一种正时齿形链系统的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110657197A(43)申请公布日2020.01.07(21)申请号201911028632.8(22)申请日2019.10.28(71)申请人中国第一汽车股份有限公司地址130011吉林省长春市长春汽车经济技术开发区东风大街8899号(72)发明人汤乐超卢炳武何洪源刘英杰(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人崔斌(51)Int.Cl.F16G13/04(2006.01)F16H55/30(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种正时齿形链系统的设计方法(57)摘要本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种正时齿形链的设计方法。该设计方法包括对链片、链轮导轨的关键参数进行设计；对参数生成对应的链片及链轮齿形、导轨轮的装配直观查看设计结果是否合理即是否存在干涉、长度不够、链片与链轮传动啮合是否干涉，并且通过不断调整对应设计参数的办法快速高效的确定出设计结果。本发明可以对各种布局型式的正时齿形链传动系统进行设计，可以大大降低在对正时齿形链传动系统开发设计时对设计经验的依赖，使一般的工程技术人员也能够对正时齿形链系统进行开发设计，并提高了设计效率和开发产品质量。CN110657197ACN110657197A权利要求书1/2页1.一种正时齿形链系统的设计方法，其特征在于，该设计方法包括以下步骤：步骤一、对链片的关键参数进行设计；所述链片的关键参数包括链板节距即两销轴孔间距离p、边心距f、齿形角2a；步骤二、对链轮的关键参数进行设计；所述链轮的关键参数包括链轮压力角α、变位系数x，齿顶圆半径da，齿根圆半径df，基圆直径db，分度圆直径d，齿顶和齿根圆过渡圆角；步骤三、对导轨的关键参数进行设计；所述导轨的关键参数包括导板曲率；步骤四、根据步骤一—步骤三设计的参数生成对应的链片及链轮齿形、导轨轮廓结果，该结果另存为可编辑的图形格式，从图形文件中通过对轮系各部件安装位置的装配直观查看设计结果是否合理即是否存在干涉、长度不够、链片与链轮传动啮合是否干涉，若不合理可以通过不断调整对应设计参数的办法快速高效的确定出设计结果；步骤五、在设计多层链条时，对单层链条系统完成初始布局的设计后，需要将不同层数链条系统装配，完成整个正时链传动系统对应的系统布局以图形的方式显现，并给出对应的链节数，通过对不合理的设计参数进行相应的调整，直到得到满意的布局和合适的链节数；步骤六、确定设计方案，将确定的设计参数及生成的设计结果整理归档，完成开发设计。2.根据权利要求1所述一种正时齿形链系统的设计方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：首先确定要设计的链板节距多大，边心距f为链板节距的35％—45％，齿形角2a为30°。3.根据权利要求1所述一种正时齿形链系统的设计方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：所述分度圆直径d按以下公式求解得到：d＝p/sin(π/z)；式中，p为链条节距；z为链轮齿数；所述基圆直径db按以下公式求解得到：db＝mzcosα；式中，m为模数，m＝p/π；z为链轮齿数；p为链条节距；α为链轮压力角；所述链轮压力角α的选取和齿数有关，当齿数≤25时，链轮压力角α为31.5°，当齿数＞25时，取链轮压力角α为30°；所述齿顶圆半径da，齿根圆半径df的选取需满足啮合后不发生干涉，需满足da＜d-d1，df＜d-d2，具体值可以按照下式进行求解。da＝d-d1-c1·mdf＝d-d2-c2·m式中，d为分度圆直径；d1为分度圆与链片底部间的距离；d2为分度圆与链片最低端的距离；m为模数；c1为齿顶圆间隙系数；c2为齿根圆间隙系数；d1、d2是变化的值，随着链轮齿数的增加，分度圆半径加大，d1的值逐渐减少，d2的值则不发生改变；所述变位系数x按以下公式求解得到：2CN110657197A权利要求书2/2页式中，p2为链轮滚刀法向齿距；z为链轮齿数；α2为滚刀法向齿形角，取30°；f0为假想的对应于p0的链条初始边心距；p0为假想的链条初始节距，大小等于滚刀法向齿距；f0按以下公式求解得到：式中，f为链板的边心距；z为链轮齿数；p为链条节距；p2为链轮滚刀法向齿距；所述齿顶和齿根圆过渡圆角为0.4mm-2mm。4.根据权利要求1所述一种正时齿形链系统的设计方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：链轮压力角α、曲轴旋转中心点与链条运动轨迹弧线圆心连线和两链轮中心连线夹角β按以下公式求解得到：根据几何关系图，紧边内凹量C1与链条运动轨迹曲率半径的关系用下式表示：式中，r1和r2分别是曲轴链轮和左侧惰轮链轮与链条啮合节圆即分度圆半径；a1为曲轴链轮旋转中心与左侧惰轮链轮旋转中心的距离；R1为安装固定导板后链条运动