齿形链知识简介概要.pptx

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1、齿形链知识简介概要齿形链知识简介概要目录一、齿形链的应用现状及研究二、齿形链分类三、齿形链制作工艺四、齿形链参数设计第1页/共39页齿形链应用现状及研究 1.1 1.1 1.1 1.1 齿形链的应用现状齿形链的应用现状齿形链的应用现状齿形链的应用现状 齿形链是一种应用广泛的机械基础件，特别是在高速齿形链是一种应用广泛的机械基础件，特别是在高速、低噪声、大中心距的工况、低噪声、大中心距的工况下，其传动性能优于齿形带、齿轮传动以及滚子链传动，已逐渐成为众多行业首选的下，其传动性能优于齿形带、齿轮传动以及滚子链传动，已逐渐成为众多行业首选的传动形式之一。近年来在汽车发动机的正时传动、机油泵、共轨泵、

2、高压泵、平衡轴传动形式之一。近年来在汽车发动机的正时传动、机油泵、共轨泵、高压泵、平衡轴等系统及部件上齿形链系列的产品有着广泛的应用，大有逐渐取代齿形带传动的发展等系统及部件上齿形链系列的产品有着广泛的应用，大有逐渐取代齿形带传动的发展趋势。趋势。1.2 1.2 1.2 1.2 齿形链的研究齿形链的研究齿形链的研究齿形链的研究 关于齿形链产品，目前尚未制订关于齿形链产品，目前尚未制订ISOISO国际标准，目前已有的各国齿形链及链轮标准国际标准，目前已有的各国齿形链及链轮标准为：中国为：中国GB 10855-2003GB 10855-2003传动用齿形链及链轮传动用齿形链及链轮；中国；中国JB/

3、T 10348-2002JB/T 10348-2002摩托车用摩托车用齿形链条齿形链条；美国；美国ASME B29.2M-1982ASME B29.2M-1982传动用齿形链和链轮传动用齿形链和链轮德国德国DIN8190-DIN8190-198819883030压力角滚动铰接式齿形链压力角滚动铰接式齿形链；德国；德国DIN8191-1998DIN8191-1998齿形链链轮齿形齿形链链轮齿形；俄；俄罗斯罗斯TOCT 13552-1981TOCT 13552-1981齿形传动链齿形传动链；俄罗斯；俄罗斯TOCT 13576-1981TOCT 13576-1981齿形链链轮齿形链链轮。以上各国齿形

4、链标准规定的均为普通外啮合圆销式齿形链和普通外啮合以上各国齿形链标准规定的均为普通外啮合圆销式齿形链和普通外啮合Hy-VoHy-Vo齿形齿形链的互换性尺寸参数，但是没有涉及到啮合原理及其设计方法，目前国内外市场上应链的互换性尺寸参数，但是没有涉及到啮合原理及其设计方法，目前国内外市场上应用的不同啮合机制的主导齿形链产品系列都没有涉及到。用的不同啮合机制的主导齿形链产品系列都没有涉及到。第2页/共39页齿形链应用现状及研究 现齿形链产品，做的最好的是美国的现齿形链产品，做的最好的是美国的Morse Morse、其次是日本的和椿本其次是日本的和椿本、德国的、德国的IWISIWIS，国内近年来众多轿

5、车上应用的齿形链系列的产品，大多是由，国内近年来众多轿车上应用的齿形链系列的产品，大多是由Morse Morse 和进口的。国内和进口的。国内主要是以测绘和仿制为主，且产品类型比较的单一，主要是圆销式齿形链和普通的外主要是以测绘和仿制为主，且产品类型比较的单一，主要是圆销式齿形链和普通的外啮合啮合Hy-VoHy-Vo链。我们链。我们484Q484Q和和474Q474Q现在所用的齿形链就是圆销式外啮合齿形链，是参照现在所用的齿形链就是圆销式外啮合齿形链，是参照椿本技术进行的设计。椿本技术进行的设计。近年来随着高速传动技术的发展，齿形链传动的主动链轮的转速通常高达近年来随着高速传动技术的发展，齿形

