本技術涉及同步帶輪，尤其涉及一種自散熱同步帶輪。

背景技術：

1、同步帶輪，指的是一般由鋼，鋁合金，鑄鐵，黃銅等材料制造，其內(nèi)孔有圓孔，d形孔，錐形孔等形式。同步帶輪傳動是由一根內(nèi)周表面設有等間距齒的封閉環(huán)形膠帶和相應的帶輪所組成。

2、同步輪長時間工作后，部分機械能轉化為熱能，導致滑輪發(fā)熱。同步帶輪的發(fā)熱會降低機器的工作效率，加速同步帶輪的老化，同步帶輪容易斷裂，造成安全問題。而主要的發(fā)熱區(qū)域主要集中在嚙合齒面以及轉動軸的連接處，這兩個位置前者是嚙合時摩擦生熱產(chǎn)生熱量，后者是機械能損失轉換為熱能存留于同步帶輪與轉動軸的連接處，由于這兩部分熱源導致同步帶輪的熱場呈現(xiàn)同心圓的狀態(tài)即同步帶輪的軸心處及表面處溫度較高，兩個位置的中間部位溫度較低，表面處的熱量殘留容易導致同步帶老化斷裂，中心處的熱量殘留容易導致同步帶輪與轉動軸的間隙增大，進一步引起振動及噪聲，而振動的情況下同步帶輪與轉動軸會出現(xiàn)共振，加速同步帶輪的損耗。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種自散熱同步帶輪，能夠至少解決一個上述背景技術中提及的問題。

2、根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種自散熱同步帶輪，該同步帶輪表面設置有若干輪齒；該同步帶輪內(nèi)部設置有腔體，輪齒之間設置有沿第一方向貫穿至腔體的第一散熱孔；該同步帶輪側面設置有若干沿第二方向貫穿腔體的第二散熱孔，且該第二散熱孔環(huán)繞設置于同步帶輪軸心；該同步帶輪的安裝孔為方形安裝孔。

3、在上述技術方案中，針對背景技術中提及的兩個問題分別在同步帶輪上設置了第一散熱孔、第二散熱孔以及腔體；第一散熱孔的目的在于解決同步帶輪邊緣位置過高的問題，傳統(tǒng)的同步帶輪與同步帶嚙合時摩擦產(chǎn)生熱量，這部分熱量無法快速排出導致積熱，而第一散熱孔而定目的在于利用同步帶輪與同步帶嚙合時產(chǎn)生的氣流快速將熱量帶入同步帶輪內(nèi)部的腔體，從而緩解邊緣部分的積熱；第二散熱孔和腔體的目的在于解決同步帶輪與轉動軸的連接處的積熱，同步帶輪嚙合處的熱量藉由第一散熱孔進入腔體內(nèi)部，而同步帶輪與轉動軸的連接處的積熱也會因為熱傳導流入腔體，兩個位置的熱量都通過腔體進行平衡使得同步帶輪而定整體溫度處于相對均衡的狀態(tài)。通過氣壓公式可知溫度升高，壓力降低，由于同步帶輪在工作過程中會逐漸升溫，腔體內(nèi)部的氣壓會逐漸降低。為了進一步解決散熱的問題，設置了第二散熱孔。根據(jù)氣流傳導方式可知氣流都是從高氣壓流向低氣壓，設置第二散熱孔有助于將外部低溫氣流吸入腔體，降低腔體內(nèi)部溫度。如果不設置第二散熱孔，則氣流會通過第一散熱孔引入腔體內(nèi)部，無法解決內(nèi)部積熱的問題。進一步的為了使得腔體內(nèi)部降溫均衡，進一步讓第二散熱孔環(huán)繞設置于同步帶輪軸心，整體處于較為均衡的狀態(tài)。同時如果隨意開設第二散熱孔，則會導致同步帶輪轉動時重心偏移導致偏振。

4、在一些實施例中，該同步帶輪包括第一輪組和第二輪組，該第一輪組表面和該第二輪組表面均設置有若干輪齒；該第一輪組和該第二輪組之間設置有環(huán)槽；該第一輪組內(nèi)部設置有第一腔體，該第二輪組內(nèi)部設置有第二腔體。

