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同步带链轮及系统

阅读：385发布：2021-03-01

IPRDB可以提供同步带链轮及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种链轮系统，所述链轮系统包括：第一链轮(100)，所述第一链轮包括多个横向第一齿(101)，所述多个横向第一齿平行于旋转轴线(A-A)延伸并且具有第一齿距(P1),所述第一链轮还包括多个横向第二齿(102)，所述多个横向第二齿具有第二齿距(P2)并且与所述第一齿直接相邻布置，所述第二齿平行于所述第一齿,所述第一齿的齿与所述第一链轮的半径(A)对准，所述第二齿的齿从所述半径(A)偏置距离(x)，其中偏置距离(x)大于零；第二链轮(200)；以及齿带(300)，所述齿带在所述第一链轮和所述第二链轮之间传输。，下面是同步带链轮及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种链轮系统，所述链轮系统包括：

第一链轮(100)，所述第一链轮包括多个横向第一齿(101)，所述多个横向第一齿平行于旋转轴线(A-A)延伸并且具有第一齿距(P1)，所述第一链轮还包括多个横向第二齿(102)，所述多个横向第二齿具有第二齿距(P2)并且与第一齿直接相邻布置，所述第二齿平行于所述第一齿，所述第一齿的齿与所述第一链轮的半径(A)对准，所述第二齿的齿从所述半径(A)偏置距离(x)，其中，距离(x)大于零；

第二链轮(200)；以及

齿带(300)，所述齿带在所述第一链轮和所述第二链轮之间传输。

2.根据权利要求1所述的链轮系统，其中，第一齿距(P1)和第二齿距(P2)是相等的。

3.根据权利要求2所述的链轮系统，其中，距离(x)等于第一齿距(P1)的1/2。

4.根据权利要求1所述的链轮系统，所述链轮系统还包括第二带，所述第二带在所述第一链轮和所述第二链轮之间传输。

5.根据权利要求1所述的链轮系统，其中，所述第一齿具有的直径(D)不等于所述第二齿的直径。

6.根据权利要求1所述的链轮系统，其中所述第二链轮包括：

平行于旋转轴线(A-A)延伸并且具有齿距的多个横向第一齿(201)；

所述第二链轮还包括具有齿距并且与所述第二链轮的所述第一齿(201)直接相邻布置的多个横向第二齿(202)，所述第二链轮的第二齿平行于所述第二链轮的第一齿；

所述第二链轮的所述第一齿(201)的齿与所述第二链轮的半径(A)对准；并且所述第二链轮的所述第二齿(202)的齿布置成从所述第二链轮的半径(A)偏置距离(x)，其中，距离(x)大于零。

7.一种驱动系统，所述驱动系统包括：

第一链轮(100)，所述第一链轮包括多个横向第一齿(101)，所述多个横向第一齿平行于旋转轴线(A-A)延伸并且具有第一齿距(P1)，所述第一链轮还包括多个横向第二齿(102)，所述多个横向第二齿具有第二齿距(P2)并且与第一齿直接相邻布置，所述第二齿平行于所述第一齿，所述第一齿的齿与所述第一链轮的半径(R)对准，所述第二齿的齿布置成从所述半径(A)偏置距离(x)，其中，距离(x)大于零；

第二链轮(200)；以及

第一齿带(300)和第二齿带(400)，每一个带都在所述第一链轮和所述第二链轮之间传输。

8.根据权利要求7所述的驱动系统，其中，第一齿距(P1)和第二齿距(P2)是相等的。

9.根据权利要求8所述的驱动系统，其中，距离(x)等于第一齿距(P1)的1/2。

10.一种驱动系统，所述驱动系统包括：

第一链轮(100)，所述第一链轮包括多个横向第一齿(101)，所述多个横向第一齿平行于旋转轴线(A-A)延伸并且具有第一齿距(P1)，所述第一链轮还包括多个横向第二齿(102)，所述多个横向第二齿具有第二齿距(P2)并且与所述第一齿直接相邻布置，所述第二齿平行于所述第一齿，所述第一齿的齿与所述第一链轮的半径(A)对准，所述第二齿的齿布置成从所述半径(A)偏置距离(x)，其中，距离(x)大于零；

第二链轮(200)，所述第二链轮包括平行于旋转轴线(A-A)延伸并且具有齿距的多个横向第一齿(201)，所述第二链轮还包括具有齿距并且与所述第二链轮的第一齿(201)直接相邻布置的多个横向第二齿(202)，所述第二链轮的第二齿平行于所述第二链轮的第一齿，所述第二链轮的所述第一齿(201)的齿与所述第二链轮的半径(A)对准，所述第二链轮的所述第二齿(202)的齿布置成从所述第二链轮的半径(A)偏置距离(x)，其中，距离(x)大于零；以及第一齿带(300)和第二齿带(400)，所述第一齿带和第二齿带在所述第一链轮和所述第二链轮之间传输。

