新型高速滚子链链轮齿形的研究

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1、摘要滚子链是一种重要的机械基础件，广泛应用于汽车发动机、石油化工、自动流水线等机械上，特别是在重载、大中心距工况下，已成为众多行业首选的传动形式之一。然而，随着传动速度的不断提高，传统的滚子链链轮齿形难以适应于高速、低噪声等条件下的传动，由于缺乏必要的理论支持和技术支撑，目前国内对各种新型链轮齿形的研究尚处于起步阶段，一直依赖国外高价进口链。因此，急需研究新型链轮来提高滚子链机构的传动性能。首先，本文分析了链传动的多边形效应和啮合冲击的形成机理。以降低链条的波动量，减小链传动机构在高速运转时链条与链轮的啮合冲击，提高链传动的平稳性为目标，

2、开展了新型齿廓链轮的设计研究。由于短幅外摆线无奇异点、与基圆并无交点且过渡光滑，因此选用短幅外摆线作为新型链轮的齿形。其次，根据短幅外摆线的形成机理，推导出短幅外摆线的方程，并利用参数方程求等距曲线的方法，得到了短幅外摆线链轮齿廓方程。通过三维建模技术，建立了短幅外摆线链轮、渐开线链轮、外摆线链轮以及两种标准链轮(DIN8196和GBl244．85)的三维模型，并利用MATLAB计算出各链轮齿形的数据。最后，利用多体动力学仿真软件，根据实际工况条件，建立了正时链传动机构多体动力学模型，进行动态仿真实验，并将结果进行对比分析。将MATLAB

3、计算的各齿型数据(渐开线齿形、短幅外摆线齿形、外摆线齿形和标准齿形)输入到模型中，在1000—8000r／min不同转速下对几种齿形进行仿真实验。对比分析了渐开线链轮、短幅外摆线链轮、外摆线链轮和标准链轮在不同转速下的链条波动量、链条与传动部件间摩擦力、链条张力、链轮与滚子的啮合冲击以及从动轮的转速不均匀系数等。仿真结果表明，相对于渐开线链轮和外摆线链轮，短幅外摆线链轮能够降低链轮角速度波动、链条张力峰值以及链条与传动部件之间的摩擦力峰值；相对于标准链轮，短幅外摆线链轮在各种转速下都拥有较为优越的性能，能够有效提高链传动的平稳性和动态性能

4、。山东大学硕士学位论文关键词：滚子链：链轮；短幅外摆线；多体动力学幸本课题得到国家自然科学基金项目“不对称高速正时链的啮合机理与应用研究(50775130)”的支持。IlABSl’RACTABSTRACTTherollerchaindriveisoneofthemostimportantmechanicalfoundationpartsandwidelyusedinvehicleengine，petrochemicalindustry,autoassemblylineetc．Ithasbeenthefirstchoiceofmanyind

5、ustriesespeciallyundertheconditionofheavyhaulandgreatcenterdistance，However,asdrivespeedcontinuouslyimproves，thetraditionalrollerchainsprockettoothprofileisdifficulttOmeettheconditionsofhighspeed，lownoiseetc．Besides，owningtothedeficiencyofnecessarytheoreticalandtechnicals

6、upport，domesticresearchofnewsprockettoothprofileisstillatinitialstageandhasnotcastoffitspassivesituationofdependingontheforeignimportedhighvaluechain．Therefore，itisallurgentresearchsubjectatpresenttOimprovethetransmissionperformanceofmilerChainmechanismbystudyingonnewtoot

7、hprofilesprocket．Firstofall，theformationmechanismofchordalactionandmeshingimpactwhichcausevibrationandnoiseinrollerchaintransmissionprocessisanalyzed；andtheresearchofnewtoothprofilesprocketiscarriedoutinordertodecreasethemeshingimpactandfluctuationofchainunderhiIghspeedco

8、ndition．Asthetrochoidalcurvehasnosingularpoint,nointersectionpointwithbasiccircleandsmoothtransm