5、在上述技術方案中，同步帶輪采用對稱設置的方案，增大腔體體積以及散熱孔數(shù)量，第一輪組與第二輪組的散熱孔及腔體形成對向的熱流傳導，加速內(nèi)部腔體的氣體流動，進一步提高散熱效率。

6、在一些實施例中，所述第一散熱孔的截面形狀可選方形、圓形。

7、在上述技術方案中，第一散熱孔的截面若選擇方形可以增大氣流流通的面積，若采用圓形，則可利用狹縫效應增大氣流流通的速度。

8、在一些實施例中，所述第一散熱孔的截面形狀為方形，且第一散熱孔四個壁面分別設置有一導流槽；該導流槽沿同步帶輪表面至腔體方向依次設置有第一導流段、第二導流段以及第三導流段，第一導流段、第二導流段以及第三導流段的寬度比為1:0.653:0.237。

9、在上述技術方案中，增設導流槽的目的是為了降噪。在同步帶輪以及同步帶嚙合瞬間，受接線沖擊力與嚙合沖擊力下引起振動，同時由于第一散熱孔的原因氣流在嚙合處的氣流較為紊亂，嚙合時產(chǎn)生的噪聲會通過紊亂的氣流四處傳導，且紊亂的氣流也會導致氣流無法很好的流入腔體內(nèi)部。因此在第一散熱孔內(nèi)部壁面設置多個導流槽，引導氣流流入腔體內(nèi)部，提高散熱效率的同時降低噪聲。進一步地，為了增加導流槽的導流作用，對導流槽不同位置的寬度進行設置，增大導流的效果。同時開口大，出口小的設計能夠賦予導流槽狹管效應的優(yōu)點，提高氣流流速，進一步的上述寬度比是通過氣流仿真試驗獲得的最優(yōu)參數(shù)，能夠最大程度提高導流效果。

10、在一些實施例中，所述第一散熱孔的截面形狀為圓形，且第一散熱孔壁面設置有螺旋槽；該螺旋槽沿同步帶輪表面至腔體方向依次設置有第一螺旋段、第二螺旋段以及第三螺旋段，第一螺旋段、第二螺旋段以及第三螺旋段的螺距比為1:0.511:0.331。

11、在上述技術方案中，增設螺旋槽的目的是為了降噪以及增大氣流流速。在同步帶輪以及同步帶嚙合瞬間，受接線沖擊力與嚙合沖擊力下引起振動，同時由于第一散熱孔的原因氣流在嚙合處的氣流較為紊亂，嚙合時產(chǎn)生的噪聲會通過紊亂的氣流四處傳導，且紊亂的氣流也會導致氣流無法很好的流入腔體內(nèi)部。因此在第一散熱孔內(nèi)部壁面設置多節(jié)導流段，引導氣流流入腔體內(nèi)部，提高散熱效率的同時降低噪聲。進一步地，為了增加導流段的導流作用，對導流段不同位置的螺距進行設置，增大氣流流速，進一步的上述螺距比是通過氣流仿真試驗獲得的最優(yōu)參數(shù)，能夠最大程度提高導流效果。

12、在一些實施例中，所述腔體包括底面，該底面繞同步帶輪軸心環(huán)繞設置有若干導流筋，倆倆導流筋之間形成的間隔正對所述第一散熱孔；所述導流筋沿長度方向呈低高低三段式分布，且高度比例為0.213:1:0.213。

13、在上述技術方案中，由于腔體旋轉，內(nèi)部的氣流會呈現(xiàn)螺旋狀，但第一散熱孔和第二散熱孔的大小不同，使得第一散熱孔壓力面和第二散熱孔的壓力不同，導致牙里面氣流流入吸力面時容易破壞這種螺旋的狀態(tài)進而產(chǎn)生噪聲。有鑒于此，在腔體的表面的底面繞同步帶輪軸心設置有若干導流筋，且導流筋之間形成的間隔正對所述第一散熱孔；這樣設置的好處在于穩(wěn)定螺旋氣流。當氣流通過第一散熱孔進入腔體內(nèi)部時，隨即進入導流筋，由于同步帶輪是旋轉的狀態(tài)，導流筋會逐漸引導氣流形成螺旋狀態(tài)。進一步的，為了更好的抑制噪聲，將導流筋設計為低高低三段式分布，且高度比例為0.213:1:0.213。這樣設置的目的在于，如果導流筋的高度都一致，則氣流進入腔體內(nèi)部時會產(chǎn)生葉尖渦，進而產(chǎn)生噪聲，因此低高低的設計有助于抑制擾流和葉尖渦，進一步降低噪聲的產(chǎn)生。

