本技術(shù)涉及同步帶輪，尤其涉及一種自散熱同步帶輪。

背景技術(shù)：

1、同步帶輪，指的是一般由鋼，鋁合金，鑄鐵，黃銅等材料制造，其內(nèi)孔有圓孔，d形孔，錐形孔等形式。同步帶輪傳動(dòng)是由一根內(nèi)周表面設(shè)有等間距齒的封閉環(huán)形膠帶和相應(yīng)的帶輪所組成。

2、同步輪長時(shí)間工作后，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致滑輪發(fā)熱。同步帶輪的發(fā)熱會(huì)降低機(jī)器的工作效率，加速同步帶輪的老化，同步帶輪容易斷裂，造成安全問題。而主要的發(fā)熱區(qū)域主要集中在嚙合齒面以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接處，這兩個(gè)位置前者是嚙合時(shí)摩擦生熱產(chǎn)生熱量，后者是機(jī)械能損失轉(zhuǎn)換為熱能存留于同步帶輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接處，由于這兩部分熱源導(dǎo)致同步帶輪的熱場呈現(xiàn)同心圓的狀態(tài)即同步帶輪的軸心處及表面處溫度較高，兩個(gè)位置的中間部位溫度較低，表面處的熱量殘留容易導(dǎo)致同步帶老化斷裂，中心處的熱量殘留容易導(dǎo)致同步帶輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的間隙增大，進(jìn)一步引起振動(dòng)及噪聲，而振動(dòng)的情況下同步帶輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸會(huì)出現(xiàn)共振，加速同步帶輪的損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種自散熱同步帶輪，能夠至少解決一個(gè)上述背景技術(shù)中提及的問題。

2、根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種自散熱同步帶輪，該同步帶輪表面設(shè)置有若干輪齒；該同步帶輪內(nèi)部設(shè)置有腔體，輪齒之間設(shè)置有沿第一方向貫穿至腔體的第一散熱孔；該同步帶輪側(cè)面設(shè)置有若干沿第二方向貫穿腔體的第二散熱孔，且該第二散熱孔環(huán)繞設(shè)置于同步帶輪軸心；該同步帶輪的安裝孔為方形安裝孔。

3、在上述技術(shù)方案中，針對(duì)背景技術(shù)中提及的兩個(gè)問題分別在同步帶輪上設(shè)置了第一散熱孔、第二散熱孔以及腔體；第一散熱孔的目的在于解決同步帶輪邊緣位置過高的問題，傳統(tǒng)的同步帶輪與同步帶嚙合時(shí)摩擦產(chǎn)生熱量，這部分熱量無法快速排出導(dǎo)致積熱，而第一散熱孔而定目的在于利用同步帶輪與同步帶嚙合時(shí)產(chǎn)生的氣流快速將熱量帶入同步帶輪內(nèi)部的腔體，從而緩解邊緣部分的積熱；第二散熱孔和腔體的目的在于解決同步帶輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接處的積熱，同步帶輪嚙合處的熱量藉由第一散熱孔進(jìn)入腔體內(nèi)部，而同步帶輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接處的積熱也會(huì)因?yàn)闊醾鲗?dǎo)流入腔體，兩個(gè)位置的熱量都通過腔體進(jìn)行平衡使得同步帶輪而定整體溫度處于相對(duì)均衡的狀態(tài)。通過氣壓公式可知溫度升高，壓力降低，由于同步帶輪在工作過程中會(huì)逐漸升溫，腔體內(nèi)部的氣壓會(huì)逐漸降低。為了進(jìn)一步解決散熱的問題，設(shè)置了第二散熱孔。根據(jù)氣流傳導(dǎo)方式可知?dú)饬鞫际菑母邭鈮毫飨虻蜌鈮海O(shè)置第二散熱孔有助于將外部低溫氣流吸入腔體，降低腔體內(nèi)部溫度。如果不設(shè)置第二散熱孔，則氣流會(huì)通過第一散熱孔引入腔體內(nèi)部，無法解決內(nèi)部積熱的問題。進(jìn)一步的為了使得腔體內(nèi)部降溫均衡，進(jìn)一步讓第二散熱孔環(huán)繞設(shè)置于同步帶輪軸心，整體處于較為均衡的狀態(tài)。同時(shí)如果隨意開設(shè)第二散熱孔，則會(huì)導(dǎo)致同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)重心偏移導(dǎo)致偏振。

4、在一些實(shí)施例中，該同步帶輪包括第一輪組和第二輪組，該第一輪組表面和該第二輪組表面均設(shè)置有若干輪齒；該第一輪組和該第二輪組之間設(shè)置有環(huán)槽；該第一輪組內(nèi)部設(shè)置有第一腔體，該第二輪組內(nèi)部設(shè)置有第二腔體。

