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滚子链链轮齿形
2022-04-25

通常滚子链链轮齿形分为ISO齿形,三圆弧一直线齿形、两圆弧一直线齿形、一圆弧一直线齿形、渐开线齿形等。

 

ISO齿形

对于传动用短节距和双节距滚子链轮齿形,ISO606规定了其最大齿槽形状和最小齿槽形状,即规定的是齿槽廓线的极限范围,并未规定一种确定的齿形,允许齿形在一定范围内变动,这样既为按不同使用要求选择齿形参数留有较大的灵活性,又为研究乃至应用更为理想的齿形创造了必要的条件。

 

最小齿形槽形状的链轮齿形所对应的啮合作用角(所谓啮合作用角是指链条同链轮断面齿廓接触点处的法线与跨过该齿的两副铰链副理论中心连线之间所夹的锐角)小,轮齿传递有效工作张力的能力大,围齿区段内传递有效工作张力的轮齿较少,从而使受力平衡点保持在围齿区间内;而最大齿槽形状的链轮齿形所对应的啮合作用角大,则链节张力衰减较慢,围齿区间内传递有效工作张力的轮齿较多,容纳链条磨损能力也较大,但啮合冲击较大。通常,对于大传动比的小链轮,在ISO极限齿形范围内,应采用较小的作用角,对于齿数较多的链轮,则应采用较大的工作角,并通过作图法检验在齿顶处是否会产生切顶现象,必要时可适当减小链轮的齿顶圆直径。而对于普通的链传动,可选择是种的作用角并在最大齿槽形状和最小齿槽形状之间设计其链轮齿形参数。

当链轮齿数较大且齿顶圆直径较大时,例如:节距p=19.05mm,齿数Z=38,齿顶圆直径da=p{0.54+cot(180°/Z)}=240.186mm,其对应于最大齿槽形状的链轮齿形就产生了切顶现象,此时应适当减小链轮的齿顶圆直径。

 

三圆弧一直线齿形

目前,国内应用三圆弧一直线链轮齿形的居多,国内工具厂生产的链轮滚刀大多都是按三圆弧一直线齿形设计。

如上图所示,三圆弧一直线齿形由aa、ab、cd三段圆弧与bc一段直线组成,因为其工作段齿廓线为凹圆弧,故一般称为凹形齿。

 

采用三圆弧一直线齿形的主要有美国ASMEB29.1-2011,日本JIS B1801-1997等。计算表明,三圆弧一直线齿形位于ISO极限齿形范围之内(当节距p≥38.1mm、齿数z≤13时,在齿槽廓线的齿根超出ISO齿形范围的最大超出量仅为0.03mm,这实际对啮合特性并无影响)。可以说,三圆弧一直线齿形只是ISO齿形范围内的一种确定齿形。

 

渐开线齿形

采用渐开线齿形的以德国链轮滚刀标准DIN 8197-1980为代表(压力角24°)。

如上图所示,链轮滚刀齿廓的齿顶圆弧rp0所切出的尾链轮齿沟圆弧段,而滚刀齿廓的直线段所切出的为链轮的渐开线齿形。渐开线齿形位于ISO极限齿形范围内,也可以说,渐开线齿形是ISO齿形范围内的一种确定齿形。采用渐开线齿形的还有英国链轮滚刀标准BS 6710-1987(压力角为25°)。

我国近年来应用的链轮渐开线齿形大多为德国的渐开线齿形标准。

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