型齿形链,当节距 =
7.62~12.7时,随着节距的增大,其分叉口高度ℎ = 0.4~1。
注:针对普通齿形链的分叉口高度可查 GB10855-2016 等标准。
2.2.2 导板
内-外复合啮合齿形链普通导板的基本形式与外啮合同样。
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