14、在一些實施例中，所述腔體內(nèi)設置有頂桿機構；

15、該頂桿機構包括一頂桿，該頂桿根部設置有齒條，該頂桿通過第一散熱孔伸入腔體內(nèi)部；該頂桿機構還設置有一與所述齒條配合的驅(qū)動齒輪，以及驅(qū)動該齒輪的驅(qū)動裝置。

16、在上述技術方案中，由于本案同步帶輪的設計，同步帶在高速運轉下，會使得同步帶的中間區(qū)域容易卡入環(huán)槽，而同步帶兩邊略微翹起，在正常工作時不會產(chǎn)生影響，但是當拆卸同步帶時尤其是不拆卸主、從同步帶輪且同步帶輪容易旋轉的情況下，同步帶難以從同步帶輪中扯出。有鑒于此，利用腔體的內(nèi)部空間以及第一散熱孔，設計一種便于拆卸同步帶的機構，在拆卸時利用該機構能利用齒輪和頂桿的配合將同步帶頂出，頂出后卡住頂桿再利用輔具將同步帶扯出，實現(xiàn)同步帶的拆卸。

17、在一些實施例中，同步帶輪設置于傳動機構，該傳動機構包括：同步帶、主動同步帶輪、從動同步帶輪、主動軸及從動軸；

18、所述主動同步帶輪及從動同步帶輪為上述的一種自散熱同步帶輪；所述同步帶布設有凸齒一側設置有與所述環(huán)槽相契合的凸出部。

19、在上述技術方案中，基于自散熱同步帶輪建立傳動機構，得益于同步帶輪的自散熱效果，使得同步帶輪可以承受更快的傳輸速度，進而可以提高傳動機構的傳動效率。同時由于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設計，進一步在同步帶設計凸出部，使得整個傳動機構在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會讓同步帶產(chǎn)生偏移。

20、在一些實施例中，所述傳動機構還包括：張緊機構；

21、該張緊機構包括：主動齒輪、齒條板以及從動齒輪；齒條板兩側分別與主動齒輪及從動齒輪相嚙合；齒條板上連接有轉動軸，該轉動軸可轉動連接有張緊輪，該張緊輪表面設置有與凸出部相契合的連接槽，并與同步帶的凸出部抵接。

22、在上述技術方案中，基于自散熱同步帶輪建立張緊機構，得益于同步帶輪的環(huán)槽部位，在同步帶設計凸出部使得整個傳動機構在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會讓同步帶產(chǎn)生偏移。再此基礎上，利用同步帶的凸出部設計張緊機構。傳統(tǒng)的張緊機構多是采用增設一個同步帶輪作為張緊輪設置于機構，這樣設置的缺點在于多一個同步帶輪多一份積熱會影響同步帶的壽命，同時也會相應的產(chǎn)生噪聲和振動。在本案中得益于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設計和同步帶的凸出部，只需要設計一個和凸出部相契合的張緊輪來壓主同步帶即可實現(xiàn)張緊的效果。同時，由于張緊輪不需要和同步帶進行嚙合，也便不會產(chǎn)生積熱和振動。進一步地，盡管這樣設置會使得同步帶中心部位的應力增大，但由于凸出部的設置，使得同步帶的不會因此產(chǎn)生過大的損耗。在使用過程中通過轉動主動齒輪來調(diào)節(jié)齒條板的上下移動，進而控制張緊力的大小。

23、根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供一種自散熱同步帶輪的使用方法，基于上述的一種自散熱同步帶輪，包括：

