CN105715744A - 齿形带和传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种齿形带和传动装置。该齿形带包括多个带齿，多个带齿设置在齿形带的同侧，沿齿形带的宽度方向，各带齿的两个端部具有减薄修形段，减薄修形段的高度低于带齿中间段的高度。本发明通过对齿形带齿面在展向形状的设计，通过修形均化了齿形带内部芯绳的受力，降低了齿形带边缘部位芯绳的受力大小，减轻带宽两端边缘部位的承载受力，降低由带宽边缘部位受力较大引起破坏的可能性，提升了齿形带承载能力，提升齿形带整体传动能力，可以有效地降低齿形带边缘破坏概率，提高齿形带运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及机械工业领域，尤其涉及一种齿形带和传动装置。
背景技术
齿形带传动是以带齿与轮齿的啮合来传递动力，达到同步传递的目的，因此，在齿形带同步传递扭矩时，带将受拉力作用，带齿承受剪切，带齿的工作表面在进入和退出与轮齿的啮合过程中完成力的传递。一般来说，齿形带是以钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆以聚氨酯或氯丁橡胶的环形带，带的内周制成齿状，使其与齿形带轮啮合。同步齿形带综合了胶带、链条、齿轮传动的优点，可保证主、从动轮的同步传动，主要用于同步传动袋置。
如图1和图2所示，传统齿形带1’的传统带齿2’形状为平直的形状。即传统带齿2’的齿的展向高度一致，齿形截面形状尺寸一致。传统齿形带1’的齿形展向均为平直齿形，在皮带传动过程中齿面沿带宽方向由于边缘效应的影响，容易出现受力不均匀的情况，易发生断裂，降低了齿形带的承载能力。
发明内容
本发明提供一种齿形带和传动装置，以解决齿形带上带齿边缘受力不均导致齿形带断裂的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种齿形带，包括多个带齿，多个带齿设置在齿形带的同侧，沿齿形带的宽度方向，各带齿的两个端部具有减薄修形段，减薄修形段的高度低于带齿中间段的高度。
进一步地，减薄修形段的高度沿远离带齿中间位置的方向逐渐减小。
进一步地，沿齿形带的宽度方向，各带齿的两个减薄修形段关于带齿的中间位置对称。
进一步地，带齿中间段的顶面各点高度一致。
进一步地，带齿为弧形带齿。
进一步地，带齿为梯形带齿。
进一步地，带齿等间距地设置在齿形带的同侧。
本发明的实施例还提供一种传动装置，包括齿形带以及与齿形带相配合的带轮，齿形带为如前任一项的齿形带。
本发明具有的优点和积极效果是：
通过对齿形带齿面在展向形状的设计，通过修形均化了齿形带内部芯绳的受力，降低了齿形带带宽两端边缘部位芯绳的受力大小，提升了齿形带承载能力，提升齿形带整体传动能力，可以有效地降低齿形带边缘破坏概率，提高齿形带运行的可靠性。
附图说明
图1为现有技术中齿形带的主视图；
图2为图1中齿形带的侧视图；
图3为本发明实施例的齿形带的主视图；
图4为图3中本发明实施例的齿形带的侧视图。
附图标记说明：
1’、传统齿形带；2’、传统带齿；1、齿形带；2、带齿；3、减薄修形段。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明实施例的示例性实施例。
一般来说，齿形带是以钢丝绳为强力层，外覆以聚氨酯或氯丁橡胶的环形带，带的内周制成齿状，使其与齿形带轮相啮合。齿形带在传动时，具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力、传动比准确，对轴作用力小以及结构紧凑等特点，因此，齿形带被十分广泛地应用在机械带传动中。但是由于在齿形带同步传递扭矩时，带将受到拉力作用，而且在带齿的工作表面进入和退出与轮齿的啮合过程中完成力的传递的同时，带齿还将承受剪切力。另外，在现有技术中，由于齿形带上的带齿的带宽两端边缘没有经过修形，使得齿形带在受力后，由于边缘效应的影响，会在传统带齿2’的带宽两端边缘部分出现应力集中增大的情况，导致芯绳受力不均匀，容易造成齿形带的断裂。
因此，为了解决这一问题，本发明实施例提供了一种同步齿形带和传动装置。
具体地，如3和图4所示，本发明实施例提供了一种齿形带，其包括多个带齿2，多个带齿2设置在齿形带1的同侧，沿齿形带1的宽度方向，各带齿2的两个端部具有减薄修形段3，减薄修形段3的高度低于带齿2中间段的高度。
由于修形齿形带1在带宽两端附近对齿高进行了减薄修形，受力面较中间部位有所减小，在齿形带1承载传递动力时，因齿侧面受力面积的变化，带齿2承载力随之变化，修形部位承载力由中间向两端随受力面积减小逐步降低，可以较好的减轻带宽边缘部位的承载受力，降低由带宽边缘部位受力较大引起破坏的可能性，提高齿形带1传动的可靠性。同时，由于带齿2中间段的高度高于减薄修形段3的高度，使得带齿2的中间位置的齿侧面的受力面积有所增大，相当于提高了带齿2的中间位置的承载受力能力，进而可以提高齿形带1的整体传动能力，使得齿形带1在工作状态下能够更加平稳地传递动力。
因而，本发明通过对齿形带1齿面在展向形状的设计，通过对带齿2进行减薄修形，均化了齿形带1内部芯绳的受力，降低了齿形带1边缘部位芯绳的受力大小，提升了齿形带1的承载能力，提升了齿形带1整体传动能力，可以有效地降低带齿2边缘破坏的概率，提高了齿形带1运行的可靠性。