6、链传动的主动链轮的转速通常高达500050008000r/min8000r/min，其允许的磨损伸长率仅为，其允许的磨损伸长率仅为1%1%（=L/LL/L，LL链条磨损伸长量，链条磨损伸长量，LL初始长度）。除了高速多次冲击特性外，齿形链大多还承受着高速下的变速与变载服初始长度）。除了高速多次冲击特性外，齿形链大多还承受着高速下的变速与变载服役的工况。由于齿形链的高速、大载荷、低噪声、强磨损，以及速度与载荷的交变特役的工况。由于齿形链的高速、大载荷、低噪声、强磨损，以及速度与载荷的交变特性，从而使其啮合原理的研究、刚柔体传动系统的设计方法成为性，从而使其啮合原理的研究、刚柔体传动系统的设计方法

7、成为i i齿形链研究设计时齿形链研究设计时非常重要的考虑因素。而且现在齿形链产品的设计，不仅要考虑链条本身的设计参数，非常重要的考虑因素。而且现在齿形链产品的设计，不仅要考虑链条本身的设计参数，同时还要研究齿形链同时还要研究齿形链链轮链轮刀具的啮合原理与滚切的原理，这种开发模式应该是目刀具的啮合原理与滚切的原理，这种开发模式应该是目前来说最合理的。前来说最合理的。第3页/共39页齿形链的分类2.1 2.1 2.1 2.1 齿形链的特点齿形链的特点齿形链的特点齿形链的特点 齿形链有几个比较突出的特点：齿形链有几个比较突出的特点：（1 1）噪声较小）噪声较小 （2 2）可靠性较高）可靠性较高 （3

8、 3）运动的精度较高。）运动的精度较高。2.2 2.2 2.2 2.2 齿形链的分类齿形链的分类齿形链的分类齿形链的分类 齿形链按销轴形状的不同主要分为两大类：齿形链按销轴形状的不同主要分为两大类：1 1）圆销式齿形链）圆销式齿形链 2 2）滚销）滚销式齿形链式齿形链 圆销式圆销式 滚销式滚销式第4页/共39页齿形链的分类 齿形链按限位方式的不同主要分为两大类：齿形链按限位方式的不同主要分为两大类：1 1）外导式）外导式 2 2）内导式）内导式 外导式外导式 内导式内导式 按啮合机制的不同，可分为外啮合圆销式或滚销式齿形链、内啮合的圆销式或按啮合机制的不同，可分为外啮合圆销式或滚销式齿形链、内

9、啮合的圆销式或滚销式齿形链、内滚销式齿形链、内-外复合啮合圆销式或滚销式齿形链等外复合啮合圆销式或滚销式齿形链等第5页/共39页齿形链的分类2.3 2.3 2.3 2.3 几种应用广泛及最新结构形式和啮合机制的齿形链几种应用广泛及最新结构形式和啮合机制的齿形链几种应用广泛及最新结构形式和啮合机制的齿形链几种应用广泛及最新结构形式和啮合机制的齿形链 1.1.外啮合圆销式齿形链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，如图所示。外啮合的特点是：链板的工作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，如图所示。外啮合的特点是：链板的工作边是外侧直线齿廓，而外侧直线

10、齿廓与链轮轮齿的啮合边是外侧直线齿廓，而外侧直线齿廓与链轮轮齿的啮合 定位稳定；不足之处是由于啮合定位是瞬间完成的，因而定位稳定；不足之处是由于啮合定位是瞬间完成的，因而多边形效应多边形效应较严重、冲击和振动较大、噪声较较严重、冲击和振动较大、噪声较大、磨损较严重。大、磨损较严重。多边形效应：链传动瞬时传动比在传动过程中是不断变化的，由于刚性链节在链轮上呈多边形分布，多边形效应：链传动瞬时传动比在传动过程中是不断变化的，由于刚性链节在链轮上呈多边形分布，在链条每转过一个链节时，链条前进的瞬时速度周期性的由小变大，再由大变小，链条沿垂直运动方向在链条每转过一个链节时，链条前进的瞬时速度周期性的由

