一种双齿形三角带,所述双齿形三角带具有对称的上下齿轮廓,并且具有线(“L”)与弧(“A”),所述线(“L”)与弧(“A”)根据从齿根的中心到毗邻齿的中心的序列连接,所述序列对于上轮廓为L1-A1-L2-A2-L3以及L4-A3-L5-A4-L6,并且至少一个上齿根和一个下齿根彼此基本对准,并且L1的长度加A1的半径之和等于L4的长度加A3的半径之和,或者两个和的差值在L4的长度加A3的半径之和的20%之内。上下节距可以相等,并且所有齿根对准,或者上齿可以多于下齿。某些或所有的弧和直线可以相切地连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术基本涉及一种双齿形三角带(double-cogged V_belt),更具体而言,涉及一种具有对准的上下齿的双齿形三角带,上下齿具有具体结合的齿轮廓,并且更特别地涉及适用于可变速度传动装置的这样的三角带。
技术介绍
带在可变速度动力传动系统或驱动装置的运转中起着重要作用,这些传动系统或驱动装置例如使用在踏板车、摩托车、雪地机动车、所有地面运动车辆、汽车或工业应用中。 在可变速度传动装置(“VST”)的一个示例性设计中,带为通过摩擦而连接两对槽轮的柔韧性元件,从而将动力从驱动轴传送到从动轴。每一对槽轮包括固定槽轮和活动槽轮。通过控制活动槽轮的轴向运动,可以改变速度和扭矩比。在运转过程中,带维持极度的纵向张力和弯曲以及横向压紧。为了实现最大性能、效率和耐久性,带设计所面临的主要挑战之一是满足矛盾的需求,也即,既要满足高纵向柔韧性,又要满足高横向硬度,同时还要维持适当的侧接触。解决这一挑战的基本方法是在带的一侧或两侧上形成交替薄厚的截面,称为齿或带齿以及齿根,也分别称为谷部、凹槽或凹口。齿旨在提供横向硬度所需的厚度和硬度, 同时齿根或凹口旨在提供所需的纵向弯曲柔韧性。齿可以形成或应用在带的内侧或下侧, 或者齿可以应用到带的外侧,即,背侧或上侧。可替代地,齿可以应用到带的下侧和上侧,从而形成双齿形带。用于固定槽轮或单速驱动装置的常规三角带的挑战是类似的,但不很严重。与用于固定驱动装置的三角带相比,用于VST的三角带通常需要相对更宽且更薄,以便适应可变槽轮中的径向向内和向外的运动范围。VST带产生的相对宽的纵横比使得更难获得横向硬度,特别是换档运动使得带上的横向负载增大时更是如此。另一方面,由于固定驱动装置中的三角带不需要向内或向外运动,所以带的纵横比可以使得更易于实现足够的横向硬度。因此,当固定和可变速度三角带都共同使用齿或凹口的时候,固定速度三角带的齿设计在VST中会不好执行。美国专利No. 4,276,039是有代表性的技术,其公开了一种用于具有对准的上下齿的固定驱动装置的双齿形三角带。这种早期设计已经变得不受欢迎,这是因为存在由齿的对准以及特别是齿根的对准所引起可察觉到的问题。上下齿根的对准在齿之间产生相对薄的轮腹截面(web sections),在该位置弯曲应力会高度集中,并且在该位置弯曲半径可以非常小。这导致带体在齿根区域开裂、帘线老化和早期失效。US 4,276,039在上下带表面之上采用帆布罩,以帮助防止开裂。美国专利No. 4,708,703是也有代表性的技术,其公开了一种用于具有对准的上下带齿和凹槽的VST的三角带。带齿在其顶部处优选地覆盖有增强和加硬元件,以解决翘曲的问题。该技术包含许多优化双齿形三角带的上下齿的轮廓(包括形状、节距、深度、对准等)的努力。美国专利No. 6,620,068公开了一种用于可变速度驱动装置的未加工边缘的双齿形三角带,该双齿形三角带在内侧和外侧上具有曲线齿。外侧齿的数量是内侧齿的数量的两倍,并且与内齿对准。