履帶驅(qū)動輪齒廓及應(yīng)用該齒廓的驅(qū)動輪及履帶式工程車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種履帶驅(qū)動輪齒廓，所述驅(qū)動輪輪齒的兩側(cè)齒廓對稱設(shè)置，且均自齒頂圓依次由齒頂部弧線段、齒根部圓弧段和根部直線段圓滑連接形成，所述齒根部圓弧段的圓心位于所述驅(qū)動輪的齒分圓內(nèi)側(cè)。本發(fā)明通過對齒廓設(shè)計(jì)的優(yōu)化改進(jìn)，使得相鄰兩齒之間用于容置履帶銷套的空間向內(nèi)延伸，在齒頂厚度確定的前提下，相當(dāng)于為銷套增加有緩沖空間；該緩沖空間的存在可有效限制銷套中心外移出齒分圓，進(jìn)一步地中心位置外移后的銷套周向移動距離不會產(chǎn)生變化，從而可最大限度的降低此狀態(tài)下銷套與齒頂部的碰撞撞擊，為提高驅(qū)動輪輪齒和銷套的使用壽命提供了可靠的保障。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該齒廓的驅(qū)動輪及履帶式工程車輛。
【專利說明】履帶驅(qū)動輪齒廓及應(yīng)用該齒廓的驅(qū)動輪及履帶式工程車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及履帶驅(qū)動輪的齒廓設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及一種履帶驅(qū)動輪齒廓及應(yīng)用該齒廓的驅(qū)動輪及履帶式工程車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]具有自行走功能的各類工程車輛，按照行走方式可分為履帶式和輪胎式兩種。其中，履帶式行走系統(tǒng)具有附著牽引力大、接地比壓小及爬坡能力強(qiáng)的特點(diǎn)，并得以廣泛應(yīng)用。例如，履帶式推土機(jī)。
[0003]眾所周知，推土機(jī)能單獨(dú)完成挖土、運(yùn)土和卸土工作，具有操作靈活、轉(zhuǎn)動方便、所需工作面小。其前方裝有金屬推土鏟刀，使用時放下推土鏟刀，向前鏟削并推送泥、沙及石塊等，該推土鏟刀位置和角度可以調(diào)整。作為動力傳輸者的驅(qū)動輪在驅(qū)動馬達(dá)的帶動下轉(zhuǎn)動，且驅(qū)動輪齒與連接履帶板的銷套嚙合，由此將發(fā)動機(jī)的動力直接傳遞給履帶，實(shí)現(xiàn)整個整機(jī)行進(jìn)。
[0004]現(xiàn)有履帶驅(qū)動輪是分開多塊鑄造或者鍛造而成，稱為驅(qū)動輪齒塊。根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，驅(qū)動輪齒塊的典型結(jié)構(gòu)具體如圖1所示。
[0005]該圖示出了驅(qū)動輪齒塊I的具體結(jié)構(gòu)及其與銷套2的嚙合關(guān)系，圖中虛線所表示的是銷套2在推土機(jī)行駛過程中的兩個極限位置，銷套2的中心位置大致位于齒塊的分度圓上。實(shí)際使用過程中，驅(qū)動輪齒塊I為易磨損構(gòu)件。推土機(jī)向前行駛時，磨損發(fā)生在輪齒的前側(cè)面；反之，推土機(jī)向后行駛時，磨損發(fā)生在輪齒的后側(cè)面；當(dāng)履帶太松，產(chǎn)生履帶偏斜，輪齒沖擊鏈軌節(jié)的側(cè)面時將造成輪齒側(cè)面的磨損。
[0006]然而，推土機(jī)的工作環(huán)境相對惡劣，其驅(qū)動輪的輪齒與履帶銷套之間往往會夾有粘土或者石塊等雜物，直接導(dǎo)致驅(qū)動輪輪齒的另一磨損形式-頂部磨損。具體而言，當(dāng)履帶銷套與驅(qū)動輪齒塊之間被粘性物質(zhì)填塞時，驅(qū)動輪齒塊與履帶銷套的嚙合關(guān)系被改變，即，銷套中心位置向分度圓外側(cè)移動。此狀態(tài)下，當(dāng)推土機(jī)行駛時使得銷套前后的移動距離大于設(shè)計(jì)距離，加大了銷套與齒塊頂部的碰撞撞擊，使得銷套和齒塊頂部出現(xiàn)印痕和損傷，大大降低了齒塊和銷套的使用壽命。
