带有交替节距的链轮制造技术

本发明专利技术涉及带有圆形齿环(3)的链轮(1)，齿环(3)带有多个围绕其圆 周分布的以不同的节距(T)相互交替的齿(4)和齿隙(5)，其中多个相继的 节距(T)在齿环(3)的第一区域内连续增加，且在随后的区域内连续地减小。 本发明专利技术还涉及链传动装置(20)，特别是带有传动链(14)和至少一个此类链轮 (1)的正时链传动装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种链轮，特别是带有圓形齿环的用于正时链传动装置的链 轮，所述齿环带有多个围绕其圓周分布的以不同的节距相互交替的齿和齿隙。 另外，本专利技术还涉及相应的链传动装置，特别是带有传动链和至少一个此类链 轮的正时链传动装置。
技术介绍
在汽车研发中，NVH特性(振动、噪声、平顺性)具有不断增加的意义。 除购买者追求高的振动舒适性的希望之外，对驾驶员的较低的噪声载荷和振动 载荷对于主动安全性也有贡献。另外，振动载荷特别地影响了相关部件的寿命 和必要的尺寸设计。在汽车中，多个部件同时作为振动和噪声的激励源。除内燃机本身外，激 励源还有传动系，变速器，通风机，进气设备，排气设备，以及轮胎和底盘， 其中单独的声源和振动源的份额不可忽略。不过，传动系的振动和噪声激励(例 如曲轴和凸轮轴的旋转振动，飞轮的不规则旋转运动，曲轴的轴承载荷以及角 速度变化和转矩激励)在此起到主导作用。传动系(特别是包括曲轴链轮，至 少一个凸轮轴链轮和传动链的内燃机正时链传动装置)的这种动态载荷在整个 汽车内主导地进行，且与所有其它声源和振动源叠加。多年以来，传动系内的动态载荷的降低-无论是齿带传动还是齿链传动-一直是内燃机研发中的重点。在此，从DE37 39 336 C2中已知，通过使用振动 阻尼器来克服旋转振动，然而这要求了明显的附加成本和结构空间。在DE 39 20 528 Cl中建议，通过液压制动装置来克服来自凸轮轴的交变转矩。对于齿带传 动，DE 195 20 508A1描述了用作凸轮轴带轮的非圆形带轮，以降低振动激励。 在此，所示出的非圓形带專仑具有四个突出的区域和四个凹入的区域，它们以夫见 则的间距围绕带轮布置。此外，已从JP 10266868 A中已知了用于齿带正时传 动的椭圓形的曲轴主动小齿轮。此外，DE 202 20 367 Ul和DE 203 19 172 Ul4描述了不限于齿带的同步传动设备的研发，该同步传动设备通过至少一个齿带 轮上的非圆形的外形(特别是椭圓形外形)以反向波动的修正转矩降低了传动 系的动态载荷。降低了载荷的正时链传动装置例如也已从EP 907 041 Bl和EP 1 308 646A2中已知。在此，链轮的齿隙在其齿根圓直径内(即在径向位置内)相对于常 规的均匀的齿根圓偏置。以此方式，链节铰链的径向啮合位置在链轮齿之间变 化，而处于啮合的链节铰链之间的节距保持恒定。在此，齿隙-齿根圓直径的 布置或者随机分布地选择，或针对均匀正时链载荷来选择。此外，从DE 43 31 482 A2中已知了带有链和链轮的链传动装置，所述链 由不同长度的链节形成，而所述链轮带有相应的不同的齿节距。链在链轮齿内 的啮合的重复次序的降低减小了周期性振动激励和链传动装置的噪声辐射。取 决于链节的不同长度，不同的齿节距的设计在链轮上以总是相同的设计而重复。 虽然此链传动装置使振动能量分布在三个频率上，但链轮以及由不同长度的链 节形成的链的生产是昂贵的，且在更换时尤其容易导致安装错误。许多从现有技术中已知的用于降低传动系的噪声和振动载荷的解决方案 在其使用范围内被证明是很好的。目前进一步改进汽车中的NVH特性的大量 努力要求即使是在主导的传动系声源和振动源中的进一步研发努力。此外，传 动装置的动态载荷在迄今为止可供利用的解决方案中总是相对较高。因此，在 正时传动中的进一步载荷降低是希望的，且在正时传动的范围内也能通过尺寸 降低的效果而导致成本降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题因此是降低传动系内、特别是正时链传动装置内 的动态载荷且同时避免已知的解决方案的缺点，而具有尽可能相同的或仅微小 降低的性能。此技术问题以此类链轮通过如下方式解决，即，使多个(优选至少三个) 相继的节距在圆形齿环的第一区域上连续增加，且使多个(优选至少三个)相 继的节距在圆形齿环的随后的区域上连续地减小。在此，节距的连续变化可以 均匀地也可不均匀地进行，其中原理上正弦的节距变化是最合理的。但各带有 两级台阶的台阶形的节距也已获得了积极的效果。在带有连续增加的节距和连续减小的节距的区域之间可以布置带有恒定节距(例如平均节距)的区域。然而，优选地，交替的区域相互邻接地布置，以达到节距的尽可能积极的性能曲线。置内导致了与振动载荷方向相反的附加振动激励，以此振动激励降低了在正时链传动装置内出现的链条力。在共振位置的区域上对正时传动装置的此有针对性的附加激励的设计使得链条力明显下降，且因此除改进了 NVH特性外，在相同的效率和初始条件下也实现了较小的正时链传动装置的尺寸。在此，带有连续增加的节距的齿环区域和带有连续减小的节距的齿环区域优选地相互交替，以使得在正时链传动装置内的链条力尽可能均匀地降低。