新型高速正時(shí)鏈鏈輪齒形的研究.pdf

1、滾子鏈傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于汽車和摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)機(jī)構(gòu)。然而傳統(tǒng)的滾子鏈傳動(dòng)存在多邊形效應(yīng)和嚙入瞬間的沖擊效應(yīng)，損害了傳動(dòng)的同步性與均勻性。因此亟需研究新型滾子鏈傳動(dòng)來提高滾子鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能。本文分析了鏈傳動(dòng)過程中存在的多邊形效應(yīng)和嚙合沖擊，以減小機(jī)構(gòu)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鏈條與鏈輪的嚙合沖擊，降低鏈條的波動(dòng)量，提高鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性為目標(biāo)，開展了新型齒廓鏈輪的設(shè)計(jì)研究。 首先，基于鏈條與鏈輪的嚙合過程，利用AutoCAD二次開發(fā)工具Objec

2、tARX控制鏈輪毛坯和滾子在AutoCAD環(huán)境中的空間變換，通過布爾運(yùn)算去除鏈條滾子與鏈輪毛坯相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中的重疊區(qū)域，從而模擬鏈條滾子包絡(luò)鏈輪的成型過程。提出了鏈條包絡(luò)鏈輪毛坯生成鏈輪齒形的設(shè)計(jì)方法，得到了理想情況下鏈條與鏈輪準(zhǔn)共軛嚙合下的鏈輪齒形。同時(shí)闡明了如何操縱AutoCAD數(shù)據(jù)庫中有關(guān)實(shí)體進(jìn)行位置變換的方法，尤其是進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換時(shí)坐標(biāo)向量與變換矩陣的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析了影響鏈輪齒廓精度的因素及提高齒面精度的方法。 其次，從理

3、論上分析了減小鏈傳動(dòng)過程中多邊形效應(yīng)和嚙合沖擊的新型齒廓形成原理，新型齒廓是通過對(duì)漸開線齒廓的修正得到的，該種齒廓保證了鏈傳動(dòng)過程中鏈條的平動(dòng)距離時(shí)刻與鏈輪分度圓的轉(zhuǎn)動(dòng)弧長(zhǎng)相等，使緊邊鏈條中心線始終與鏈輪分度圓相切，因而從理論上可消除因多邊形效應(yīng)引起的鏈條橫向波動(dòng)及從動(dòng)鏈輪的角速度波動(dòng)。另外，新型齒廓使?jié)L子能逐漸嚙入鏈輪，且同時(shí)與鏈輪輪齒嚙合的滾子增多，從而減小了滾子與鏈輪嚙合時(shí)的沖擊力。推導(dǎo)出新型鏈輪齒廓的曲線方程并提出了對(duì)新型齒廓鏈

4、輪的非對(duì)稱修正方法。 建立了發(fā)動(dòng)機(jī)雙頂置凸輪軸的正時(shí)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多體動(dòng)力學(xué)模型，利用多體動(dòng)力學(xué)分析軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)比分析了GB1244-76鏈輪、德國標(biāo)準(zhǔn)DIN8196T1-87鏈輪及新型齒廓鏈輪在多種轉(zhuǎn)速條件下的鏈條張力、鏈條與傳動(dòng)部件間摩擦力、鏈條波動(dòng)量、鏈輪與滾子的嚙合沖擊以及從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)。仿真結(jié)果表明，使用非對(duì)稱修正的新型齒廓鏈輪能有效降低鏈輪與滾子的嚙合沖擊、鏈條張力及與傳動(dòng)部件間摩擦力，改善鏈條波動(dòng)及