JP 2002-089631A公开了一种上齿比下齿更多(但是少于两倍)的双齿三角带,从而使上下齿的对准或相位可变。大量专利教导了 上下齿应当交错,S卩,正好反相(out of phase) 180°,而节距或数量相等。美国专利No. 1,890,080公开了同样尺寸和形状的交错圆整齿。美国专利 No. 2,699,685公开了同样尺寸和形状的交错的块状齿,并且一个截面的凹槽与另一个截面的齿竖直相对,从而避免脆弱点,并且使得带的厚度全部相同。JP 2002-031192A公开了一种用于VST应用的交错的双齿形三角带上的变型,其中同样数目的上下齿并不正好同相或反相,而是相位在某处偏移一定量,该量优选地在从节距的十分之一到一半之间。该公开教导了 上下齿部分不应当对准或对应,使得带的厚度不会极度小,从而防止在该区域的应力集中和产生早期裂缝。明显地使用有限元方法 (“FEM”)分析来设计改进的相位偏移的交错轮廓,并且确保这一效果。相位偏移增加到节距的一半会导致齿根开裂减小。在诸如公开于JP 2002-031192A和JP 2002-089631A中的上齿多于下齿的设计中,上下齿的对准是可变的。在这样的设计中,不相等的节距使得在上下齿根最接近对准的带的周围的位置处产生“弱连接”。可以观察到的齿根开裂开始于该对准的齿根位置。即使这样,该设计似乎也是用于双齿形可变速度三角带的目前市场上的最优设计。对2008年7月1日提交的序列号为12/217,0 的共同未决美国专利申请进行引用,其内容通过全文引用纳入本文。
技术实现思路
本专利技术涉及系统和方法,其提供改进的双齿形三角带,或者提供用于可变速度驱动装置的改进的双齿形三角带。本专利技术涉及一种双齿形三角带,所述双齿形三角带具有对称的上下齿轮廓,并且具有线(“L”)与弧(“A”),所述线(“L”)与弧(“A”)根据从齿根的中心开始并延伸到毗邻齿的中心的序列连接,所述序列对于上轮廓为L1-A1-L2-A2-L3,并且对于下轮廓为 L4-A3-L5-A4-L6,并且Ll的长度加Al的半径之和等于L4的长度加A3的半径之和,或者两个和的差值在L4的长度加A3的半径之和的20%之内,并且至少一个上齿根和一个下齿根彼此基本对准。在一个实施方案中,上下节距可以相等,并且所有齿根基本对准。在另一个实施方案中,上齿多于下齿。上齿数目与下齿数目的比值可达1. 3,或者为1. 1至1. 3。在又一个实施方案中,L4的长度为零,从而下轮廓具有序列ALAL。在该实施方案的变型中,上下节距可以相等,并且所有齿根基本对准,或者上齿可以多于下齿。在各种实施方案中,某些或所有的弧和线可以相切地连接。例如,线Ll和L2可以与弧Al相切地连接,并且所述线L4和L5可以与弧A3相切地连接。优选地,Li、L3、L4和 L6在齿根的中心和齿顶端的中心处与L1、L3、L4和L6的镜像相切地连接,从而使齿根和顶端平整且光滑。在各种实施方案中,齿的侧翼可以是成角度的,从而使在相对的齿侧翼之间包含的角度在从大约10到大约30度的范围内。当带的顶部宽度是带的整个厚度的大约两倍时,本专利技术的实施方案特别适合于用于可变速度传动装置的三角带。对于三角带的滑轮接触面,具有第一平坦表面和相配合的第二平坦表面也是有利的,所述第一平坦表面以第一角度设置,用于衔接槽轮,所述第二平坦表面以第二角度设置,其不与槽轮表面衔接。与现有技术的双齿形三角带设计相比,本专利技术的带展示了各种优点。柔韧性得到提高,而对齿根开裂的敏感度并未明显增加,并且特别是在下齿齿根中发现了抗裂缝性得以提高。性能的一致性得以提高。上文只是相当宽泛地概述了本专利技术的特征和技术优点,从而可以更好地理解下文中的具体实施方式。下文将描述本专利技术的附加特征和优点,其形成本专利技术权利要求书的主题。