链轮自身或作为链传动装置的部分的一种有利的构造是，齿环的带有连续增加的节距的区域和/或带有连续减小的节距的区域至少具有四个不同的节距。节距的逐步的变化实现了緩慢建立的振动激励，或由正时链传动装置内的链轮导致的链条力的緩慢升高或部分的补偿。链轮的一种合适的构造是，最大节距和最小节距之间的差异最多为最大节距的35%,优选地最多为15%。对于不同节距的这种限界使得在相对于反向张力激励的平衡条件下链轮本身或是在根据本专利技术的链传动装置中仍能够具有足够的或者说良好的同步运行特性，并实现了链传动装置的载荷降低。为与非圆形链轮相比实现链段的横向激励的降低，齿环的齿^^艮圆可以构成圓形的外形，使得各齿隙具有相同的齿根圓半径。在此，对于尽可能均匀的圆形齿环外形，尽管齿环的齿顶圆的不同节距也可形成圆形的外形，使得齿也具有相同的齿顶圓半径。另外，本专利技术涉及链传动装置，特别是正时链传动装置，该链传动装置带有传动链和至少一个带有圓形齿环的链轮，所述链轮具有多个在齿环的圓周上分布地布置的以不同的节距相互交替的齿和齿隙，其中多个相继的节距在圆形齿环的区域上连续地增加，且多个相继的节距在所述圆形齿环区域的随后的优选地与所述圆形齿环区域邻接的区域上连续地减小。在此类的链传动装置中，明显的振动幅值可显著降低。这样的振动幅值例如在正时链传动装置中通过链传动装置的由内燃机引入的动态载荷产生。安装在曲轴上的带有不同的节距的链轮可以在正时链传动装置中引入一种振动，该振动特别地在发动机激励的共振范围内引起振动叠加，通过所述振动叠加以消除效应实现了链条力和共振振动的降低。在此，振动叠加可以事先通过在内燃机的共振范围上的仿真来调整。通过齿环的不同的节距，齿隙的角位置也分别位移，其中在增加的节距中，在两个相邻的齿中心线以及齿隙中心线之间的角度也增加。通过相应地调整的，优选地借助于仿真计算的间距，使不同的节距以及齿隙角度之间的角度位移与现有的振动特性匹配。为在均衡的载荷降低的情况下实现良好的同步特性，最大节距和最小节距之间的差异最多为最大节距的35%,优选地最多为15%。如果在此使用常规的传动链，即，具有带有基本相同的链距的链节的传动链，则不同的节距优选地小于或等于链距。然而，在为避免约束力的谨慎设计中，也可以出现大于链距的节距。在相同的链距的传动链中，可使用标准链，例如滚子链或铰接链，这除廉价的制造外也实现了无限定的链位置的简单的安装。小于或等于所属传动链的链距的节距防止了链在齿上的夹紧，且因此也防止了约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链轮（１），特别是用于正时链传动装置的链轮，带有圆形齿环（３），所述齿环（３）具有多个在齿环圆周上布置的相互交替的齿（４）和齿隙（５）以及不同的节距（Ｔ），其特征在于：　至少三个相继的节距（Ｔ）在所述齿环（３）的第一区域上连续地增 加，且至少三个相继的节距（Ｔ）在随后的齿环（３）区域上连续地减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.7.25 DE 102006034364.61.一种链轮(1)，特别是用于正时链传动装置的链轮，带有圆形齿环(3)，所述齿环(3)具有多个在齿环圆周上布置的相互交替的齿(4)和齿隙(5)以及不同的节距(T)，其特征在于至少三个相继的节距(T)在所述齿环(3)的第一区域上连续地增加，且至少三个相继的节距(T)在随后的齿环(3)区域上连续地减小。2. 根据权利要求1所述的链轮(1)，其特征在于所述齿环(3)的第一 区域和所述随后的齿环(3 )区域相互邻接。3. 根据权利要求1或2所述的链轮(1 ),其特征在于所述齿环(3 )的 带有连续增加的节距(T)的区域和所述齿环(3)的带有连续减小的节距(T) 的区域相互交替。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的链轮(1 )，其特征在于所述齿环 (3)的带有连续增加的节距(T)的区域和/或带有连续减小的节距(T)的区域至少具有四个不同的节距(T)。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的链轮(1 )，其特征在于最大节距 和最小节距之间的差最多为最大节距的35%,优选地最多为最大节距的15%。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的链轮(1 )，其特征在于所述齿环 (3)的齿根圆(9)具有圓形外形。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的链轮(1 )，其特征在于所述齿环 (3)的齿顶圓(7)具有圓形外形。8. —种链传动装置(20),特別是正时链传动装置，带有传动链(14)和 至少一个链轮(1 )，所述链轮(1 )带有通常为圆形的齿环(3 ),所述齿环(3 ) 具有多个在齿环圆周上布置的相互交替的齿(4)和齿隙(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·里茨，
申请(专利权)人：伊威斯发动机系统两合公司，
类型：发明
国别省市：DE