专利名称：斜齿皮带传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及斜齿皮带传动装置，本发明特别是用于通过高负荷或 高速旋转而驱动的斜齿皮带传动装置的斜齿皮带轮和斜齿皮带。
背景技术：
如果皮带传动装置采用直齿，则具有产生较大的噪音、振动的问 题。作为解决这些问题的方法，人们知道有例如采用斜齿的皮带传动 装置(JP特开平4—330853号文献(参照权利要求的范围，图3等)。 但是，例如在象减速器等这样通过高负荷或高速旋转(例如，1500 4500 rpm)而驱动的斜齿皮带传动装置中，即使在采用斜齿的情况下， 仍不一定能够有效地减小噪音和振动。
发明的公开方案
本发明的目的在于提供一种通过高负荷或高速旋转而驱动的斜齿 皮带传动装置，其降低噪音和振动。
本发明的斜齿皮带传动装置涉及通过斜齿皮带和斜齿皮带轮的啮 合，传递驱动力的斜齿皮带传动装置，其特征在于在齿螺距由Pt表示，
齿向角度由e表示，斜齿皮带的皮带宽度由w表示时，上述齿向角度
e在一0.2《1—W'tane/Pt《0.75的范围内，上述斜齿皮带与斜齿皮 带轮之间的齿隙为上述齿螺距Pt的1.6% 3%。
本发明的斜齿皮带传动装置涉及通过斜齿皮带和斜齿皮带轮的啮 合，传递驱动力的斜齿皮带传动装置，其特征在于在齿螺距由Pt表示，
齿向角度由e表示，斜齿皮带的皮带宽度由w表示时，上述齿向角度
9在l一W'tan9/Pt《0的范围内，上述斜齿皮带的压縮率在1.5% 5%的范围内。
附图的简要说明
图1为从皮带背面侧，以示意表示安装于斜齿皮带轮的循环斜齿 皮带的设置的图2为表示在皮带传递装置驱动后，g卩，推力发生后的斜齿皮带 轮的齿向，与和其啮合的斜齿皮带的齿向之间的关系的示意性的放大 图3为用于表示皮带齿和皮带轮齿之间的齿隙的定义的图，其表 示皮带与皮带轮的齿形；
图4为第1实施方案所采用的斜齿皮带的示意性的展开图的一部
分；
图5为第2实施方案所采用的斜齿皮带的示意性的展开图的一部
分；
图6为表示第2实施方案所采用的压縮齿形的形状的图7为表示齿向角度为2°时的比较实例1， 2和实施例1的噪音 试验的结果的曲线图8为表示齿向角度为5。时的比较实例3， 4和实施例2的噪音 试验的结果的曲线图9为表示齿向角度为8。时的比较实例5和实施例3， 4的噪音 试验的结果的曲线图。
用于实施发明的优选形式
下面参照附图，对本发明的实施例进行描述。
参照图l，图2，对斜齿的皮带传动装置中的皮带的性能和噪音、 振动的发生进行说明。
图1为从皮带背面侧，以示意表示安装于斜齿皮带轮的循环斜齿 皮带的设置的图。象该图所示的那样，斜齿皮带10巻绕于可分别绕轴 Ll， L2旋转的1组斜齿皮带轮20， 30上。例如，该斜齿皮带轮30为 主动皮带轮，该斜齿皮带轮30的转矩通过斜齿皮带10，传递给从动皮 带轮20。在图1中，由实线表示的斜齿皮带IO呈现皮带安装后的斜齿皮带的配置。与此相对，由标号10，表示的双点划线表示驱动皮带传 动装置后的斜齿皮带10的位置。
在将斜齿皮带10安装于斜齿皮带轮20， 30上后(皮带传动装置 驱动之前)，斜齿皮带10的齿向基本与斜齿皮带轮20， 30的齿向一致， 该斜齿皮带10的纵向与斜齿皮带轮20， 30的旋转轴Ll ， L2基本垂直。 但是，如果驱动作为主动皮带轮的斜齿皮带轮30，负荷作用于斜齿皮 带10上，则该斜齿皮带10沿皮带轮的齿向产生横向滑动，产生推力。 即，如果驱动皮带传动装置，则象图l所示的那样，斜齿皮带10在斜 齿皮带轮20中，沿旋转轴L1，按照A方向产生横向滑动，在斜齿皮 带轮30中，沿旋转轴L2，按照与A方向相反的B方向，产生横向滑 动。由此，由实线表示的斜齿皮带10移动到双点划线所示的位置10'。 这样的推力在高负荷或高速旋转的皮带传动装置中尤为显著。