本领域技术人员应当意识到,出于实现本专利技术的同样的目的,所公开的概念和具体实施方案可以便于作为修改或设计其它结构的基础。本领域技术人员还应当意识到,这样的等同结构并不脱离根据所附权利要求书的本专利技术的范围。当结合所附附图进行考虑时,通过下文的描述将更好地理解被认为是本专利技术特有的新颖性特征(不论是对于其构造还是对于操作方法)以及进一步的目的和优点。然而,将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三角带,所述三角带具有大量上齿和齿根、大量下齿和齿根以及增强拉伸层,所述上齿和齿根具有上节距和上曲线轮廓,所述下齿和齿根具有下节距和下曲线轮廓,所述增强拉伸层基本位于所述上齿根和下齿根的中间;其中所述上轮廓对称并且包括线(“L”)与弧(“A”),所述线(“L”)与弧(“A”)根据从齿根的中心到毗邻齿的中心的序列L1-A1-L2-A2-L3而连接;其中所述下轮廓对称,并且包括线与弧,所述线与弧根据从齿根的中心到毗邻齿的中心的序列L4-A3-L5-A4-L6而连接;其中L1的长度加A1的半径之和等于L4的长度加A3的半径之和,或者两个和的差值在L4的长度加A3的半径之和的20%之内;并且其中至少一个上齿根和一个下齿根彼此基本对准。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.30 US 12/432,9851.一种三角带,所述三角带具有大量上齿和齿根、大量下齿和齿根以及增强拉伸层,所述上齿和齿根具有上节距和上曲线轮廓,所述下齿和齿根具有下节距和下曲线轮廓,所述增强拉伸层基本位于所述上齿根和下齿根的中间;其中所述上轮廓对称并且包括线(“L”)与弧(“A”),所述线(“L”)与弧(“A”)根据从齿根的中心到毗邻齿的中心的序列L1-A1-L2-A2-L3而连接;其中所述下轮廓对称,并且包括线与弧,所述线与弧根据从齿根的中心到毗邻齿的中心的序列L4-A3-L5-A4-L6而连接;其中Ll的长度加Al的半径之和等于L4的长度加A3的半径之和,或者两个和的差值在L4的长度加A3的半径之和的20%之内;并且其中至少一个上齿根和一个下齿根彼此基本对准。2.根据权利要求1所述的三角带,其中上齿和下齿的数目相等,并且所述上轮廓和下轮廓基本以齿根与齿根对准。3.根据权利要求2所述的三角带,其中所述线Ll和L2与弧Al相切地连接,并且所述线L4和L5与弧A3相切地连接。4.根据权利要求2所述的三角带,其中Ll的长度加Al的半径之和等于L4的长度加 A3的半径之和,或者两个和的差值在L4的长度加A3的半径之和的20%之内。5.根据权利要求2所述的三角带,其中下齿的侧翼所包含的角度在10至30度的范围内,上齿的侧翼所包含的角度在10至30度的范围内。6.根据权利要求2所述的三角带,其中L4的长度为零。7.根据权利要求6所述的三角带,其中Ll的长度加Al的半径之和等于A3的半径,或者比A3的半径大20%之内。8.根据权利要求7所述的三角带,其中所述线Ll和L2与弧Al相切地连接,并且所述线L5与弧A3相切地连接。9.根据权利要求8所述的三角带,其中下齿的侧翼所包含的角度在10至30度的范围内,上齿的侧翼所包含的角度在10至30度的范围内。10.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:范新建,陆文龙,佐藤喜隆,
申请(专利权)人:盖茨优霓塔亚洲有限公司,
类型:发明
国别省市:JP
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