[發明專利]一種正時齒形鏈系統的設計方法

有效

• 申請號: 201911028632.8
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110657197B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 湯樂超;盧炳武;何洪源;劉英杰
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

1.一種正時齒形鏈系統的設計方法，其特征在于，該設計方法包括以下步驟：

步驟一、對鏈片的關鍵參數進行設計；

所述鏈片的關鍵參數包括鏈板節距即兩銷軸孔間距離p、邊心距f、齒形角2a；

步驟二、對鏈輪的關鍵參數進行設計；

所述鏈輪的關鍵參數包括鏈輪壓力角α、變位系數x，齒頂圓半徑da，齒根圓半徑df，基圓直徑db，分度圓直徑d，齒頂和齒根圓過渡圓角；

步驟三、對導軌的關鍵參數進行設計；

所述導軌的關鍵參數包括導板曲率；

步驟四、根據步驟一—步驟三設計的參數生成對應的鏈片及鏈輪齒形、導軌輪廓結果，該結果另存為可編輯的圖形格式，從圖形文件中通過對輪系各部件安裝位置的裝配直觀查看設計結果是否合理即是否存在干涉、長度不夠、鏈片與鏈輪傳動嚙合是否干涉，若不合理可以通過不斷調整對應設計參數的辦法快速高效的確定出設計結果；

步驟五、在設計多層鏈條時，對單層鏈條系統完成初始布局的設計后，需要將不同層數鏈條系統裝配，完成整個正時鏈傳動系統對應的系統布局以圖形的方式顯現，并給出對應的鏈節數，通過對不合理的設計參數進行相應的調整，直到得到滿意的布局和合適的鏈節數；

步驟六、確定設計方案，將確定的設計參數及生成的設計結果整理歸檔，完成開發設計；

所述步驟一的具體方法如下：首先確定要設計的鏈板節距多大，邊心距f為鏈板節距的35％—45％，齒形角2a為30°；

所述步驟二的具體方法如下：所述分度圓直徑d按以下公式求解得到：

d＝p/sin(π/z)；

式中，p為鏈條節距；z為鏈輪齒數；

所述基圓直徑db按以下公式求解得到：

db＝m zcosα；

式中，m為模數，m＝p/π；z為鏈輪齒數；p為鏈條節距；α為鏈輪壓力角；

所述鏈輪壓力角α的選取和齒數有關，當齒數≤25時，鏈輪壓力角α為31.5°，當齒數＞25時，取鏈輪壓力角α為30°；

所述齒頂圓半徑ra，齒根圓半徑rf的選取需滿足嚙合后不發生干涉，需滿足ra＜d-d1，rf＜d-d2，具體值可以按照下式進行求解；

ra＝d-d1-c1·m

rf＝d-d2-c2·m

式中，d為分度圓直徑；d1為分度圓與鏈片底部間的距離；d2為分度圓與鏈片最低端的距離；m為模數；c1為齒頂圓間隙系數；c2為齒根圓間隙系數；d1、d2是變化的值，隨著鏈輪齒數的增加，分度圓半徑加大，d1的值逐漸減少，d2的值則不發生改變；

所述變位系數x按以下公式求解得到：

式中，p₂為鏈輪滾刀法向齒距；z為鏈輪齒數；α₂為滾刀法向齒形角，取30°；f₀為假想的對應于p₀的鏈條初始邊心距；p₀為假想的鏈條初始節距，大小等于滾刀法向齒距；f₀按以下公式求解得到：

式中，f為鏈板的邊心距；z為鏈輪齒數；p為鏈條節距；p₂為鏈輪滾刀法向齒距；

所述齒頂和齒根圓過渡圓角為0.4mm-2mm；

所述步驟三的具體方法如下：鏈輪壓力角α、曲軸旋轉中心點與鏈條運動軌跡弧線圓心連線和兩鏈輪中心連線夾角β按以下公式求解得到：

根據幾何關系圖，緊邊內凹量C₁與鏈條運動軌跡曲率半徑的關系用下式表示：

式中，r1和r2分別是曲軸鏈輪和左側惰輪鏈輪與鏈條嚙合節圓即分度圓半徑；a₁為曲軸鏈輪旋轉中心與左側惰輪鏈輪旋轉中心的距離；R₁為安裝固定導板后鏈條運動軌跡的曲率半徑；

C₁＝(2-10)％a₁；當鏈條內凹量C₁取值確定時，此時可求得鏈條同時與兩鏈輪相切狀態下鏈條運動軌跡的曲率半徑R₁，固定導板的曲率半徑R_fg按下式取值：

R_fg＝(0.95～0.98)R₁-h₁

式中，h₁為鏈板設計參數中鏈板背側高度，即鏈板孔中心至鏈板背側距離。