11.根据权利要求10所述的驱动系统，其中，第一齿距(P1)和第二齿距(P2)是相等的。

12.根据权利要求11所述的驱动系统，其中，距离(x)等于第一齿距(P1)的1/2。

13.一种驱动系统，所述驱动系统包括：

第一链轮(100)，所述第一链轮包括多个横向第一齿(101)，所述多个横向第一齿平行于旋转轴线(A-A)延伸并且具有第一齿距(P1)，所述第一链轮还包括多个横向第二齿(102)，所述多个横向第二齿具有第二齿距(P2)并且与所述第一齿直接相邻布置，所述第二齿平行于所述第一齿，在所述横向第一齿和所述横向第二齿之间布置有径向延伸的凸缘(107)，所述第一齿的齿与所述第一链轮的半径(A)对准，所述第二齿的齿布置成从所述半径(A)偏置周向距离(x)，其中，周向距离(x)大于零；

第二链轮(200)；以及

第一齿带(300)和第二齿带(400)，每一个带都在所述第一链轮和所述第二链轮之间传输。

14.根据权利要求13所述的驱动系统，其中，第一齿距(P1)和第二齿距(P2)是相等的。

15.根据权利要求14所述的驱动系统，其中，周向距离(x)等于第一齿距(P1)的1/2。

说明书全文

同步带链轮及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种同步带链轮以及系统，并且更具体地涉及一种同步带链轮系统，该同步带链轮系统具有链轮，该链轮包括多个第一横向齿和相邻的第二横向齿。

背景技术

[0002] 链轮和带组合是熟知的并且存在多种不同类型的带，以及带和链轮的多种不同组合。带的应用情况通常确定带构造，而带构造是链轮构造中的要素。当带的内部面包括齿时，则接触带的内部面的驱动链轮的外部面通常形成有对应于带的齿轮廓的凹槽。对于在其中有齿跨越带的宽度横向地延伸的同步驱动带而言，对应的链轮设置有凸缘以防止带脱离链轮。对于具有自导轨齿轮廓的驱动带，链轮不需要凸缘来约束带的轴向运动。

[0003] 在操作中，齿带系统将产生噪音。这主要是由于带的齿和链轮的凹槽之间的接合或啮合导致。不考虑马达的噪音。根据强度和正在使用的系统所处的相关工作状态，带的噪音可能是令人讨厌的。

[0004] 现有技术的代表是美国申请no.20020119854，该美国申请公开一种驱动系统，该驱动系统包括驱动滑轮、从动滑轮和带。该带具有滑轮接合表面，该滑轮接合表面包括多个横向延伸的自导轨式齿。从动滑轮具有无凹槽的、无冠的带接合表面。形成带的滑轮接合表面的材料具有相对低的摩擦系数，并且形成从动滑轮的带接合表面的材料具有相对高的摩擦系数。

[0005] 所需要的是一种使用链轮的链轮系统，该链轮具有多个第一横向齿和相邻的第二横向齿，由此减小操作系统噪音。本发明满足这个需要。

发明内容

[0006] 本发明的主要方面是提供一种使用链轮的链轮系统，该链轮具有多个第一横向齿和相邻的第二横向齿，由此减小操作系统噪音。

[0007] 本发明的其它方面将通过下文本发明的描述和附图内容指出或阐明。

[0008] 本发明包括一种链轮系统，该链轮系统包括：第一链轮，所述第一链轮包括多个横向第一齿，所述多个横向第一齿平行于旋转轴线A-A延伸并且具有第一齿距P1，所述第一链轮还包括多个横向第二齿，所述多个横向第二齿具有第二齿距P2并且与第一齿直接相邻布置，第二齿平行于第一齿，所述第一齿的齿与所述第一链轮的半径R对准，所述第二齿的齿从所述半径R偏置距离x，其中距离x大于零；第二链轮；以及齿带，所述齿带在第一链轮和第二链轮之间传输。

