新型高速正時鏈鏈輪齒形的研究.pdf

1、滾子鏈傳動廣泛應用于汽車和摩托車發(fā)動機的正時機構(gòu)。然而傳統(tǒng)的滾子鏈傳動存在多邊形效應和嚙入瞬間的沖擊效應，損害了傳動的同步性與均勻性。因此亟需研究新型滾子鏈傳動來提高滾子鏈傳動機構(gòu)的傳動性能。本文分析了鏈傳動過程中存在的多邊形效應和嚙合沖擊，以減小機構(gòu)高速運轉(zhuǎn)時鏈條與鏈輪的嚙合沖擊，降低鏈條的波動量，提高鏈傳動的平穩(wěn)性為目標，開展了新型齒廓鏈輪的設計研究。 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，通過布爾運算去除鏈條滾子與鏈輪毛坯相對運動過程中的重疊區(qū)域，從而模擬鏈條滾子包絡鏈輪的成型過程。提出了鏈條包絡鏈輪毛坯生成鏈輪齒形的設計方法，得到了理想情況下鏈條與鏈輪準共軛嚙合下的鏈輪齒形。同時闡明了如何操縱AutoCAD數(shù)據(jù)庫中有關實體進行位置變換的方法，尤其是進行旋轉(zhuǎn)變換時坐標向量與變換矩陣的對應關系。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過程中多邊形效應和嚙合沖擊的新型齒廓形成原理，新型齒廓是通過對漸開線齒廓的修正得到的，該種齒廓保證了鏈傳動過程中鏈條的平動距離時刻與鏈輪分度圓的轉(zhuǎn)動弧長相等，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引起的鏈條橫向波動及從動鏈輪的角速度波動。另外，新型齒廓使?jié)L子能逐漸嚙入鏈輪，且同時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的沖擊力。推導出新型鏈輪齒廓的曲線方程并提出了對新型齒廓鏈

4、輪的非對稱修正方法。 建立了發(fā)動機雙頂置凸輪軸的正時鏈傳動機構(gòu)多體動力學模型，利用多體動力學分析軟件進行動態(tài)仿真實驗。對比分析了GB1244-76鏈輪、德國標準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、鏈條與傳動部件間摩擦力、鏈條波動量、鏈輪與滾子的嚙合沖擊以及從動輪的轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)。仿真結(jié)果表明，使用非對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、鏈條張力及與傳動部件間摩擦力，改善鏈條波動及