11、小变大，再由大变小，链条沿垂直运动方向的分速度也在作周期性变化，从而导致了运动的不均匀性。这种运动的不均匀性及刚性链节啮入链轮齿的分速度也在作周期性变化，从而导致了运动的不均匀性。这种运动的不均匀性及刚性链节啮入链轮齿间引起的冲击，必然要引起动载荷。当链节不断啮入链轮齿间时，就会形成不断的冲击间引起的冲击，必然要引起动载荷。当链节不断啮入链轮齿间时，就会形成不断的冲击、振动和噪声。、振动和噪声。外啮合齿形链外啮合齿形链 第6页/共39页齿形链的分类 2.2.内啮合圆销式齿形链内啮合圆销式齿形链 内啮合齿形链是链板以内侧齿廓与链轮轮齿接触的齿形链，如图所示。内啮内啮合齿形链是链板以内侧齿廓与链轮

12、轮齿接触的齿形链，如图所示。内啮合的特点是：链板的工作边是内侧外凸齿廓；从端面看，工作边和链轮轮齿是点合的特点是：链板的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，并且接触点逐渐移动，因而接触部分有较大的相对滑动；接触面积较小，接触，并且接触点逐渐移动，因而接触部分有较大的相对滑动；接触面积较小，链板的工作边和链轮的工作齿面磨损较大。但是减小了链条多边形效应中的横向链板的工作边和链轮的工作齿面磨损较大。但是减小了链条多边形效应中的横向跳动，因而振动减轻，传动平稳；由图可以看出，内啮合齿形链的最后定位是以跳动，因而振动减轻，传动平稳；由图可以看出，内啮合齿形链的最后定位是以内侧齿廓

13、与链轮轮齿接触定位的，所以定位不够稳定。这种结构的齿形链多用在内侧齿廓与链轮轮齿接触定位的，所以定位不够稳定。这种结构的齿形链多用在汽车和摩托车发动机的正时链传动中。汽车和摩托车发动机的正时链传动中。内啮合齿形链内啮合齿形链 第7页/共39页齿形链的分类 3.3.内内-外复合啮合圆销式齿形链（外复合啮合圆销式齿形链（484Q484Q和和474Q)474Q)这种新型齿形链的结构形式和新齿形决定了在齿形链传动过程中与主动链轮这种新型齿形链的结构形式和新齿形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先实现的是与与一个轮齿的内啮合，如图所示链啮入时，外凸的内侧曲线齿廓首先实现的是与

14、与一个轮齿的内啮合，如图所示链板板1 1所示。随着与这一轮齿的进一步啮入，由于相邻链节之间的相对转动，则这所示。随着与这一轮齿的进一步啮入，由于相邻链节之间的相对转动，则这一轮齿逐渐与相邻链节的工作链板的外侧齿廓接触，实现了外啮合，直至工作链一轮齿逐渐与相邻链节的工作链板的外侧齿廓接触，实现了外啮合，直至工作链板外啮合定位在链轮齿槽上，如图链板板外啮合定位在链轮齿槽上，如图链板2 2，完成了一个啮入的过程。在由从动链，完成了一个啮入的过程。在由从动链轮啮出时，与链轮齿啮合却是由外啮合逐渐过渡到内啮合的，从而完成了一个啮轮啮出时，与链轮齿啮合却是由外啮合逐渐过渡到内啮合的，从而完成了一个啮出的过

15、程。出的过程。内内-外复合啮合的齿形链外复合啮合的齿形链 第8页/共39页齿形链的分类 第9页/共39页齿形链的分类 这种新型的齿形链兼容了内这种新型的齿形链兼容了内、外啮合齿形链的主要优点、外啮合齿形链的主要优点,特别适用于高速且变特别适用于高速且变速速、变载的工况，减小了多边形效应、减小了冲击与振动、降低了噪音、提高了、变载的工况，减小了多边形效应、减小了冲击与振动、降低了噪音、提高了传动效率。由于内、外啮合的逐渐过渡，使链片内、外侧齿廓以及销轴两侧的母传动效率。由于内、外啮合的逐渐过渡，使链片内、外侧齿廓以及销轴两侧的母线、链片销轴孔两侧交替承载，不仅减轻了齿形链链片和销轴的磨损，而且使