5、在上述技術(shù)方案中，同步帶輪采用對(duì)稱設(shè)置的方案，增大腔體體積以及散熱孔數(shù)量，第一輪組與第二輪組的散熱孔及腔體形成對(duì)向的熱流傳導(dǎo)，加速內(nèi)部腔體的氣體流動(dòng)，進(jìn)一步提高散熱效率。

6、在一些實(shí)施例中，所述第一散熱孔的截面形狀可選方形、圓形。

7、在上述技術(shù)方案中，第一散熱孔的截面若選擇方形可以增大氣流流通的面積，若采用圓形，則可利用狹縫效應(yīng)增大氣流流通的速度。

8、在一些實(shí)施例中，所述第一散熱孔的截面形狀為方形，且第一散熱孔四個(gè)壁面分別設(shè)置有一導(dǎo)流槽；該導(dǎo)流槽沿同步帶輪表面至腔體方向依次設(shè)置有第一導(dǎo)流段、第二導(dǎo)流段以及第三導(dǎo)流段，第一導(dǎo)流段、第二導(dǎo)流段以及第三導(dǎo)流段的寬度比為1:0.653:0.237。

9、在上述技術(shù)方案中，增設(shè)導(dǎo)流槽的目的是為了降噪。在同步帶輪以及同步帶嚙合瞬間，受接線沖擊力與嚙合沖擊力下引起振動(dòng)，同時(shí)由于第一散熱孔的原因氣流在嚙合處的氣流較為紊亂，嚙合時(shí)產(chǎn)生的噪聲會(huì)通過紊亂的氣流四處傳導(dǎo)，且紊亂的氣流也會(huì)導(dǎo)致氣流無法很好的流入腔體內(nèi)部。因此在第一散熱孔內(nèi)部壁面設(shè)置多個(gè)導(dǎo)流槽，引導(dǎo)氣流流入腔體內(nèi)部，提高散熱效率的同時(shí)降低噪聲。進(jìn)一步地，為了增加導(dǎo)流槽的導(dǎo)流作用，對(duì)導(dǎo)流槽不同位置的寬度進(jìn)行設(shè)置，增大導(dǎo)流的效果。同時(shí)開口大，出口小的設(shè)計(jì)能夠賦予導(dǎo)流槽狹管效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，提高氣流流速，進(jìn)一步的上述寬度比是通過氣流仿真試驗(yàn)獲得的最優(yōu)參數(shù)，能夠最大程度提高導(dǎo)流效果。

10、在一些實(shí)施例中，所述第一散熱孔的截面形狀為圓形，且第一散熱孔壁面設(shè)置有螺旋槽；該螺旋槽沿同步帶輪表面至腔體方向依次設(shè)置有第一螺旋段、第二螺旋段以及第三螺旋段，第一螺旋段、第二螺旋段以及第三螺旋段的螺距比為1:0.511:0.331。

11、在上述技術(shù)方案中，增設(shè)螺旋槽的目的是為了降噪以及增大氣流流速。在同步帶輪以及同步帶嚙合瞬間，受接線沖擊力與嚙合沖擊力下引起振動(dòng)，同時(shí)由于第一散熱孔的原因氣流在嚙合處的氣流較為紊亂，嚙合時(shí)產(chǎn)生的噪聲會(huì)通過紊亂的氣流四處傳導(dǎo)，且紊亂的氣流也會(huì)導(dǎo)致氣流無法很好的流入腔體內(nèi)部。因此在第一散熱孔內(nèi)部壁面設(shè)置多節(jié)導(dǎo)流段，引導(dǎo)氣流流入腔體內(nèi)部，提高散熱效率的同時(shí)降低噪聲。進(jìn)一步地，為了增加導(dǎo)流段的導(dǎo)流作用，對(duì)導(dǎo)流段不同位置的螺距進(jìn)行設(shè)置，增大氣流流速，進(jìn)一步的上述螺距比是通過氣流仿真試驗(yàn)獲得的最優(yōu)參數(shù)，能夠最大程度提高導(dǎo)流效果。

12、在一些實(shí)施例中，所述腔體包括底面，該底面繞同步帶輪軸心環(huán)繞設(shè)置有若干導(dǎo)流筋，倆倆導(dǎo)流筋之間形成的間隔正對(duì)所述第一散熱孔；所述導(dǎo)流筋沿長度方向呈低高低三段式分布，且高度比例為0.213:1:0.213。