附图说明

[0009] 图1是本发明的系统的透视图。

[0010] 图2是链轮的侧视图。

[0011] 图3是链轮的俯视图。

[0012] 图4是链轮的透视图。

[0013] 图5是不同带系统之间的总分贝(dB)对比曲线图。

[0014] 图6是用于被测试的系统的参数的图表。

[0015] 图7是本发明的链轮的透视图。

[0016] 图8是可替代实施例的透视图。

[0017] 图9是显示针对8mm齿距而言的本发明的带系统声压水平和现有技术的系统的声压水平的图表。

[0018] 图10是显示针对11mm齿距而言的本发明的带系统的声压水平和现有技术的声压水平的图表。

[0019] 图11是测试装置的示意图。

[0020] 图12示出具有被安装成用来确定相位角的单个带的本发明的链轮对。

[0021] 图13是脉冲计时器图。

具体实施方式

[0022] 除非另外指示，说明书和权利要求中使用的表示尺寸等的所有数值要被理解为在所有情况中由术语“大致”修饰。

[0023] 在本申请和权利要求中，除非另外特别说明，否则单数的使用包括复数。此外，除非另外说明，否则使用“或”意指“和/或”。此外，使用术语“包括”以及其他形式(诸如“包含”和“含有”)不是限制性的。而且，除非另有特别说明，否则诸如“元件”或“组件”的术语的意思包括包含一个单元的元件和部件，以及包含多于一个单元的元件和部件两者。

[0024] 图1是本发明的系统的透视图。所述系统包括第一链轮100和第二链轮200。在典型的系统中，第一链轮100将充当驱动链轮，并且第二链轮200将充当从动链轮。

[0025] 第一带300围绕链轮100、200进行传输。第二带400围绕链轮100、200被带动。第一带300和第二带400包括齿带，所述齿带都具有布置在纵向表面上的齿。第一带300包括齿301。第二带400包括齿401。

[0026] 齿301啮合链轮100上的带齿表面101。齿401啮合链轮100上的带齿表面102。齿301还啮合链轮200上的带齿表面201。齿401还啮合链轮200上的带齿表面202。

[0027] 链轮100包括第一带齿表面101，该第一带齿表面包括平行于旋转轴线A-A延伸的横向齿。链轮100还包括第二带齿表面102，该第二带齿表面与第一带齿表面101直接相邻布置。带齿表面102上的第二齿平行于带齿表面101上的第一齿。

[0028] 齿301和齿401可以包括本领域中已知的任何合适的形状或轮廓。带齿表面101、102、201、202上的齿可以包括适合于啮合带300和带400的任何相匹配的轮廓。

[0029] 链轮100和链轮200可以具有相等的或不相等的直径。此外，带齿表面101的直径可以等于或不等于相邻的带齿表面102的直径。此外，带齿表面201的直径可以等于或不等于相邻的带齿表面202的直径。

[0030] 在操作中，优选的是，使每一个带300、400构造成贴合链轮100和链轮200的外部部分。这将减小带相互接触或摩擦的可能性。涉及带导轨控制的方法在本领域中是已知的。

[0031] 图2是链轮的侧视图。带齿表面101和201上的齿以所谓的“齿距”彼此间隔开，所述齿距是相邻的齿之间的距离P1。带齿表面102和202上的齿也以齿距P2间隔。当给定的带齿表面101与对准于半径R的参考线“A”对准时，则表面102上的齿从相邻的带齿表面101偏置距离x，该距离的大小为齿距P1的0和1之间的分数。该偏置可以在设计期间被调节/优化以便最小化或消除带啮合链轮产生的噪音，见图12和图13。带的齿距通常为8mm、9.525mm、11mm、14mm、19mm、32mm、或根据系统的要求的一些其它值。

[0032] 在优选实施例中，对于给定的链轮或带，距离x是1/2齿距P1。因此，对于相邻的带齿表面101、102的齿距相等的情况，表面102上的齿被布置成与表面101上的齿之间的凹槽103对准。距离x可以是零与P1或零与P2之间的任何值。

[0033] 根据系统要求，齿距P1和齿距P2可以是相等的或不相等的。

[0034] 在优选实施例中，对于带300和带400，齿距是相等的，并且偏置距离x为1/2齿距。在可替代实施例中，带300和带400可以具有不同的齿距，例如，带300具有8mm的齿距而带400具有10mm的齿距，或者可以具有相等的齿距但具有不同的偏置距离x。

[0035] 图3是链轮的俯视图。表面101上的齿与表面102上的齿相邻布置。链轮100在外部带啮合表面上包括表面101和表面102上的相邻排的齿。每一个链轮绕旋转轴线A-A旋转。

[0036] 图4是链轮的透视图。每一个带齿表面可以包括相等的或不相等的直径D。

[0037] 本发明的系统的优点在于驱动噪音显著减小。该系统相对于可比较的单带系统通常减小6分贝噪音。图5是单带系统、使用本发明的系统的双带系统、以及使用具有螺旋齿的带的单带系统之间的总分贝对比的曲线图。柱A、C、D和F代表来自单带系统的噪音。柱B是使用单带链轮的双带系统。柱E代表也使用两个带的本发明的系统的声压水平。柱G用于代表单带螺距系统。柱H仅是电动机。由柱E代表的本发明的系统比所有单带系统都安静。