16、链线、链片销轴孔两侧交替承载，不仅减轻了齿形链链片和销轴的磨损，而且使链轮齿交替承载，不仅减轻了齿形链链片和销轴的磨损，而且使链轮齿交替承载，轮齿交替承载，不仅减轻了齿形链链片和销轴的磨损，而且使链轮齿交替承载，减轻了链轮轮齿的磨损。这种新型传动可以从根本上提高齿形链的高速传动性能。减轻了链轮轮齿的磨损。这种新型传动可以从根本上提高齿形链的高速传动性能。4.4.外啮合外啮合Hy-VoHy-Vo齿形链齿形链 当链轮轮齿为渐开线齿形时，滚销式齿形链也常称为当链轮轮齿为渐开线齿形时，滚销式齿形链也常称为Hy-VoHy-Vo链。由于链。由于Hy-VoHy-Vo链链具有变节距功能，显著减小了链传动过程中

17、的多边形效应，减小了冲击和振动，具有变节距功能，显著减小了链传动过程中的多边形效应，减小了冲击和振动，因而在高速、重载、大中心距的工况下常选用此种形式的链做为传动装置。（如因而在高速、重载、大中心距的工况下常选用此种形式的链做为传动装置。（如石油钻机、冶金机械、发电机组等）。近年来一些新型轿车发动机正时链和变速石油钻机、冶金机械、发电机组等）。近年来一些新型轿车发动机正时链和变速器传动链、分动器传动链也逐渐的应用了器传动链、分动器传动链也逐渐的应用了Hy-VoHy-Vo齿形链。齿形链。第10页/共39页齿形链的分类 外啮合外啮合Hy-VoHy-Vo齿形链齿形链 4.4.还听说有外啮合还听说有外

18、啮合+内内-外复合啮合外复合啮合Hy-VoHy-Vo齿形链齿形链、内、内-外复合啮合外复合啮合Hy-VoHy-Vo齿形齿形链等，但是没有找到相关的资料。链等，但是没有找到相关的资料。第11页/共39页齿形链制作工艺 齿形链零件制作工艺流程图：齿形链零件制作工艺流程图：序号零件名称制作工序流程图备注1导板1.复合模冲裁2.热处理3.去氧化膜4.抛光5.上防锈油2链板1.复合模冲裁2.热处理3.去氧化膜4.抛光5.上防锈油3销轴1.拉丝2.切断3.磨两端面4.倒两端面R5.表面处理(碳氮共渗、渗氮、渗金属)6.抛光7.上防锈油第12页/共39页齿形链制作工艺 齿形链性能分析（以齿形链性能分析（以C

19、L05D-4CL05D-44W4W进行分析）进行分析）第13页/共39页齿形链制作工艺 销轴表面渗金属工艺，硬度可达销轴表面渗金属工艺，硬度可达HV1600HV1600，其耐磨性较碳氮共渗工艺能提高，其耐磨性较碳氮共渗工艺能提高3 3倍倍以上。以上。第14页/共39页齿形链制作工艺 小结：小结：1.1.链板的选材链板的选材、成型工艺、热处理工艺和销轴的表面热处理工艺对整链的性、成型工艺、热处理工艺和销轴的表面热处理工艺对整链的性能均有较大的影响。能均有较大的影响。2.2.采用精密冲裁成型的链板，铰链副接触面积大、铰链牢固；链板内孔光洁度采用精密冲裁成型的链板，铰链副接触面积大、铰链牢固；链板内

20、孔光洁度高，摩擦阻力小；链板的外侧与正时动、定轨摩擦阻力小，可延长系统的寿命。高，摩擦阻力小；链板的外侧与正时动、定轨摩擦阻力小，可延长系统的寿命。3.3.销轴表面渗金属是一种先进的表面处理工艺，硬度可以达到销轴表面渗金属是一种先进的表面处理工艺，硬度可以达到HV1600HV1600以上，以上，较氮化表面抗磨性大幅提高，初期的磨损寿命能提高较氮化表面抗磨性大幅提高，初期的磨损寿命能提高1 1倍。倍。第15页/共39页齿形链参数设计 正时链系统设计流程图正时链系统设计流程图正时链系统设计流程图正时链系统设计流程图 第16页/共39页齿形链参数设计 3.1 3.1 齿形链参数设计齿形链参数设计 因

