通常滾子鏈鏈輪齒形分為ISO齒形,三圓弧一直線齒形、兩圓弧一直線齒形、一圓弧一直線齒形、漸開線齒形等。
ISO齒形
對于傳動用短節(jié)距和雙節(jié)距滾子鏈輪齒形,ISO606規(guī)定了其最大齒槽形狀和最小齒槽形狀,即規(guī)定的是齒槽廓線的極限范圍,并未規(guī)定一種確定的齒形,允許齒形在一定范圍內(nèi)變動,這樣既為按不同使用要求選擇齒形參數(shù)留有較大的靈活性,又為研究乃至應(yīng)用更為理想的齒形創(chuàng)造了必要的條件。
最小齒形槽形狀的鏈輪齒形所對應(yīng)的嚙合作用角(所謂嚙合作用角是指鏈條同鏈輪斷面齒廓接觸點(diǎn)處的法線與跨過該齒的兩副鉸鏈副理論中心連線之間所夾的銳角)小,輪齒傳遞有效工作張力的能力大,圍齒區(qū)段內(nèi)傳遞有效工作張力的輪齒較少,從而使受力平衡點(diǎn)保持在圍齒區(qū)間內(nèi);而最大齒槽形狀的鏈輪齒形所對應(yīng)的嚙合作用角大,則鏈節(jié)張力衰減較慢,圍齒區(qū)間內(nèi)傳遞有效工作張力的輪齒較多,容納鏈條磨損能力也較大,但嚙合沖擊較大。通常,對于大傳動比的小鏈輪,在ISO極限齒形范圍內(nèi),應(yīng)采用較小的作用角,對于齒數(shù)較多的鏈輪,則應(yīng)采用較大的工作角,并通過作圖法檢驗(yàn)在齒頂處是否會產(chǎn)生切頂現(xiàn)象,必要時(shí)可適當(dāng)減小鏈輪的齒頂圓直徑。而對于普通的鏈傳動,可選擇是種的作用角并在最大齒槽形狀和最小齒槽形狀之間設(shè)計(jì)其鏈輪齒形參數(shù)。
當(dāng)鏈輪齒數(shù)較大且齒頂圓直徑較大時(shí),例如:節(jié)距p=19.05mm,齒數(shù)Z=38,齒頂圓直徑da=p{0.54+cot(180°/Z)}=240.186mm,其對應(yīng)于最大齒槽形狀的鏈輪齒形就產(chǎn)生了切頂現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小鏈輪的齒頂圓直徑。
三圓弧一直線齒形
目前,國內(nèi)應(yīng)用三圓弧一直線鏈輪齒形的居多,國內(nèi)工具廠生產(chǎn)的鏈輪滾刀大多都是按三圓弧一直線齒形設(shè)計(jì)。
如上圖所示,三圓弧一直線齒形由aa、ab、cd三段圓弧與bc一段直線組成,因?yàn)槠涔ぷ鞫锡X廓線為凹圓弧,故一般稱為凹形齒。
采用三圓弧一直線齒形的主要有美國ASMEB29.1-2011,日本JIS B1801-1997等。計(jì)算表明,三圓弧一直線齒形位于ISO極限齒形范圍之內(nèi)(當(dāng)節(jié)距p≥38.1mm、齒數(shù)z≤13時(shí),在齒槽廓線的齒根超出ISO齒形范圍的最大超出量僅為0.03mm,這實(shí)際對嚙合特性并無影響)。可以說,三圓弧一直線齒形只是ISO齒形范圍內(nèi)的一種確定齒形。
漸開線齒形
采用漸開線齒形的以德國鏈輪滾刀標(biāo)準(zhǔn)DIN 8197-1980為代表(壓力角24°)。
如上圖所示,鏈輪滾刀齒廓的齒頂圓弧rp0所切出的尾鏈輪齒溝圓弧段,而滾刀齒廓的直線段所切出的為鏈輪的漸開線齒形。漸開線齒形位于ISO極限齒形范圍內(nèi),也可以說,漸開線齒形是ISO齒形范圍內(nèi)的一種確定齒形。采用漸開線齒形的還有英國鏈輪滾刀標(biāo)準(zhǔn)BS 6710-1987(壓力角為25°)。
我國近年來應(yīng)用的鏈輪漸開線齒形大多為德國的漸開線齒形標(biāo)準(zhǔn)。
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