專利名稱：帶式燒結(jié)機(jī)新齒型頭尾星輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種帶式燒結(jié)機(jī)頭尾星輪齒型。
背景技術(shù)：
目前實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的帶式燒結(jié)機(jī)頭尾星輪的齒數(shù)為奇數(shù)，一般為17齒或者為19齒；齒廓曲線或者根據(jù)國(guó)外產(chǎn)品通過(guò)幾何作圖法得到，或者由鏈輪的齒廓曲線近似得到；節(jié)距等于臺(tái)車的輪距以保證臺(tái)車及臺(tái)車列的拉縫間隙，從而保證臺(tái)車列的正常循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。
帶式燒結(jié)機(jī)星輪和臺(tái)車之間的嚙合關(guān)系為齒輪-銷齒條嚙合，因此上述的近似齒型給帶式燒結(jié)機(jī)的主傳動(dòng)帶來(lái)了缺陷，主要表現(xiàn)在臺(tái)車列在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)速度的波動(dòng)，齒廓磨損嚴(yán)重，是燒結(jié)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中臺(tái)車起拱的主要原因之一。
雖然將星輪齒廓曲線按漸開線設(shè)計(jì)從理論上可以實(shí)施，但是考慮到帶式燒結(jié)機(jī)的傳動(dòng)特點(diǎn)和傳動(dòng)精度，該方法在實(shí)際中的應(yīng)用是比較困難的。國(guó)外例如日本學(xué)者將臺(tái)車輪距設(shè)計(jì)成大于1/2的臺(tái)車寬度，而與之嚙合的星輪節(jié)距等于臺(tái)車輪距，這樣依靠這個(gè)“偏心”產(chǎn)生拉縫間隙，從而使帶式燒結(jié)機(jī)能夠無(wú)干涉運(yùn)行。目前生產(chǎn)中的帶式燒結(jié)機(jī)均以此方法設(shè)計(jì)的，但是該方法的弊端在目前生產(chǎn)中是顯而易見(jiàn)的，它并不是最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。
中國(guó)專利《燒結(jié)機(jī)新型頭尾星輪》(專利號(hào)88104846.1)公開的是一種燒結(jié)機(jī)新型頭尾星輪，該星輪為長(zhǎng)齒和短齒相間排列的非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，齒數(shù)為偶數(shù)；新型頭尾星輪能夠使臺(tái)車列勻速運(yùn)動(dòng)，星輪和臺(tái)車之間嚙合的壓力角為0度，星輪在運(yùn)行過(guò)程中短齒推動(dòng)前卡輪，長(zhǎng)齒推動(dòng)后卡輪。該專利是從靜態(tài)分析上得到的星輪齒型，在實(shí)際應(yīng)用中還需要作進(jìn)一步的改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的帶式燒結(jié)機(jī)頭尾星輪在運(yùn)行中出現(xiàn)速度波動(dòng)、齒廓磨損嚴(yán)重而造成臺(tái)車列起拱等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種帶式燒結(jié)機(jī)新齒型頭尾星輪，該發(fā)明根據(jù)臺(tái)車的具體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)出了齒寬不等的變節(jié)距星輪，既能滿足齒輪—銷齒輪傳動(dòng)的嚙合原理，又能實(shí)現(xiàn)臺(tái)車列的拉縫和追趕運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是這種帶式燒結(jié)機(jī)新齒型頭尾星輪由星輪體10和雙聯(lián)齒板9組成，星輪為偶數(shù)齒，齒數(shù)為16-20個(gè)，星輪體10的作用是將雙聯(lián)齒板9固定于正確的位置，從而保證星輪的節(jié)徑、節(jié)距等參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求；雙聯(lián)齒板9是齒廓曲線、節(jié)徑、節(jié)距等參數(shù)的直接載體，是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，它直接提供臺(tái)車列運(yùn)動(dòng)所需要的動(dòng)力，根據(jù)齒寬和功能不同，分為寬齒和窄齒兩種，兩種齒與臺(tái)車卡輪相嚙合面的齒廓曲線是相同的，均由倒圓I、漸開線、倒圓II、加速曲線組成，兩種齒背離與臺(tái)車卡輪相嚙合的齒廓曲線同樣也由倒圓I、漸開線、倒圓II、加速曲線組成；為了保證星輪和臺(tái)車卡輪順利脫離嚙合，其與齒頂圓之間的倒圓I的半徑與嚙合面是不同的嚙合側(cè)的倒圓I半徑一般取8-12mm，非嚙合側(cè)倒圓I半徑等于臺(tái)車卡輪半徑，