图2为表示在皮带传递装置驱动后，即，推力发生后的斜齿皮带 轮30的齿向，与和其啮合的斜齿皮带10的齿向之间的关系的示意性 的放大图。象该图所示的那样，相对斜齿皮带轮30的齿向31，斜齿皮 带10的齿向11通过横向滑动，皮带倾斜的角度偏斜，齿向11与齿向 31错开。如果在该斜齿皮带10的齿向和斜齿皮带轮30的齿向之间产 生错位，则发生皮带轮的齿的肩部(连接压力面与齿尖面的部分)与 皮带的齿面接触等的情况，在皮带轮和皮带之间产生不适合的妨碍。 这样的不适合的啮合产生噪音、振动。另外，象根据图1而明白的那 样，同样的现象也发生于斜齿皮带轮20中。
为了解决这样的问题，在本发明的第1实施方案中，将皮带和皮 带轮之间的齿隙设定得较大，防止皮带轮与皮带的齿之间的不适合的 妨碍，降低噪音和振动。下面参照图3，对本实施例的齿隙的定义进行 描述。
图3为用于表示皮带齿和皮带轮的齿形(一半)。实线的曲线Pl 表示皮带轮的齿形，虚线的曲线P2表示皮带的齿形。点划线的直线B 为通过皮带的齿底面的基准线，皮带的齿高H由从基准线B到皮带齿 的前端的高度定义。另外，由点划线表示的圆弧C为通过位于距基准 线B为齿高H的一半距离(1/2H)的点的圆弧，其中心与皮带轮的中 心一致。即，圆弧C的直径等于皮带轮的外径减去齿高H而得到的值。皮带与皮带轮之间的齿隙由沿该圆弧C的位置的皮带轮齿与皮带齿的
距离D (曲线Pl与圆弧C的交点，曲线P2与圆弧C的交点之间的距
离)定义。
接着参照图4，对用于第1实施方案的循环皮带的斜齿的角度进行 描述。图4为第1实施方案所采用的斜齿皮带10的示意性的展开图的 一部分，该斜齿皮带10的齿向由沿皮带的宽度方向的倾斜的实线表示。 在这里皮带齿的螺距由Pt表示，皮带宽度由W表示。另外，在沿皮带 的宽度方向的直线(与皮带纵向相垂直的直线)与齿向之间的角度由 e表示时，第1齿的啮合的结束，与和其邻接的第2齿的啮合的开始
之间的间距d采用螺距Pt，皮带宽度w，齿向角度e而表示为d二Pt—
W'tan9表示。在第1实施方案中，齿向角度e按照满足一0.2《d/Pt 二1一W tan 0 /Pt《0.75的方式设定。
在过去的斜齿皮带传动装置中，齿隙D为齿螺距Pt的1.5%左右， 但是，第1实施方案的斜齿皮带传动装置的齿隙D设定在齿螺距Pt的 1.6% 3% (D/PtX100)的范围内。
艮P，在第1实施方案的斜齿皮带传动装置中，通过将齿隙D设定 得较大，而在齿螺距Pt的1.6% 3%的范围内(宽齿隙)，即使在驱动 时，作用较大的负荷，皮带产生推力的情况下，仍可防止皮带轮的齿 和皮带的齿之间的不适合的妨碍。另外，该情况对于满足一0.2《d/Pt 《0.75的齿向角度e特别有效。SP，在宽度较大的齿向角度e的场合， 可降低噪音和振动；即使在压縮齿形中效果较低的小角度的情况下， 也可降低噪音和振动。根据上面所述，在通过高负荷或高速旋转而驱 动的斜齿皮带传动装置中，可有效地降低噪音和振动。
下面参照图5，图6，对本发明的第2实施方案的皮带传动装置进 行描述。图5为第2实施方案所采用的斜齿皮带10的示意性的展开图 的一部分，斜齿皮带10的齿向由沿皮带的宽度方向的倾斜的实线表示。 另外，图6为表示第2实施方案所采用的压缩齿形的形状的图。
在第2实施方案的皮带传动装置中，斜齿角度e设定在d/Pt=l — W'tan6/Pt《0的范围内。艮P，象图5所示的那样，d的值为0或负值， 在第1齿的啮合结束后(或与该啮合同时)，邻接的第2齿的啮合开始。
