一种复相传动用从动链轮系统的制作方法与工艺

本发明属于机械传动技术领域，具体涉及一种复相传动用从动链轮系统。

背景技术：
链是一种广泛应用于机械传动领域的基础件，特别是在大中心距、恶劣工况以及高速重载的工况下，其传动性能要优于带传动和齿轮传动，因此已成为工程机械、汽车工业、船舶重工等众多行业的首选形式之一。链传动按链轮相数可以划分为单相传动和复相传动。所谓复相传动，就是指由n挂链条与相数亦为n的复相链轮组合成的啮合系统。一般而言，复相链轮是指，在同一方向上相位夹角为的同种单相链轮的组合体。其中Z为单相链轮的齿数，n为链传动系统的相位数。链的复相传动并非是其单相传动的简单叠加，同链的单相传动相比，链的复相传动进一步减少了链的多边形效应，从而提高了链传动的平稳性、精密性以及承载能力。所以链的复相传动是一种设计更加复杂，性能更加优越，应用前景更加广阔的新型传动系统。在现有的复相传动技术中，其复相链轮广泛采取了刚性连接形式，即将单相链轮在某一方向上以的角度的顺序直接进行固定连接从而形成一个整体，并将其直接与传动轴相连接。对于制造工艺而言，这种链轮形式需要很高的制造精度，并且由于高精度的链轮并不能完全消除主动链轮与从动链轮的相位夹角误差，从而导致复相传动内各个相位之间的传递误差亦无法消除，所以这种链轮形式不仅大大提升了人力成本，而且传递效果并不理想；对于从动链轮而言，由于多边形效应的存在，每一相在同一时刻的相对转速必然不同，所以对于各单相从动链轮之间的相位夹角就有相对变化的趋势，如果将这些有相对变化趋势的系统固定连接在一个大系统中，必定会产生多组方向与大小各不相同的不良扭矩于复相从动链轮以及轴，从而使得复相传动链轮以及轴更加容易损坏。现有的中国专利(公开号：CN204533395U)涉及一种复相传动齿形链传动系统，但其所述的从动链轮各相之间采用了刚性连接，并不能够允许各相链轮进行相位角的自身调整，导致从动链轮在传递过程中会承受多组不良扭矩，从而使得从动链轮与输出轴寿命变短，系统的传递精度变低，以及某一相链条进行偶发性跳齿增大了传动的冲击与噪声。