其中漸開線參數(shù)方程為x＝Rcos-Rsiny＝Rsin+Rcos加速曲線參數(shù)方程為 以上兩式中x，y——曲線上的點(diǎn)坐標(biāo)——參數(shù)dr——臺(tái)車卡輪半徑R——星輪節(jié)圓半徑δ——拉縫間隙z——齒數(shù)非嚙合側(cè)也由這四段曲線組成，所不同的是漸開線與齒頂圓之間倒圓I的半徑以及漸開與加速曲線之間的倒圓II的半徑都等于卡輪半徑。
星輪工作時(shí)，加速曲線的作用是保證臺(tái)車轉(zhuǎn)彎拉縫的產(chǎn)生和實(shí)現(xiàn)單輛臺(tái)車的追趕運(yùn)動(dòng)，漸開線的作用是保證臺(tái)車列能夠勻速運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生慣性沖擊。將這兩種曲線合并稱齒廓曲線，結(jié)合處通過(guò)倒圓II聯(lián)接，倒圓II半徑等于卡輪半徑，以確保過(guò)渡處的相切關(guān)系。合并時(shí)，加速曲線靠近齒根處，漸開線靠近齒頂處。
本發(fā)明的有益效果是這種帶式燒結(jié)機(jī)新齒型頭尾星輪，其齒廓曲線大大降低了臺(tái)車列運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的沖擊和磨損，進(jìn)一步控制和消除了帶式燒結(jié)機(jī)下臺(tái)車列起拱的問(wèn)題；同時(shí)對(duì)于燒結(jié)機(jī)的零部件壽命的延長(zhǎng)、能耗的減少都具有重要的實(shí)際意義。
圖1為帶式燒結(jié)機(jī)星輪新齒型雙聯(lián)齒板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為帶式燒結(jié)機(jī)星輪新齒型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、圖2中，1.窄齒、2.倒圓I，3.漸開線、4.倒圓II，5.加速曲線，6嚙合側(cè)，7.非嚙合側(cè)，8.寬齒，9.雙聯(lián)齒板，10.星輪體。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例為60m2燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)線，星輪的具體結(jié)構(gòu)尺寸如下星輪齒數(shù)z＝18；臺(tái)車寬l＝1000mm；由此得星輪節(jié)圓半徑R＝zl/4π＝1432.4mm；卡輪輪距b＝510mm；節(jié)距p1＝b＝510mm；節(jié)距p1＝l-b＝1000-510＝490mm；拉縫間隙δ＝10mm；臺(tái)車車輪直徑dL＝240mm；臺(tái)車卡輪直徑dr＝170mm；齒溝圓直徑d＝180mm；齒根圓半徑R1＝R-d/2＝1342.4mm；齒頂圓半徑R3＝1700mm；加速曲線與漸開線交匯處半徑R2＝1520.5mm；
齒廓曲線由三段組成，加工時(shí)將雙聯(lián)齒板上的齒廓曲線包括倒圓離散化，形成319個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，座標(biāo)圓心在圖2所示的雙聯(lián)齒板的中間齒溝圓的圓心處。點(diǎn)1(-466.2006，-174.9728)，點(diǎn)2(-459.0687，-171.8556)，…，點(diǎn)318(447.9599，-167.8982)，點(diǎn)319(455.1183，-170.9528)。這些點(diǎn)包含了齒廓曲線的全部信息，將其入數(shù)控機(jī)床，由數(shù)控機(jī)床進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算得到的加工廓型能夠很好地滿足燒結(jié)機(jī)星輪的實(shí)際運(yùn)行精度需要，進(jìn)而將整片雙聯(lián)齒板加工出來(lái)。