在图6中，由实线表示的曲线P3表示第2实施方案的斜齿皮带轮20， 30的齿形，由虚线表示的曲线P4表示第2实施方案的斜齿皮带 IO的齿形。另外，点划线B表示皮带安装时的皮带的基准线。作为从 基准线到皮带轮的齿底的深度的齿槽深度Dp比皮带的齿高H低h。于 是，斜齿皮带10巻绕于斜齿皮带轮20， 30上，如果施加张力，则将 皮带齿按压于皮带轮的齿底上，实现压縮。由此，相应的皮带齿相对 皮带轮齿槽的定位精度提高，皮带齿和皮带轮齿之间的啮合的累积误 差降低，防止皮带齿和皮带轮齿之间的不适合的妨碍。另外，在该第2 实施方案中，压縮率(h/HX100)设定在1.5% 5%的范围内。
如果象上述那样，采用第2实施方案，则在斜齿角度e在d/Pt= 1 一W-tan9/Pt《0的范围内的、通过高负荷或高速旋转而驱动的斜齿 皮带传动装置中，通过防止皮带齿和皮带轮齿之间的不适合的妨碍， 可有效地降低噪音和振动。另外，第2实施方案的斜齿皮带传动装置 特别是对于跨距共振频率有效。 (实例)
下面将实施例与比较实例一起列举，对本发明的第1实施方案和 第2实施方案的效果进行描述。—
实施例1 5和比较实例1 4均采用齿螺距为3mm，皮带宽度为 25mm的斜齿皮带。另夕卜，比较实例1， 2，实施例1的齿向角度为2° ， 比较实例3， 4，实施例2的齿向角度为5。。比较实例5，实施例3， 4的齿向角度为8。，比较实例l， 3， 5均采用过去的齿形，齿隙为齿 螺距的1.5%，压縮率为0%。另外，比较实例2， 4，实施例4的齿隙 为齿螺距的0.8%，压縮率为4.7%。
实施例1， 2， 3与宽齿隙的第1实施方案相对应，实施例4与压 縮齿形的第2实施方案相对应。另外，比较实例2， 4与压縮齿形用于 第1实施方案的齿向角度的实例相对应。
图7为表示齿向角度为2°时的比较实例1， 2和实施例1的噪音 试验的结果的曲线图。象根据图7而知道的那样，在齿向角度为2°时， 在作为过去的齿形的比较实例1和作为压縮齿形的比较实例2中，产 生超过75dB的噪音，与该情况相对，在采用宽齿隙的实例l中，噪音 小于64dB，获得极高的噪音降低效果。
图8为表示齿向角度为5°时的比较实例3， 4和实施例2的噪音试验的结果的曲线图。同样在齿向角度为5。时，在作为过去的齿形的
比较实例3和作为压縮齿形的比较实例4中，产生超过68dB的噪音， 与该情况相对，在采用宽齿隙的实施例2中，噪音约为63dB，获得极 高的噪音降低效果。
图9为表示齿向角度为8。时的比较实例5和实施例3， 4的噪音 试验的结果的曲线图。在作为过去的齿形的比较实例5中，产生超过 72dB的噪音，但是，在实施例3， 4中，噪音为67dB左右，获得高于 比较实例的噪音降低效果。
另外，也可将宽齿隙与压縮齿形组合(例如，齿隙为2.3%，而压 縮率为1.5%)。
产业上的应用可能性
如果象上述那样采用本发明，在通过高负荷或高速旋转而驱动的 斜齿皮带传动装置中，可降低噪音和振动。
权利要求
1.一种斜齿皮带传动装置，该斜齿皮带传动装置通过斜齿皮带和斜齿皮带轮的啮合，传递驱动力，其特征在于在齿螺距由Pt表示，齿向角度由θ表示，斜齿皮带的皮带宽度由W表示时，上述齿向角度θ在1-W·tanθ/Pt≤0的范围内，上述斜齿皮带的压缩率在1.5％～5％的范围内。
全文摘要
一种通过高负荷，或高速旋转而驱动的齿皮带传动装置，其降低噪音和振动。在通过斜齿皮带和斜齿皮带轮的啮合，传递驱动力的斜齿皮带传动装置中，取较大的齿隙D值。即，在齿螺距由Pt表示，齿向角度由θ表示，斜齿皮带的皮带宽度由W表示时，上述齿向角度θ设定在-0.2≤1-W·tanθ/Pt≤0.75的范围内。上述斜齿皮带与斜齿皮带轮之间的齿隙D设定为上述齿螺距Pt的1.6％～3％。
文档编号F16H57/12GK101307815SQ20081009849
公开日2008年11月19日 申请日期2004年4月2日 优先权日2003年4月3日
发明者广中章浩 申请人:盖茨优霓塔亚洲有限公司