参考图4，减薄修形段3的高度沿远离带齿2中间位置的方向逐渐减小。即减薄修形段3设置在齿形带1的沿着带齿2宽度方向的两侧，且该减薄修形段3的高度沿远离带齿2中间位置的方向呈斜坡状。这样设置使得位于带齿2两端的受力减小，最大程度地保证了降低带齿2两端受力的目的，进而保证了齿形带1在工作状态下不易发生断裂，使其能够满足不同工况的工作状态。本发明实施例提供的齿形带1，其减薄修形段3的端面为一斜面，在一些未示出的实施例中，该减薄修形段3的端面也可为一弧面或者由多个斜面(或弧面)平滑过渡形成。
另外，在本发明实施例中对该减薄修形段3的倾斜角度、占带齿2宽度的百分比均不作进一步限定。但需要注意的是，该减薄修形段3的倾斜角度以及占带齿2宽度的百分比不宜设置过大，以免降低带齿2的整体传动能力及其强度，造成齿形带1的失效，同样，该减薄修形段3的倾斜角度以及占带齿2宽度的百分比也不宜设置过小，以免起不到降低带齿2边缘受力的作用，造成因芯绳内部受力不均而导致的齿形带1的断裂。
进一步地，沿着齿形带1的宽度方向，各带齿2的两个减薄修形段3关于带齿2的中间位置对称。也就是说，以齿形带1的宽度方向的中间面为基准面，各带齿2的两个减薄修形段3关于该基准面对称，即各减薄修形段3上位于对称位置的各点的高度均相等，再进一步地，同一带齿2上的两个减薄修形段3的倾斜角度、以及占带齿2宽度的百分比均相等。这样设置不仅仅是为了保证在齿形带1的工作过程中，可以通过调整齿形带1的与带轮的相对位置来达到其最优工作状态的目的，更重要的是，这样设置还简化了生产齿形带1的工艺流程，无需额外增加齿形带1的模具，提高了生产的效率。
进一步地，带齿2中间段的顶面各点高度一致。这样设置是为了保证各齿形带1在与带轮的传动过程中能够完全啮合，同时也可以保证带齿2具有一定的自身强度以及传递强度。
在本发明实施例中，多个带齿2可以为梯形带齿2或弧形带齿2，但多个带齿2的齿形应当均相同，同时带齿2等间距地设置在齿形带1的同侧。带齿2为梯形时，可以通过降低梯形带齿2展向的两端附近位置的梯形的高度，来实现对梯形带齿2两端附近位置的减薄修形。带齿2为弧形时，可以通过降低弧形带齿2展向的两端附近位置的弧形的高度和弧度，来实现对弧形带齿2两端及附近位置的减薄修形。当然，在其他实施例中，带齿2还可以为其他形状的带齿2，对带齿2的减薄修形也可以为其他形式。
本发明实施例还提供了一种转动装置，该传动装置包括齿形带以及与齿形带相配合的带轮，该齿形带为如前任一实施例中的齿形带。
需要说明的是，本发明实施例提供的齿形带及传动装置，不仅仅局限于应用在传统机械行业，还可以应用于风电行业，特别是应用于风力发电机组中。由于风力发电机组在工作过程中，需要完成变桨、偏航等动作以达到对风的目的，而在变桨、偏航的过程中，需要精确地控制叶片或者机舱的转向，因此，在风力发电机组中使用本发明实施例提供的齿形带及传动装置可以很好地满足使用需求。
本发明实施例提供的齿形带及传动装置具有如下有益效果：
本发明通过对齿形带齿面在展向形状的设计，通过修形均化了齿形带内部芯绳的受力，降低了齿形带带宽两端边缘部位芯绳的受力大小，提升了齿形带承载能力，提升齿形带整体传动能力，可以有效地降低齿形带边缘破坏概率，减轻带宽边缘部位的承载受力，降低由带宽边缘部位受力较大引起破坏的可能性，提高齿形带传动的可靠性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种齿形带，包括多个带齿(2)，所述多个带齿(2)设置在所述齿形带(1)的同侧，其特征在于，沿所述齿形带的宽度方向，各所述带齿(2)的两个端部具有减薄修形段(3)，所述减薄修形段(3)的高度低于所述带齿(2)中间段的高度。
2.根据权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述减薄修形段(3)的高度沿远离所述带齿(2)中间位置的方向逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的齿形带，其特征在于，沿所述齿形带(1)的宽度方向，各所述带齿(2)的两个所述减薄修形段(3)关于所述带齿(2)的中间位置对称。
4.根据权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述带齿(2)中间段的顶面各点高度一致。
5.根据权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述带齿(2)为弧形带齿(2)。
6.根据权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述带齿(2)为梯形带齿(2)。
7.根据权利要求1所述的齿形带，其特征在于，所述带齿(2)等间距地设置在所述齿形带(1)的同侧。
8.一种传动装置，包括齿形带以及与所述齿形带相配合的带轮，其特征在于，所述齿形带(1)为权利要求1至7中任一项所述的齿形带(1)。
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