21、为因为484Q484Q和和474Q474Q齿形链都是内齿形链都是内-外复合啮合圆销式齿形链，如下图：外复合啮合圆销式齿形链，如下图：1.1.工作链板工作链板 2.2.导板导板 3.3.销轴销轴 第17页/共39页齿形链参数设计 1.1.工作链板工作链板 如图所示，外啮合圆销式齿形链工作链板的主要参数为：孔心距如图所示，外啮合圆销式齿形链工作链板的主要参数为：孔心距a a、边心距边心距f f、齿形半角齿形半角。因为其内侧齿廓不参合与啮合，因而其齿廓曲线可以是直线，也。因为其内侧齿廓不参合与啮合，因而其齿廓曲线可以是直线，也可以是内凹的曲线。可以是内凹的曲线。（1 1）孔心距）孔心距a a 通常可

22、取工作联办的孔心距通常可取工作联办的孔心距a=p-ha=p-h，p p为齿形链节距（为齿形链节距（mmmm），），h h为链板孔与为链板孔与 销轴的双边间隙（销轴的双边间隙（mmmm）。）。（2 2）边心距）边心距f f 当当p p9.525mm9.525mm时，时，f=0.40pf=0.40p；当当p p 9.525mm9.525mm时时,f=0.375p,f=0.375p。（3 3）齿形半角）齿形半角 通常可取齿形半角通常可取齿形半角=30=30第18页/共39页齿形链参数设计 2.2.导板导板 如图所示，外啮合圆销式齿形链导板的主要参数为：孔心距如图所示，外啮合圆销式齿形链导板的主要参数

23、为：孔心距a a、边心距边心距f f、齿齿形半角形半角。（1 1）孔心距）孔心距a a 通常可取工作联办的孔心距通常可取工作联办的孔心距a=pa=p，p p为齿形链节距（为齿形链节距（mmmm）。）。（2 2）边心距）边心距f f 虽然导板不直接与链轮啮合，但虽然导板不直接与链轮啮合，但 其边心距的基本尺寸仍可参照工作其边心距的基本尺寸仍可参照工作 链板设计。当链板设计。当p p9.525mm9.525mm时，时，f=0.40pf=0.40p；当当p p 9.525mm9.525mm时时,f=0.375p,f=0.375p。（3 3）齿形半角）齿形半角 通常可取齿形半角通常可取齿形半角=30=

24、30第19页/共39页齿形链参数设计 实例计算（实例计算（484Q484Q和和474Q)474Q)：内内-外复合啮合圆销式齿形链的结构形式如下图：外复合啮合圆销式齿形链的结构形式如下图：第20页/共39页齿形链参数设计 1.1.工作链板工作链板 新型的齿形链具有新型的齿形链具有“宽腰形宽腰形”和和“窄腰形窄腰形”两种不同形式的工作链板，如下图两种不同形式的工作链板，如下图所示：所示：a a 宽腰形宽腰形 b b窄腰形窄腰形 第21页/共39页齿形链参数设计 宽腰形是较新的设计，主要的设计要求是让跨部低于链条节距线，避开受力宽腰形是较新的设计，主要的设计要求是让跨部低于链条节距线，避开受力线，能

25、提高疲劳强度。线，能提高疲劳强度。窄腰形为较旧的设计，胯部高于节距线，在疲劳测试时裂纹会从胯部开始出窄腰形为较旧的设计，胯部高于节距线，在疲劳测试时裂纹会从胯部开始出现。如下图：现。如下图：第22页/共39页齿形链参数设计 主要的参数有：孔心距主要的参数有：孔心距a a、边心距、边心距f f、齿形角、齿形角、伸出量、伸出量、内侧工作齿廓曲率、内侧工作齿廓曲率半径半径r r、内侧工作齿廓曲率中心的坐标（、内侧工作齿廓曲率中心的坐标（x x1 1 、y y2 2)、分叉口的高度、分叉口的高度h h等。等。（1 1）孔心距孔心距a a 通常可取链板的孔心距通常可取链板的孔心距a a为为 a=p-ha