[0038] 用于所测试的系统的参数在图6中示出。

[0039] 图7是本发明的链轮的透视图。凸缘105和106将带400、300中的每一者分别保持在链轮100上。凸缘105和106布置在链轮100的外侧部分处。

[0040] 图8是可替代实施例的透视图。径向延伸的中间凸缘107被布置在横向齿段101和横向齿段102之间。凸缘107在操作期间阻止带300接触带400。中间凸缘107也用作用于制造工艺的分型线，该制造工艺通常被描述为金属烧结。在金属烧结工艺中，模具插入件的两个半部在中间凸缘107处连接以保证齿和凸缘之间的平滑过渡。如图7中描述的，凸缘105和106将带400、300中的每一者分别保持在链轮100上。凸缘105和106位于链轮100的外侧部分上。

[0041] 图9是描绘在给定速度范围的情况下针对8mm齿距带而言，本发明的带系统和现有技术的齿啮合阶次的声压水平的图表。相比于现有技术(单齿距和螺旋齿)，通过使用本发明的链轮(双相)，被标记为“双相”的系统的声压水平在所示速度范围内均显示出系统噪音显著减小。

[0042] 所述系统的声音水平可以使用测试系统测量。图11是测试系统装置的示意图。电动机800附接到驱动差速器801。驱动差速器801附接到本发明的驱动链轮100a。本发明的第二从动链轮100b附接到从动差速器802。如在本说明书中的其它地方(例如，在图1中)描述的，带300、400在本发明的第一链轮100a和第二链轮100b之间被带动。在该图11中被测试的系统使用如图8中描述的链轮，该链轮包括凸缘107。从动差速器802附接到第一发电机803和第二发电机804，所述第一发电机和第二发电机为所述系统提供载荷。

[0043] 在系统噪音测量测试中所用的带中的每一者如下：

[0044] 8mm齿距，30mm宽度

[0045] 11mm齿距，20mm宽度

[0046] 对于8mm齿距系统，驱动链轮和从动链轮对部分101和部分102而言都包括40个齿。对于11mm系统，驱动链轮和从动链轮对部分101和部分102而言都包括31个齿。

[0047] 对于测试系统：

[0048] ωl:ω2＝1:2.46

[0049] ω2＝ω3

[0050] ω3:ω4＝2.46:1

[0051] ω3:ω6＝2.46:1

[0052] 在100Nm的输入轴转矩和5000RPM的输入轴速度下进行了带噪音测量。

[0053] 传声器805被安装在从动链轮100b上方10cm的距离处。传声器805是通过PCB实现的ICP类型电容式传声器，或其它合适的等效件。

[0054] 图10是描绘针对11mm齿距的带系统而言，本发明带系统和现有技术的齿啮合阶次的声压水平的图表。如8mm的系统的情况，当与单齿带装置相比时，11mm齿距双带系统的声压水平在所示速度范围内也显著减小。

[0055] 图12示出本发明的链轮对，并且单个带被安装用来确定相位角。霍尔效应速度传感器500被布置用来监测未被占用的链轮201。每当齿经过速度传感器时，产生TTL(晶体管对晶体管逻辑电路)信号，见图13中的曲线“A”。计数器用于对TTL信号的相邻上升沿之间的时间进行计数。虽然链轮的齿距“p”是恒定的，但由于轴扭转振动，两个齿之间经历的时间可以是不相同的，如图13中的曲线“B”中所示。扩音器805被布置在带300的顶部上并且在速度传感器500旁边。声压水平测量被速度传感器500的计时器分段，并且每一个齿距内的声音分布可以被量化。接下来，在每一个齿距内可以确定最大分贝A峰值和最小分贝A谷值之间的相“s”。通过将来自第二带的第二声波以移位角“s”叠加，第二声波峰将与第一声波谷对准，因此可以实现噪音抵消效果，见图13中的曲线“C”。第二声波峰输入由所述系统中的第二带(即，带400)产生，该第二带在图12中的测试配置中没有被示出。例如，如图1中所示，带400将与带300相邻。

[0056] 虽然已经参考若干实施例特别地示出并且描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，可以对本文公开的各种实施例作出形式和细节的改变而不偏离本发明的实质和范围，并且本文公开的各种实施例并不旨在限制权利要求的范围。本文列举的所有参考内容通过引用被整体结合进本发明的说明书。

标题	发布/更新时间	阅读量
柔性滤波链轮-专利编号CN106523660A	2020-05-11	714
柔性双联链轮-专利编号CN106523648A	2020-05-12	956
低噪柔性链轮-专利编号CN106523655A	2020-05-12	934
柔性链轮-专利编号CN106523654A	2020-05-11	171
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一种链轮-专利编号CN205446616U	2020-05-13	602
链轮-专利编号CN201723681U	2020-05-11	360

同步带链轮及系统

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