技术实现要素：
本发明的目的为了克服链的复相传动系统内从动链轮上的不良扭矩以及各单相传动系统之间的不协调性，而提供一种复相传动用弹性连接的从动链轮系统。下面以一种双相用从动链轮系统为例(n＝2)进行说明。本发明包括有第一相链轮、第二相链轮、第一相单向离合器、第二相单向离合器、输出轴和若干对弹性构件，第一相链轮与第一相单向离合器相互连接，组成第一单相传动系统；第二相链轮与第二相单向离合器相互连接，组成第二单相传动系统；第一相链轮与第二相链轮通过若干伸出圆柱、凹槽以及若干对弹性构件弹性连接，输出轴穿过第一相链轮和第二相链轮，第一相链轮的外侧与第一相单向离合器固定连接，第二相链轮的外侧与第二相单向离合器固定连接；第一相单向离合器和第二相单向离合器分别固定在输出轴的两端。所述第一相单向离合器与第二相单向离合器在装配时传动方向相同。所述弹性构件关于伸出圆柱过链轮轴心对称中心对称布置。所述凹槽以链轮轴心为圆心，以链轮径向对称中心中点到链轮轴心为半径，均匀分布于链轮同一侧，凹槽在链轮径向上对称中心中点到链轮轴心的距离，等于伸出圆柱径向截面圆圆心到链轮轴心的距离；所述伸出圆柱以链轮轴心为圆心，以链轮径向截面圆圆心到链轮轴心为半径，均匀分布于链轮同一侧，伸出圆柱的中心轴线通过凹槽对称面时，凹槽所在链轮与伸出圆柱所在链轮的相位夹角为半个齿形角。一对弹性构件参与单个伸出圆柱与单个凹槽配合，当弹性构件关于伸出圆柱对称时，伸出圆柱的对称中心线与凹槽的对称中心线重合。从而使得两个单相链轮之间的相位夹角在啮合的初始阶段得到固定，并允许两相链轮的相位夹角在其理论值附近上下波动。这种配合保证了双相传动用从动链轮在初始运行时的相位夹角得到固定(相位夹角为理论值)，并且使得由于多边形效应造成各相链轮之间存在相位夹角波动成为可能。在运行过程中，速度较慢的链轮可以通过这种配合调节与速度较快链轮之间的相位夹角，且通过弹性构件给于速度较快的链轮一个“慢速激励”，调节速度较快的链轮；同理，速度较快的链轮亦可以通过弹性构件给于速度较慢的链轮一个“快速激励”，调节速度较慢的链轮，从而使得输出轴的转速尽量保持恒定。本发明的有益效果：1、采用链轮-单向离合器-轴的配合方式代替了传统的链轮-轴的配合方式，消除了由于各相链轮瞬时速度不同而产生的不良扭矩，并且使得链轮之间相位夹角的变化成为可能，增加了复相传动用从动链轮以及输出轴的使用寿命，提高了复相传动整体的传动平稳性。2、各相链轮系统之间采用弹性配合代替了传统的刚性配合，满足了各相链轮相位夹角波动的需要，降低了输出轴的速度波动量，提高了系统整体的传动精度。3、采用单向离合器搭配链轮间弹性配合的模式，可以降低复相传动主动链轮相位夹角误差带来的系统传动误差，从而降低了复相传动用主动链轮对于相位夹角的精度要求。附图说明图1是本发明的主视图。图2是图1中的A处放大剖视图，显示弹性构件与伸出圆柱和凹槽配合。图3是图1的剖视图。图4是图3中的B处放大示意图。图5是本发明的第一立体分解示意图，显示伸出圆柱的立体状态。图6是本发明的第二立体分解示意图。显示凹槽的立体状态。图7是本发明的运行示意图。图中：1-第一相链轮；2-第二相链轮；3-第一相单向离合器；4-第二相单向离合器；5-输出轴；10-伸出圆柱；11-弹性构件；12-凹槽。具体实施方式请参阅图1、图2、图3和图4所示，本实施例是由第一相链轮1、第二相链轮2、第一相单向离合器3、第二相单向离合器4和弹性构件11组成，第一相链轮1和第一相单向离合器3组成第一相传动系统；第二相链轮2和第二相单向离合器4组成第二相传动系统；第二相链轮2的伸出圆柱10和第一相链轮1的凹槽12以及弹性构件11相互配合，对第一相传动系统与第二相传动系统进行弹性连接组成双相传动系统。如图5和图6所示，第一相链轮1与第一相单向离合器3相连，第二相链轮2与第二相单向离合器4相连，且第一相单向离合器3与第二相单向离合器4的锁止方向相同。当任意相链轮速度相对较快时，从动链轮带动相对应的单向离合器外圈同速转动，由于单向离合器锁止，所以单向离合器内圈再带动轴5同速转动，轴5的速度同较快相链轮的速度相同；而速度较慢相链轮带动对应单向离合器外圈同速运动，轴5带动此相单向离合器内圈同速转动，由于轴5的速度同较快相链轮速度相同，所以较慢相的单向离合器内圈速度大于外圈速度，此时单向离合器空转，较慢相链轮对轴5不产生作用。这种结构的运用，消除了复相传动各相之间由于速度不协调性问题而产生的不良扭矩。结合图1和图2，弹性构件11参与伸出圆柱10与凹槽12配合，当弹性构件11关于伸出圆柱10对称时，伸出圆柱10的对称中心线与凹槽12的对称中心线重合。从而使得两个单相链轮之间的相位夹角在啮合的初始阶段得到固定，并允许两相链轮的相位夹角在其理论值附近上下波动。这种配合保证了双相传动用从动链轮在初始运行时的相位夹角得到固定(相位夹角为理论值)，并且使得由于多边形效应造成各相链轮之间存在相位夹角波动成为可能。在运行过程中，速度较慢的链轮可以通过这种配合调节与速度较快链轮之间的相位夹角，且通过弹性构件11给于速度较快的链轮一个“慢速激励”，调节速度较快的链轮；同理，速度较快的链轮亦可以通过弹性构件11给于速度较慢的链轮一个“快速激励”，调节速度较慢的链轮，从而使得轴的转速尽量保持恒定。如图7所示，从动链轮的旋转方向为逆时针，单向离合器锁止方向为逆时针，当第一相链轮1速度大于第二相链轮2时，第一相链轮1带动第一相单向离合器3外圈同速旋转，单向离合器3外圈带动内圈同速旋转，从而第一相链轮1与轴5同速旋转；第二相链轮2带动第二相单向离合器4外圈同速旋转，而轴5以第一相链轮1的速度带动单向离合器4内圈旋转，由于第一相链轮1速度大于第二相链轮2，所以对于单向离合器4来说，内圈速度大于外圈速度，即外圈相对于内圈作顺时针运动，故离合器4空转，所以此时轴5的速度恒定为第一相链轮1的速度。由于第二相链轮2速度小于第一相链轮1的速度，结合图2，第二相链轮伸出圆10相对于第一项链轮凹槽12有一个顺时针的运动趋势，位于伸出圆柱10顺时针方向的弹性构件11发生一个压缩变形，使得第一相链轮1速度减慢，而第二相链轮2速度增加，从而减小了链轮由于多边形效应而造成的速度波动，使得输出轴的速度保持稳定。