26、=p-h （2 2）边心距）边心距f f 对于宽腰形工作链板，其边心距对于宽腰形工作链板，其边心距f=0.40pf=0.40p；对于窄腰形工作链板，其边心；对于窄腰形工作链板，其边心 距距f=0.355pf=0.355p。（3 3）齿形半角）齿形半角 通常取工作链板的齿形半角通常取工作链板的齿形半角为为3030。特殊需要的时候，也可设计齿形半。特殊需要的时候，也可设计齿形半角为角为3535或其它的数值。或其它的数值。（4 4）内侧工作齿廓曲率半径内侧工作齿廓曲率半径r r 对于宽腰形齿形链，其内侧工作齿廓曲率半径，通常可取对于宽腰形齿形链，其内侧工作齿廓曲率半径，通常可取z=21z=21（窄腰

27、形通（窄腰形通常可取常可取z=23)z=23)时，对应于压力角为时，对应于压力角为x x=30=30或或31.531.5（视链轮压力角（视链轮压力角1 1而定）渐而定）渐开线曲率半径，即开线曲率半径，即r r=r rb btantanx,x,r rb b为渐开线基圆的半径，常用的宽腰形和窄腰形为渐开线基圆的半径，常用的宽腰形和窄腰形齿形链内侧工作齿廓曲率半径如下表：齿形链内侧工作齿廓曲率半径如下表：第23页/共39页齿形链参数设计 第24页/共39页齿形链参数设计 上表是在工程中实用的综合曲率半径。适度增大内上表是在工程中实用的综合曲率半径。适度增大内-外复合啮合齿形链内侧工外复合啮合齿形链内

28、侧工作齿廓的曲率半径，有利于增加同时参与啮合的链轮齿数与链节数，改善链条的作齿廓的曲率半径，有利于增加同时参与啮合的链轮齿数与链节数，改善链条的受力状态。受力状态。（5 5）伸出量）伸出量 伸出量伸出量 对链条多边形效应的有影响，对链条多边形效应的有影响，值大，对减小链条的多边形效应的作值大，对减小链条的多边形效应的作用大。但是如果过大，当相邻的链节转过用大。但是如果过大，当相邻的链节转过2/z2/z角度，在轮齿上啮合就位时，内啮角度，在轮齿上啮合就位时，内啮合无法转为合无法转为外啮合，当链轮的齿数较多的时候，转过的外啮合，当链轮的齿数较多的时候，转过的2/z2/z角度更小了，这种现角度更小了

29、，这种现象就会更容易产生。象就会更容易产生。值过小，相邻的链节转角很小的时候就转变为外啮合，减值过小，相邻的链节转角很小的时候就转变为外啮合，减小多边形效应的功能就降低了。小多边形效应的功能就降低了。所以伸出量所以伸出量 值应该在一个合理的范围内优选。一般值应该在一个合理的范围内优选。一般 随着节距增大而增大。随着节距增大而增大。又随着链轮齿数的增加而减小。据桂盟的经验通常可取又随着链轮齿数的增加而减小。据桂盟的经验通常可取=0.100.30mm=0.100.30mm，节距较，节距较小且链轮齿数较多的时候取较小值，节距较大且齿数较少的时候取较大值。小且链轮齿数较多的时候取较小值，节距较大且齿数

30、较少的时候取较大值。（6 6）内侧工作齿廓曲率半径中心坐标）内侧工作齿廓曲率半径中心坐标x x1 1 、y y1 1 ，当确定了边心距，当确定了边心距f f、伸出量、伸出量、内侧工作齿廓曲率半径，当齿形角内侧工作齿廓曲率半径，当齿形角=30=30时，由链板图可导出：时，由链板图可导出：x x1 1=（r-f-)sin(+60)/cosr-f-)sin(+60)/cos y y1 1=（r-f-)cos(+60)/cosr-f-)cos(+60)/cos第25页/共39页齿形链参数设计 通常通常=9=91111。当。当取较小值时，内侧工作齿廓与链轮轮齿的啮合区上移，取较小值时，内侧工作齿廓与链轮