13、在上述技術(shù)方案中，由于腔體旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部的氣流會(huì)呈現(xiàn)螺旋狀，但第一散熱孔和第二散熱孔的大小不同，使得第一散熱孔壓力面和第二散熱孔的壓力不同，導(dǎo)致牙里面氣流流入吸力面時(shí)容易破壞這種螺旋的狀態(tài)進(jìn)而產(chǎn)生噪聲。有鑒于此，在腔體的表面的底面繞同步帶輪軸心設(shè)置有若干導(dǎo)流筋，且導(dǎo)流筋之間形成的間隔正對(duì)所述第一散熱孔；這樣設(shè)置的好處在于穩(wěn)定螺旋氣流。當(dāng)氣流通過第一散熱孔進(jìn)入腔體內(nèi)部時(shí)，隨即進(jìn)入導(dǎo)流筋，由于同步帶輪是旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，導(dǎo)流筋會(huì)逐漸引導(dǎo)氣流形成螺旋狀態(tài)。進(jìn)一步的，為了更好的抑制噪聲，將導(dǎo)流筋設(shè)計(jì)為低高低三段式分布，且高度比例為0.213:1:0.213。這樣設(shè)置的目的在于，如果導(dǎo)流筋的高度都一致，則氣流進(jìn)入腔體內(nèi)部時(shí)會(huì)產(chǎn)生葉尖渦，進(jìn)而產(chǎn)生噪聲，因此低高低的設(shè)計(jì)有助于抑制擾流和葉尖渦，進(jìn)一步降低噪聲的產(chǎn)生。

14、在一些實(shí)施例中，所述腔體內(nèi)設(shè)置有頂桿機(jī)構(gòu)；

15、該頂桿機(jī)構(gòu)包括一頂桿，該頂桿根部設(shè)置有齒條，該頂桿通過第一散熱孔伸入腔體內(nèi)部；該頂桿機(jī)構(gòu)還設(shè)置有一與所述齒條配合的驅(qū)動(dòng)齒輪，以及驅(qū)動(dòng)該齒輪的驅(qū)動(dòng)裝置。

16、在上述技術(shù)方案中，由于本案同步帶輪的設(shè)計(jì)，同步帶在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下，會(huì)使得同步帶的中間區(qū)域容易卡入環(huán)槽，而同步帶兩邊略微翹起，在正常工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生影響，但是當(dāng)拆卸同步帶時(shí)尤其是不拆卸主、從同步帶輪且同步帶輪容易旋轉(zhuǎn)的情況下，同步帶難以從同步帶輪中扯出。有鑒于此，利用腔體的內(nèi)部空間以及第一散熱孔，設(shè)計(jì)一種便于拆卸同步帶的機(jī)構(gòu)，在拆卸時(shí)利用該機(jī)構(gòu)能利用齒輪和頂桿的配合將同步帶頂出，頂出后卡住頂桿再利用輔具將同步帶扯出，實(shí)現(xiàn)同步帶的拆卸。

17、在一些實(shí)施例中，同步帶輪設(shè)置于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：同步帶、主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)軸及從動(dòng)軸；

18、所述主動(dòng)同步帶輪及從動(dòng)同步帶輪為上述的一種自散熱同步帶輪；所述同步帶布設(shè)有凸齒一側(cè)設(shè)置有與所述環(huán)槽相契合的凸出部。

19、在上述技術(shù)方案中，基于自散熱同步帶輪建立傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，得益于同步帶輪的自散熱效果，使得同步帶輪可以承受更快的傳輸速度，進(jìn)而可以提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率。同時(shí)由于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設(shè)計(jì)，進(jìn)一步在同步帶設(shè)計(jì)凸出部，使得整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會(huì)讓同步帶產(chǎn)生偏移。

20、在一些實(shí)施例中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括：張緊機(jī)構(gòu)；

21、該張緊機(jī)構(gòu)包括：主動(dòng)齒輪、齒條板以及從動(dòng)齒輪；齒條板兩側(cè)分別與主動(dòng)齒輪及從動(dòng)齒輪相嚙合；齒條板上連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接有張緊輪，該張緊輪表面設(shè)置有與凸出部相契合的連接槽，并與同步帶的凸出部抵接。