[0007]有鑒于此，亟待針對驅(qū)動輪的輪齒齒廓作優(yōu)化改進(jìn)，以期克服驅(qū)動輪輪齒的頂部磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種履帶驅(qū)動輪齒廓，通過對齒廓設(shè)計(jì)的優(yōu)化改進(jìn)，以克服驅(qū)動輪齒與履帶之間被粘性物質(zhì)填塞時所導(dǎo)致的影響輪齒使用壽命的缺陷。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該齒廓的驅(qū)動輪及履帶式工程車輛。
[0009]本發(fā)明提供的履帶驅(qū)動輪齒廓，所述驅(qū)動輪輪齒的兩側(cè)齒廓對稱設(shè)置，且均自齒頂圓依次由齒頂部弧線段、齒根部圓弧段和根部直線段圓滑連接形成，所述齒根部圓弧段的圓心位于所述驅(qū)動輪的齒分圓內(nèi)側(cè)。[0010]優(yōu)選地，相對于相鄰兩輪齒的對稱中心線，所述齒根部圓弧段的圓心自所述齒分圓向內(nèi)平移預(yù)定距離后位于其內(nèi)側(cè)。
[0011]優(yōu)選地,所述預(yù)定距離為2mm-6mm。
[0012]優(yōu)選地，所述預(yù)定距離為所述齒分圓半徑的1/90-1/80。
[0013]優(yōu)選地，所述齒頂部弧線段具體為圓弧段。
[0014]本發(fā)明提供的履帶驅(qū)動輪，具有沿輪體外周緣間隔設(shè)置的輪齒，所述輪齒的齒廓具體如前所述的履帶驅(qū)動輪齒廓。
[0015]優(yōu)選地，所述輪體由多塊驅(qū)動輪齒塊固定連接為一體。
[0016]本發(fā)明提供的履帶式工程車輛，包括履帶及驅(qū)動所述履帶行進(jìn)的驅(qū)動輪，所述驅(qū)動輪采用如前所述的履帶驅(qū)動輪。
[0017]優(yōu)選地，所述工程車輛具體為推土機(jī)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對履帶驅(qū)動輪齒廓的齒根部圓弧段的設(shè)置作出改進(jìn)，其圓心位于驅(qū)動輪的齒分圓內(nèi)側(cè)，也就是說，相鄰兩齒之間用于容置履帶銷套的空間向內(nèi)延伸，在齒頂厚度確定的前提下，相當(dāng)于為銷套增加有緩沖空間；由此，即便是驅(qū)動輪與履帶銷套之間存在粘性物質(zhì)填充，該緩沖空間的存在一方面可有效限制銷套中心外移出齒分圓，進(jìn)一步地中心位置外移后的銷套周向移動距離不會產(chǎn)生變化，從而可最大限度的降低此狀態(tài)下銷套與齒頂部的碰撞撞擊，為提高驅(qū)動輪輪齒和銷套的使用壽命提供了可靠的保障。
[0019]在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，相對于相鄰兩輪齒的對稱中心線，齒根部圓弧段的圓心自齒分圓向內(nèi)平移預(yù)定距離后位于其內(nèi)側(cè)；如此設(shè)置，在容置履帶銷套的空間向內(nèi)延伸的基礎(chǔ)上，該齒根部圓弧段與齒根直線段形成的銷套理論工作空間不變，可進(jìn)一步確保銷套與驅(qū)動輪的常規(guī)配合關(guān)系，即，有效兼顧了銷套與驅(qū)動輪的常規(guī)配合以及中心位置外移后的銷套周向移動距離的控制。
[0020]本發(fā)明提供的驅(qū)動輪齒廓可適用于任何履帶式工程車輛的驅(qū)動輪，特別適用于履帶式推土機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為【具體實(shí)施方式】所述履帶驅(qū)動輪齒塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2示出了在齒頂厚度確定的前提下，齒根部圓弧段的圓心位于齒分圓上及其位于齒分圓內(nèi)側(cè)的對比示意圖。
[0023]圖中:
[0024]驅(qū)動輪齒塊1、齒頂圓11、齒頂部弧線段12、齒根部圓弧段13、根部直線段14、齒分圓15、對稱中心線16、銷套2。
【具體實(shí)施方式】
[0025]基于現(xiàn)有履帶驅(qū)動輪的齒廓形式，本發(fā)明另辟蹊徑進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，在履帶銷套與驅(qū)動輪之間被粘性物質(zhì)堵塞時，能夠有效克服輪齒與銷套使用壽命較低的缺陷。下面結(jié)合說明書附圖具體說明本實(shí)施方式。
[0026]請參見圖1，該圖示出了本實(shí)施方式所述履帶驅(qū)動輪齒塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]如圖所示，該驅(qū)動輪齒塊I的兩端為半個輪齒，中部設(shè)置有兩個完整輪齒。多個圖中所示履帶驅(qū)動輪齒塊可固連為一體形成與履帶適配的驅(qū)動輪，當(dāng)然，驅(qū)動輪齒塊的端部形式不局限于圖中所示，也就是說，分割線可自齒槽部形成(圖中未示出)，只要組配后滿足驅(qū)動輪的使用需要均可。應(yīng)當(dāng)理解，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，各驅(qū)動輪齒塊I的接口形式根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，本文不再贅述。
[0028]該驅(qū)動輪齒廓與現(xiàn)有技術(shù)相同，即驅(qū)動輪輪齒的兩側(cè)齒廓對稱設(shè)置。如圖1所示，每個齒廓均自齒頂圓11依次由齒頂部弧線段12、齒根部圓弧段13和根部直線段14圓滑連接形成，其中，齒根部圓弧段13(半徑為Rl)的圓心ο位于驅(qū)動輪的齒分圓15內(nèi)側(cè)。這里的“圓滑連接”，是指無奇點(diǎn)連接，以確保嚙合性能，同時，齒頂圓11與齒頂部弧線段12的連接處，可以根據(jù)需要設(shè)置倒角或者去除毛刺處理，以提高輪齒與履帶銷套2之間嚙合流暢性。本文中，“內(nèi)”、“外”等方位詞是以驅(qū)動輪的軸心線為基準(zhǔn)定義的，顯然，上述方位詞的使用并不構(gòu)成對本方案的限制。
[0029]齒根部圓弧段13的圓心ο位于驅(qū)動輪的齒分圓15內(nèi)側(cè)，使得相鄰兩齒之間用于容置履帶銷套2的空間向內(nèi)延伸，請一并參見圖2，該圖示出了在齒頂厚度a確定的前提下，齒根部圓弧段13的圓心位于齒分圓15上及其位于齒分圓15內(nèi)側(cè)的對比示意圖，圖中雙點(diǎn)劃線顯示圖形為齒根部圓弧段的圓心o’位于齒分圓15上的輪齒齒廓。
[0030]圖中所示，與齒根部圓弧段的圓心O’位于齒分圓15上相比，本方案相當(dāng)于為銷套增加有緩沖空間L ;這樣，當(dāng)驅(qū)動輪與履帶銷套之間有粘性物質(zhì)填充時，該緩沖空間L的存在可有效限制銷套2中心外移出齒分圓15，同時，中心位置外移后，銷套2的周向移動距離不會產(chǎn)生變化，由此最大限度的降低此狀態(tài)下銷套2與齒頂部的碰撞撞擊。也就是說，裝配后履帶銷套2中心位置在驅(qū)動輪齒塊I的齒分圓15內(nèi)側(cè)，通過增加輪齒與履帶鏈軌節(jié)嚙合深度，減小了銷套2與輪齒前后側(cè)面的擠壓力，提高齒塊前后側(cè)面的磨損壽命。
[0031]另外，為了不影響驅(qū)動輪與履帶的常規(guī)配合關(guān)系，還可以作這樣的限定改進(jìn)，如圖所示，相對于相鄰兩輪齒的對稱中心線16，齒根部圓弧段13的圓心ο自齒分圓15 (圖2中圓心位置o’ )向內(nèi)平移預(yù)定距離(相當(dāng)于L)后位于其內(nèi)側(cè)。如此設(shè)置，該齒根部圓弧段13與齒根直線段14形成的銷套理論工作空間不變，進(jìn)一步確保銷套與驅(qū)動輪常規(guī)配合的相關(guān)嚙合參數(shù)不作任何調(diào)整，即可滿足銷套2中心位置外移后的銷套周向移動距離的控制。
