同步帶鏈輪及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種同步帶鏈輪以及系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種同步帶鏈輪系統(tǒng)，該同步帶鏈輪系統(tǒng)具有鏈輪，該鏈輪包括多個第一橫向齒和相鄰的第二橫向齒。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈輪和帶組合是熟知的并且存在多種不同類型的帶，以及帶和鏈輪的多種不同組合。帶的應(yīng)用情況通常確定帶構(gòu)造，而帶構(gòu)造是鏈輪構(gòu)造中的要素。當(dāng)帶的內(nèi)部面包括齒時，則接觸帶的內(nèi)部面的驅(qū)動鏈輪的外部面通常形成有對應(yīng)于帶的齒輪廓的凹槽。對于在其中有齒跨越帶的寬度橫向地延伸的同步驅(qū)動帶而言，對應(yīng)的鏈輪設(shè)置有凸緣以防止帶脫離鏈輪。對于具有自導(dǎo)軌齒輪廓的驅(qū)動帶，鏈輪不需要凸緣來約束帶的軸向運動。
[0003]在操作中，齒帶系統(tǒng)將產(chǎn)生噪音。這主要是由于帶的齒和鏈輪的凹槽之間的接合或嚙合導(dǎo)致。不考慮馬達的噪音。根據(jù)強度和正在使用的系統(tǒng)所處的相關(guān)工作狀態(tài)，帶的噪音可能是令人討厭的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的代表是美國申請n0.20020119854，該美國申請公開一種驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動滑輪、從動滑輪和帶。該帶具有滑輪接合表面，該滑輪接合表面包括多個橫向延伸的自導(dǎo)軌式齒。從動滑輪具有無凹槽的、無冠的帶接合表面。形成帶的滑輪接合表面的材料具有相對低的摩擦系數(shù)，并且形成從動滑輪的帶接合表面的材料具有相對高的摩擦系數(shù)。
[0005]所需要的是一種使用鏈輪的鏈輪系統(tǒng)，該鏈輪具有多個第一橫向齒和相鄰的第二橫向齒，由此減小操作系統(tǒng)噪音。本發(fā)明滿足這個需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要方面是提供一種使用鏈輪的鏈輪系統(tǒng)，該鏈輪具有多個第一橫向齒和相鄰的第二橫向齒，由此減小操作系統(tǒng)噪音。
[0007]本發(fā)明的其它方面將通過下文本發(fā)明的描述和附圖內(nèi)容指出或闡明。
[0008]本發(fā)明包括一種鏈輪系統(tǒng)，該鏈輪系統(tǒng)包括:第一鏈輪，所述第一鏈輪包括多個橫向第一齒，所述多個橫向第一齒平行于旋轉(zhuǎn)軸線A-A延伸并且具有第一齒距P1，所述第一鏈輪還包括多個橫向第二齒，所述多個橫向第二齒具有第二齒距P2并且與第一齒直接相鄰布置，第二齒平行于第一齒，所述第一齒的齒與所述第一鏈輪的半徑R對準，所述第二齒的齒從所述半徑R偏置距離X，其中距離X大于零；第二鏈輪；以及齒帶，所述齒帶在第一鏈輪和第二鏈輪之間傳輸。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的透視圖。
[0010]圖2是鏈輪的側(cè)視圖。
[0011]圖3是鏈輪的俯視圖。
[0012]圖4是鏈輪的透視圖。
[0013]圖5是不同帶系統(tǒng)之間的總分貝(dB)對比曲線圖。
[0014]圖6是用于被測試的系統(tǒng)的參數(shù)的圖表。
[0015]圖7是本發(fā)明的鏈輪的透視圖。
[0016]圖8是可替代實施例的透視圖。
[0017]圖9是顯示針對8mm齒距而言的本發(fā)明的帶系統(tǒng)聲壓水平和現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的聲壓水平的圖表。
[0018]圖10是顯示針對Ilmm齒距而言的本發(fā)明的帶系統(tǒng)的聲壓水平和現(xiàn)有技術(shù)的聲壓水平的圖表。
[0019]圖11是測試裝置的示意圖。
[0020]圖12示出具有被安裝成用來確定相位角的單個帶的本發(fā)明的鏈輪對。
[0021]圖13是脈沖計時器圖。
【具體實施方式】
[0022]除非另外指示，說明書和權(quán)利要求中使用的表示尺寸等的所有數(shù)值要被理解為在所有情況中由術(shù)語“大致”修飾。
[0023]在本申請和權(quán)利要求中，除非另外特別說明，否則單數(shù)的使用包括復(fù)數(shù)。此外，除非另外說明，否則使用“或”意指“和/或”。此外，使用術(shù)語“包括”以及其他形式(諸如“包含”和“含有”)不是限制性的。而且，除非另有特別說明，否則諸如“元件”或“組件”的術(shù)語的意思包括包含一個單元的元件和部件，以及包含多于一個單元的元件和部件兩者。
[0024]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的透視圖。所述系統(tǒng)包括第一鏈輪100和第二鏈輪200。在典型的系統(tǒng)中，第一鏈輪100將充當(dāng)驅(qū)動鏈輪，并且第二鏈輪200將充當(dāng)從動鏈輪。
[0025]第一帶300圍繞鏈輪100、200進行傳輸。第二帶400圍繞鏈輪100、200被帶動。第一帶300和第二帶400包括齒帶，所述齒帶都具有布置在縱向表面上的齒。第一帶300包括齒301。第二帶400包括齒401。