為了保證雙聯(lián)齒板9在星輪體10圓周上的分度角和徑向裝配尺寸，二者采用鉸制孔聯(lián)接，同時(shí)這種聯(lián)接方法也能夠很好地滿聯(lián)接強(qiáng)度的要求。
雙聯(lián)齒板9由寬齒和窄齒兩種齒型組成，由于這兩種齒的齒寬不同，所占的中心角度也不同，因此按照?qǐng)D1裝配完畢后，星輪的節(jié)距為變化的p1＝b，p2＝l-b，其中l(wèi)為與星輪相嚙合的臺(tái)車的寬度，b為該臺(tái)車的輪距。
本發(fā)明的星輪還具有旋向要求。
臺(tái)車由兩對(duì)卡輪組成，本發(fā)明的星輪在與臺(tái)車嚙合時(shí)，具有確定的嚙合位置寬齒必須在臺(tái)車兩對(duì)卡輪之間參與嚙合，窄齒在相鄰的兩個(gè)臺(tái)車的卡輪之間參與嚙合，從而使單輛臺(tái)車加速產(chǎn)生拉縫和追趕，臺(tái)車列勻速運(yùn)動(dòng)。
臺(tái)車在經(jīng)過(guò)頭尾彎道時(shí)需要拉縫產(chǎn)生間隙，原來(lái)的拉縫間隙依靠卡輪輪離大于臺(tái)車寬度的二分之一(即b＞l/2)，而與卡輪相嚙合的星輪節(jié)距等于卡輪輪距b。因此在進(jìn)入嚙合和脫離擬合時(shí)，臺(tái)車列在嚙合處將產(chǎn)生拉縫。具有新型齒星輪的燒結(jié)機(jī)的拉縫間隙有星輪齒廓曲線保證，傳動(dòng)符合嚙合原理，運(yùn)行平穩(wěn)。
權(quán)利要求
1.一種帶式燒結(jié)機(jī)新齒型頭尾星輪，由星輪體(10)和雙聯(lián)齒板(9)組成，其特征是星輪為偶數(shù)齒，齒數(shù)為16-20個(gè)，雙聯(lián)齒板(9)固定在星輪體(10)上，雙聯(lián)齒板(9)分為寬齒和窄齒兩種，兩種齒與臺(tái)車卡輪相嚙合面的齒廓曲線是相同的，均由倒圓I(2)、漸開線(3)、倒圓II(4)、加速曲線(5)組成；兩種齒背離與臺(tái)車卡輪相嚙合的一面同樣也由倒圓I(2)、漸開線(3)、倒圓II(4)、加速曲線(5)組成，其中漸開線參數(shù)方程為x＝Rcos-Rsiny＝Rsin+Rcos加速曲線參數(shù)方程為 非嚙合側(cè)也由這四段曲線組成，所不同的是漸開曲線與齒頂圓之間倒圓I(2)的半徑以及漸開線與加速曲線之間的倒圓II(4)的半徑都等于卡輪半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式燒結(jié)機(jī)新齒型頭尾星輪，其特征是寬齒(8)和窄齒(1)的齒形都是非對(duì)稱的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶式燒結(jié)機(jī)新齒型頭尾星輪，其特征是為了保證星輪和臺(tái)車卡輪順利脫離嚙合，其與齒頂圓之間的倒圓I(2)的半徑與嚙合面是不同的嚙合側(cè)的倒圓I(2)半徑一般取8-12mm，非嚙合側(cè)倒圓I(2)半徑等于臺(tái)車卡輪半徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明由星輪體(10)和雙聯(lián)齒板(9)組成，其特征是星輪為偶數(shù)齒，齒數(shù)為16－20個(gè)，雙聯(lián)齒板(9)固定在星輪體(10)上，雙聯(lián)齒板(9)分為寬齒和窄齒兩種，兩種齒與臺(tái)車卡輪相嚙合面的齒廓曲線是相同的，均由倒圓I(2)、漸開線(3)、倒圓II(4)、加速曲線(5)組成；兩種齒背離與臺(tái)車卡輪相嚙合的一面同樣也由倒圓I(2)、漸開線(3)、倒圓II(4)、加速曲線(5)組成，該發(fā)明其齒廓曲線大大降低了臺(tái)車列運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的沖擊和磨損，進(jìn)一步控制和消除了帶式燒結(jié)機(jī)下臺(tái)車列起拱的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)于燒結(jié)機(jī)的零部件壽命的延長(zhǎng)、能耗的減少都具有重要的實(shí)際意義。
文檔編號(hào)F16H55/02GK1776260SQ20051001281
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月10日
發(fā)明者白明華, 梁宏志 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)