31、轮齿的啮合区上移，当当取较大值时，其啮合区下移。所以对于宽腰形齿形链来说取较大值时，其啮合区下移。所以对于宽腰形齿形链来说应取较大值。窄应取较大值。窄腰形齿形链腰形齿形链应取最小值，但是最终值的取定要通过计算机仿真来进一步验证其应取最小值，但是最终值的取定要通过计算机仿真来进一步验证其合理性。合理性。当知道了当知道了内侧工作齿廓曲率半径内侧工作齿廓曲率半径r r、内侧工作齿廓曲率半径中心坐标内侧工作齿廓曲率半径中心坐标x x1 1 、y y1 1 、边心距边心距f f时，也可以反求出其伸出量为：时，也可以反求出其伸出量为：=r-f-cos=r-f-cos (其中其中=arctan=arctan

32、 x x1 1/y/y1 1-60-60）现在有一种新的观点：当内侧工作齿廓曲率半径现在有一种新的观点：当内侧工作齿廓曲率半径r r一定时，内侧工作齿廓曲率一定时，内侧工作齿廓曲率半径中心坐标半径中心坐标x x1 1 、y y1 1 的变换，将直接的影响齿形链与连轮的啮合特性与传动性能。的变换，将直接的影响齿形链与连轮的啮合特性与传动性能。内侧工作齿廓曲率半径中心坐标内侧工作齿廓曲率半径中心坐标x x1 1 、y y1 1 是一个非常重要的设计参数。是一个非常重要的设计参数。(7)(7)分叉口高度分叉口高度h h 对于宽腰形齿形链，当节距对于宽腰形齿形链，当节距p=6.35 p=6.35 12

33、.70mm12.70mm时，随着节距的增大，其分叉时，随着节距的增大，其分叉口高度口高度h=0.75 h=0.75 2.25mm2.25mm；对于窄腰形齿形链，当节距；对于窄腰形齿形链，当节距p=7.62 p=7.62 12.70mm,12.70mm,随着随着节距的增大，其分叉口的高度节距的增大，其分叉口的高度h=0.40 h=0.40 1.0mm1.0mm。第26页/共39页齿形链参数设计 2.2.导板导板 484Q484Q和和474Q474Q的导板为蝴蝶异形导板如图，其孔心距的导板为蝴蝶异形导板如图，其孔心距a a、边心距边心距f f、齿形半角、齿形半角的的设计方法与普通导板相同。设计方法

34、与普通导板相同。蝴蝶状异形导板设计图蝴蝶状异形导板设计图 (图中虚线是普通导板轮廓，实线是异形导板轮廓图中虚线是普通导板轮廓，实线是异形导板轮廓)第27页/共39页齿形链参数设计 2.2.导板导板 归纳出来的蝴蝶异形导板设计准则（采用有限元分析的方法）：归纳出来的蝴蝶异形导板设计准则（采用有限元分析的方法）：(1)(1)在普通导板图形的基础上设计蝴蝶状导板。在普通导板图形的基础上设计蝴蝶状导板。(2)(2)在不影响导板强度的条件下，蝴蝶状导板腰部上端圆弧半径在不影响导板强度的条件下，蝴蝶状导板腰部上端圆弧半径R R应取较大值。应取较大值。(3)(3)为了满足强度的要求，中间腰部尺寸为了满足强度

35、的要求，中间腰部尺寸h hH/2H/2。(4)(4)在不影响异形导板作用的情况下，尽量提高导板底部的圆弧高度，同时上在不影响异形导板作用的情况下，尽量提高导板底部的圆弧高度，同时上端圆弧的最低点最好是不要低于导板孔的连心线。端圆弧的最低点最好是不要低于导板孔的连心线。第28页/共39页齿形链参数设计 1 1）484Q484Q和和474Q474Q的导板为蝴蝶异形导板如下图，其孔心距的导板为蝴蝶异形导板如下图，其孔心距a a、边心距边心距f f、齿形半角、齿形半角的设计方法与普通导板相同。的设计方法与普通导板相同。484Q484Q和和474Q474Q导板孔心距导板孔心距、边心距边心距、齿形半角、齿

36、形半角第29页/共39页齿形链参数设计(2)(2)在不影响导板强度的条件下，蝴蝶状导板腰部上端圆弧半径在不影响导板强度的条件下，蝴蝶状导板腰部上端圆弧半径R R应取较大值。蝴蝶应取较大值。蝴蝶导板腰部上方的凹陷圆弧半径导板腰部上方的凹陷圆弧半径R R，影响着导板的伸长量和最大的应力。，影响着导板的伸长量和最大的应力。484Q484Q和和474Q474Q导板腰部半径导板腰部半径 第30页/共39页齿形链参数设计下图下图1 1和图和图2 2为其他的参数不变，为其他的参数不变，R R为为1.86mm1.86mm和和0.93mm0.93mm，导板的伸长量云图：，导板的伸长量云图：0.011331（R=