24、主動軸安裝于主動同步帶輪的方形安裝孔，從動軸安裝于從動同步帶輪的方形安裝孔；

25、將同步帶的凸出部卡接于主動同步帶輪以及從動同步帶輪的環(huán)槽內(nèi)，且同步帶的齒與主動同步帶輪、從動同步帶輪相嚙合；

26、將張緊輪的凹槽與同步帶的凸出部抵接，轉動主動齒輪帶動齒條板及從動齒輪轉動調(diào)節(jié)同步帶的張緊力；

27、卸下同步帶時，先釋放張緊力，調(diào)節(jié)驅(qū)動齒輪另頂桿從第一散熱孔中頂出，并轉動主動同步帶輪帶動嚙齒、凸出部逐漸從同步帶輪中脫出。

28、在上述技術方案中，針對背景技術中提及的兩個問題分別在同步帶輪上設置了第一散熱孔、第二散熱孔以及腔體；第一散熱孔的目的在于解決同步帶輪邊緣位置過高的問題，傳統(tǒng)的同步帶輪與同步帶嚙合時摩擦產(chǎn)生熱量，這部分熱量無法快速排出導致積熱，而第一散熱孔而定目的在于利用同步帶輪與同步帶嚙合時產(chǎn)生的氣流快速將熱量帶入同步帶輪內(nèi)部的腔體，從而緩解邊緣部分的積熱；第二散熱孔和腔體的目的在于解決同步帶輪與轉動軸的連接處的積熱，同步帶輪嚙合處的熱量藉由第一散熱孔進入腔體內(nèi)部，而同步帶輪與轉動軸的連接處的積熱也會因為熱傳導流入腔體，兩個位置的熱量都通過腔體進行平衡使得同步帶輪而定整體溫度處于相對均衡的狀態(tài)。通過氣壓公式可知溫度升高，壓力降低，由于同步帶輪在工作過程中會逐漸升溫，腔體內(nèi)部的氣壓會逐漸降低。為了進一步解決散熱的問題，設置了第二散熱孔。根據(jù)氣流傳導方式可知氣流都是從高氣壓流向低氣壓，設置第二散熱孔有助于將外部低溫氣流吸入腔體，降低腔體內(nèi)部溫度。如果不設置第二散熱孔，則氣流會通過第一散熱孔引入腔體內(nèi)部，無法解決內(nèi)部積熱的問題。進一步的為了使得腔體內(nèi)部降溫均衡，進一步讓第二散熱孔環(huán)繞設置于同步帶輪軸心，整體處于較為均衡的狀態(tài)。同時如果隨意開設第二散熱孔，則會導致同步帶輪轉動時重心偏移導致偏振。

29、基于自散熱同步帶輪建立傳動機構，得益于同步帶輪的自散熱效果，使得同步帶輪可以承受更快的傳輸速度，進而可以提高傳動機構的傳動效率。同時由于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設計，進一步在同步帶設計凸出部，使得整個傳動機構在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會讓同步帶產(chǎn)生偏移。

30、基于自散熱同步帶輪建立張緊機構，得益于同步帶輪的環(huán)槽部位，在同步帶設計凸出部使得整個傳動機構在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會讓同步帶產(chǎn)生偏移。再此基礎上，利用同步帶的凸出部設計張緊機構。傳統(tǒng)的張緊機構多是采用增設一個同步帶輪作為張緊輪設置于機構，這樣設置的缺點在于多一個同步帶輪多一份積熱會影響同步帶的壽命，同時也會相應的產(chǎn)生噪聲和振動。在本案中得益于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設計和同步帶的凸出部，只需要設計一個和凸出部相契合的張緊輪來壓主同步帶即可實現(xiàn)張緊的效果。同時，由于張緊輪不需要和同步帶進行嚙合，也便不會產(chǎn)生積熱和振動。進一步地，盡管這樣設置會使得同步帶中心部位的應力增大，但由于凸出部的設置，使得同步帶的不會因此產(chǎn)生過大的損耗。

31、由于本案同步帶輪的設計，同步帶在高速運轉下，會使得同步帶的中間區(qū)域容易卡入環(huán)槽，而同步帶兩邊略微翹起，在正常工作時不會產(chǎn)生影響，但是當拆卸同步帶時尤其是不拆卸主、從同步帶輪且同步帶輪容易旋轉的情況下，同步帶難以從同步帶輪中扯出。有鑒于此，利用腔體的內(nèi)部空間以及第一散熱孔，設計一種便于拆卸同步帶的機構，在拆卸時利用該機構能利用齒輪和頂桿的配合將同步帶頂出，頂出后卡住頂桿再利用輔具將同步帶扯出，實現(xiàn)同步帶的拆卸。