[0032]需要說明的是，前述向內(nèi)平移預(yù)定距離的具體數(shù)值可以根據(jù)不同驅(qū)動輪尺寸進(jìn)行設(shè)置，通常該預(yù)定距離為即可滿足基本施工環(huán)境的使用需要。特別地，經(jīng)不同車型、驅(qū)動輪參數(shù)的生產(chǎn)試制，該預(yù)定距離為取值為相應(yīng)驅(qū)動輪的齒分圓半徑的1/90-1/80，均可獲得較佳的上述效果，故為最優(yōu)方案。
[0033]此外，圖1中所示齒廓的齒頂部弧線段12具體為圓弧段(半徑為R2)，實(shí)際上，該齒頂部弧線段12也可以采用曲率變化的弧線，只要能夠滿足與圓心位于齒分圓15內(nèi)側(cè)的齒根部圓弧段13圓滑連接的需要，均在本申請請求保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0034]基于前述履帶驅(qū)動輪齒塊，本實(shí)施方式還提供一種履帶驅(qū)動輪(圖中未示出)，具有沿輪體外周緣間隔設(shè)置的輪齒，每個輪齒的齒廓具體如前所述的履帶驅(qū)動輪齒廓。除輪體由多塊驅(qū)動輪齒塊固定連接為一體的形式，該履帶驅(qū)動輪的輪體也可以為一體成型式設(shè)計(jì)。
[0035]除前履帶驅(qū)動輪外，本實(shí)施方式還提供一種履帶式推土機(jī)，包括履帶及驅(qū)動履帶行進(jìn)的驅(qū)動輪，該驅(qū)動輪采用如前所述的履帶驅(qū)動輪。需要明確的是，該履帶式推土機(jī)的其他功能部件均可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本文不再贅述。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種履帶驅(qū)動輪齒廓，所述驅(qū)動輪輪齒的兩側(cè)齒廓對稱設(shè)置，且均自齒頂圓依次由齒頂部弧線段、齒根部圓弧段和根部直線段圓滑連接形成，其特征在于，所述齒根部圓弧段的圓心位于所述驅(qū)動輪的齒分圓內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶驅(qū)動輪齒廓，其特征在于，相對于相鄰兩輪齒的對稱中心線，所述齒根部圓弧段的圓心自所述齒分圓向內(nèi)平移預(yù)定距離后位于其內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的履帶驅(qū)動輪齒廓，其特征在于，所述預(yù)定距離為2_-6_。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的履帶驅(qū)動輪齒廓，其特征在于，所述預(yù)定距離為所述齒分圓半徑的 1/90-1/80。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的履帶驅(qū)動輪齒廓，其特征在于，所述齒頂部弧線段具體為圓弧段。
6.一種履帶驅(qū)動輪，具有沿輪體外周緣間隔設(shè)置的輪齒，其特征在于，所述輪齒的齒廓具體如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的履帶驅(qū)動輪齒廓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的履帶驅(qū)動輪，其特征在于，所述輪體由多塊驅(qū)動輪齒塊固定連接為一體。
8.一種履帶式工程車輛，包括履帶及驅(qū)動所述履帶行進(jìn)的驅(qū)動輪，其特征在于，所述驅(qū)動輪采用如權(quán)利要求6或7所述的履帶驅(qū)動輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的履帶式工程車輛，其特征在于，所述工程車輛具體為推土機(jī)。
【文檔編號】B62D55/12GK103832495SQ201410105590
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】段友全, 張敬華, 姜立勇, 孫世超 申請人:山推工程機(jī)械股份有限公司