[0026]齒301嚙合鏈輪100上的帶齒表面101。齒401嚙合鏈輪100上的帶齒表面102。齒301還嚙合鏈輪200上的帶齒表面201。齒401還嚙合鏈輪200上的帶齒表面202。
[0027]鏈輪100包括第一帶齒表面101，該第一帶齒表面包括平行于旋轉(zhuǎn)軸線A-A延伸的橫向齒。鏈輪100還包括第二帶齒表面102，該第二帶齒表面與第一帶齒表面101直接相鄰布置。帶齒表面102上的第二齒平行于帶齒表面101上的第一齒。
[0028]齒301和齒401可以包括本領(lǐng)域中已知的任何合適的形狀或輪廓。帶齒表面101、102、201、202上的齒可以包括適合于嚙合帶300和帶400的任何相匹配的輪廓。
[0029]鏈輪100和鏈輪200可以具有相等的或不相等的直徑。此外，帶齒表面101的直徑可以等于或不等于相鄰的帶齒表面102的直徑。此外，帶齒表面201的直徑可以等于或不等于相鄰的帶齒表面202的直徑。
[0030]在操作中，優(yōu)選的是，使每一個帶300、400構(gòu)造成貼合鏈輪100和鏈輪200的外部部分。這將減小帶相互接觸或摩擦的可能性。涉及帶導(dǎo)軌控制的方法在本領(lǐng)域中是已知的。
[0031]圖2是鏈輪的側(cè)視圖。帶齒表面101和201上的齒以所謂的“齒距”彼此間隔開，所述齒距是相鄰的齒之間的距離P1。帶齒表面102和202上的齒也以齒距P2間隔。當(dāng)給定的帶齒表面101與對準于半徑R的參考線“A”對準時，則表面102上的齒從相鄰的帶齒表面101偏置距離X，該距離的大小為齒距Pl的O和I之間的分數(shù)。該偏置可以在設(shè)計期間被調(diào)節(jié)/優(yōu)化以便最小化或消除帶嚙合鏈輪產(chǎn)生的噪音，見圖12和圖13。帶的齒距通常為8mm、9.525mm、11mm、14mm、19mm、32mm、或根據(jù)系統(tǒng)的要求的一些其它值。
[0032]在優(yōu)選實施例中，對于給定的鏈輪或帶，距離X是1/2齒距P1。因此，對于相鄰的帶齒表面101、102的齒距相等的情況，表面102上的齒被布置成與表面101上的齒之間的凹槽103對準。距離X可以是零與Pl或零與P2之間的任何值。
[0033]根據(jù)系統(tǒng)要求，齒距Pl和齒距P2可以是相等的或不相等的。
[0034]在優(yōu)選實施例中，對于帶300和帶400，齒距是相等的，并且偏置距離x為1/2齒距。在可替代實施例中，帶300和帶400可以具有不同的齒距，例如，帶300具有8mm的齒距而帶400具有1mm的齒距，或者可以具有相等的齒距但具有不同的偏置距離X。
[0035]圖3是鏈輪的俯視圖。表面101上的齒與表面102上的齒相鄰布置。鏈輪100在外部帶嚙合表面上包括表面101和表面102上的相鄰排的齒。每一個鏈輪繞旋轉(zhuǎn)軸線A-A旋轉(zhuǎn)。
[0036]圖4是鏈輪的透視圖。每一個帶齒表面可以包括相等的或不相等的直徑D。
[0037]本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)點在于驅(qū)動噪音顯著減小。該系統(tǒng)相對于可比較的單帶系統(tǒng)通常減小6分貝噪音。圖5是單帶系統(tǒng)、使用本發(fā)明的系統(tǒng)的雙帶系統(tǒng)、以及使用具有螺旋齒的帶的單帶系統(tǒng)之間的總分貝對比的曲線圖。柱A、C、D和F代表來自單帶系統(tǒng)的噪音。柱B是使用單帶鏈輪的雙帶系統(tǒng)。柱E代表也使用兩個帶的本發(fā)明的系統(tǒng)的聲壓水平。柱G用于代表單帶螺距系統(tǒng)。柱H僅是電動機。由柱E代表的本發(fā)明的系統(tǒng)比所有單帶系統(tǒng)都安靜。
[0038]用于所測試的系統(tǒng)的參數(shù)在圖6中示出。
[0039]圖7是本發(fā)明的鏈輪的透視圖。凸緣105和106將帶400、300中的每一者分別保持在鏈輪100上。凸緣105和106布置在鏈輪100的外側(cè)部分處。
[0040]圖8是可替代實施例的透視圖。徑向延伸的中間凸緣107被布置在橫向齒段101和橫向齒段102之間。凸緣107在操作期間阻止帶300接觸帶400。中間凸緣107也用作用于制造工藝的分型線，該制造工藝通常被描述為金屬燒結(jié)。在金屬燒結(jié)工藝中，模具插入件的兩個半部在中間凸緣107處連接以保證齒和凸緣之間的平滑過渡。如圖7中描述的，凸緣105和106將帶400、300中的每一者分別保持在鏈輪100上。凸緣105和106位于鏈輪100的外側(cè)部分上。
[0041]圖9是描繪在給定速度范圍的情況下針對8_齒距帶而言，本發(fā)明的帶系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)的齒嚙合階次的聲壓水平的圖表。相比于現(xiàn)有技術(shù)(單齒距和螺旋齒)，通過使用本發(fā)明的鏈輪(雙相)，被標記為“雙相”的系統(tǒng)的聲壓水平在所示速度范圍內(nèi)均顯示出系統(tǒng)噪音顯著減小。
[0042]所述系統(tǒng)的聲音水平可以使用測試系統(tǒng)測量。圖11是測試系統(tǒng)裝置的示意圖。電動機800附接到驅(qū)動差速器801。驅(qū)動差速器801附接到本發(fā)明的驅(qū)動鏈輪100a。本發(fā)明的第二從動鏈輪10b附接到從動差速器802。如在本說明