37、1.86）0.011331（R=0.96）第31页/共39页齿形链参数设计下图下图1 1和图和图2 2为其他的参数不变，为其他的参数不变，R R为为1.86mm1.86mm和和0.93mm0.93mm，导板的应力云图：，导板的应力云图：508.082（R=1.86）594.884（R=1.86）第32页/共39页齿形链参数设计(3)(3)为了满足强度的要求，中间腰部尺寸为了满足强度的要求，中间腰部尺寸h hH/2H/2。其它的条件一样的情况下（加均布载荷139MPa)，导板的中间高度尺寸比普通的导板的高度减少了1/3，导板在X方向上伸长量就接近原来的2倍。所以在设计的时候一般还要考虑蝴蝶导板外

38、掰所引起的伸长量。即纵向高度h影响着导板的伸长量。由上图可以看出h越小，对导板的伸长量影响就越大。0.005870.005874(H)4(H)0.018660.018665(3H/5)5(3H/5)0.011331(0.011331(2H/3)2H/3)第33页/共39页齿形链参数设计 既然高度既然高度h h越小，导板的伸长变化率就越大，那我们是不是可以尽量越小，导板的伸长变化率就越大，那我们是不是可以尽量的减小腰部的高度呢？如下图，在其它的条件相同的情况下，腰部高度的减小腰部的高度呢？如下图，在其它的条件相同的情况下，腰部高度不同的导板的应力云图为（加均布载荷不同的导板的应力云图为（加均布载

39、荷139MPa)139MPa)：319.493（H）508.082（2H/3）661.892(3H/5)第34页/共39页齿形链参数设计 由上应力图可以看出腰部高度由上应力图可以看出腰部高度h h减小减小1/31/3后，应力比普通导板增加了近后，应力比普通导板增加了近200MPa,200MPa,腰部高度由腰部高度由2H/32H/3减小到减小到3H/53H/5，最大的应力就增加了，最大的应力就增加了154MPa154MPa，应力增加的，应力增加的十分的明显。所以在设计的时候，不能一昧的减小腰部的高度来满足伸长量的十分的明显。所以在设计的时候，不能一昧的减小腰部的高度来满足伸长量的要求，还要考虑到

40、腰部受到的最大的应力，否则的话导板很容易在腰部失效要求，还要考虑到腰部受到的最大的应力，否则的话导板很容易在腰部失效。第35页/共39页齿形链参数设计 (4)(4)在不影响异形导板作用的情况下，尽量提高导板底部的圆弧高度，同时上在不影响异形导板作用的情况下，尽量提高导板底部的圆弧高度，同时上端圆弧的最低点最好是不要低于导板孔的连心线。因为导板上端圆弧的最低点端圆弧的最低点最好是不要低于导板孔的连心线。因为导板上端圆弧的最低点P P至导板中心孔连线至导板中心孔连线O O1 1O O的距离的距离POPO的大小，对导板最大的应力也有较大的影响。的大小，对导板最大的应力也有较大的影响。第36页/共39

41、页齿形链参数设计 腰部高度腰部高度h h和腰部倒角和腰部倒角R R相同，导板底部的形状由圆弧型变为平底，应力云图相同，导板底部的形状由圆弧型变为平底，应力云图如下：如下：如应力图所示，只是将导板底部变为平底（如应力图所示，只是将导板底部变为平底（POPO减小了约减小了约0.7mm),0.7mm),导板的最大导板的最大应力增加明显由应力增加明显由508.082508.082变为变为609.132609.132，说明随着，说明随着POPO的减小，应力增加明显，所的减小，应力增加明显，所以在设计的时候，应适当增加以在设计的时候，应适当增加POPO的长度。的长度。508.082609.132第37页/共39页 谢 谢！第38页/共39页感谢您的观看。感谢您的观看。第39页/共39页