22、在上述技術(shù)方案中，基于自散熱同步帶輪建立張緊機(jī)構(gòu)，得益于同步帶輪的環(huán)槽部位，在同步帶設(shè)計(jì)凸出部使得整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會(huì)讓同步帶產(chǎn)生偏移。再此基礎(chǔ)上，利用同步帶的凸出部設(shè)計(jì)張緊機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的張緊機(jī)構(gòu)多是采用增設(shè)一個(gè)同步帶輪作為張緊輪設(shè)置于機(jī)構(gòu)，這樣設(shè)置的缺點(diǎn)在于多一個(gè)同步帶輪多一份積熱會(huì)影響同步帶的壽命，同時(shí)也會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。在本案中得益于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設(shè)計(jì)和同步帶的凸出部，只需要設(shè)計(jì)一個(gè)和凸出部相契合的張緊輪來壓主同步帶即可實(shí)現(xiàn)張緊的效果。同時(shí)，由于張緊輪不需要和同步帶進(jìn)行嚙合，也便不會(huì)產(chǎn)生積熱和振動(dòng)。進(jìn)一步地，盡管這樣設(shè)置會(huì)使得同步帶中心部位的應(yīng)力增大，但由于凸出部的設(shè)置，使得同步帶的不會(huì)因此產(chǎn)生過大的損耗。在使用過程中通過轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)齒輪來調(diào)節(jié)齒條板的上下移動(dòng)，進(jìn)而控制張緊力的大小。

23、根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種自散熱同步帶輪的使用方法，基于上述的一種自散熱同步帶輪，包括：

24、主動(dòng)軸安裝于主動(dòng)同步帶輪的方形安裝孔，從動(dòng)軸安裝于從動(dòng)同步帶輪的方形安裝孔；

25、將同步帶的凸出部卡接于主動(dòng)同步帶輪以及從動(dòng)同步帶輪的環(huán)槽內(nèi)，且同步帶的齒與主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪相嚙合；

26、將張緊輪的凹槽與同步帶的凸出部抵接，轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)齒輪帶動(dòng)齒條板及從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)同步帶的張緊力；

27、卸下同步帶時(shí)，先釋放張緊力，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)齒輪另頂桿從第一散熱孔中頂出，并轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)同步帶輪帶動(dòng)嚙齒、凸出部逐漸從同步帶輪中脫出。

28、在上述技術(shù)方案中，針對(duì)背景技術(shù)中提及的兩個(gè)問題分別在同步帶輪上設(shè)置了第一散熱孔、第二散熱孔以及腔體；第一散熱孔的目的在于解決同步帶輪邊緣位置過高的問題，傳統(tǒng)的同步帶輪與同步帶嚙合時(shí)摩擦產(chǎn)生熱量，這部分熱量無法快速排出導(dǎo)致積熱，而第一散熱孔而定目的在于利用同步帶輪與同步帶嚙合時(shí)產(chǎn)生的氣流快速將熱量帶入同步帶輪內(nèi)部的腔體，從而緩解邊緣部分的積熱；第二散熱孔和腔體的目的在于解決同步帶輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接處的積熱，同步帶輪嚙合處的熱量藉由第一散熱孔進(jìn)入腔體內(nèi)部，而同步帶輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接處的積熱也會(huì)因?yàn)闊醾鲗?dǎo)流入腔體，兩個(gè)位置的熱量都通過腔體進(jìn)行平衡使得同步帶輪而定整體溫度處于相對(duì)均衡的狀態(tài)。通過氣壓公式可知溫度升高，壓力降低，由于同步帶輪在工作過程中會(huì)逐漸升溫，腔體內(nèi)部的氣壓會(huì)逐漸降低。為了進(jìn)一步解決散熱的問題，設(shè)置了第二散熱孔。根據(jù)氣流傳導(dǎo)方式可知?dú)饬鞫际菑母邭鈮毫飨虻蜌鈮?，設(shè)置第二散熱孔有助于將外部低溫氣流吸入腔體，降低腔體內(nèi)部溫度。如果不設(shè)置第二散熱孔，則氣流會(huì)通過第一散熱孔引入腔體內(nèi)部，無法解決內(nèi)部積熱的問題。進(jìn)一步的為了使得腔體內(nèi)部降溫均衡，進(jìn)一步讓第二散熱孔環(huán)繞設(shè)置于同步帶輪軸心，整體處于較為均衡的狀態(tài)。同時(shí)如果隨意開設(shè)第二散熱孔，則會(huì)導(dǎo)致同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)重心偏移導(dǎo)致偏振。

29、基于自散熱同步帶輪建立傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，得益于同步帶輪的自散熱效果，使得同步帶輪可以承受更快的傳輸速度，進(jìn)而可以提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率。同時(shí)由于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設(shè)計(jì)，進(jìn)一步在同步帶設(shè)計(jì)凸出部，使得整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會(huì)讓同步帶產(chǎn)生偏移。

30、基于自散熱同步帶輪建立張緊機(jī)構(gòu)，得益于同步帶輪的環(huán)槽部位，在同步帶設(shè)計(jì)凸出部使得整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在環(huán)槽與凸出部的配合下，不會(huì)讓同步帶產(chǎn)生偏移。再此基礎(chǔ)上，利用同步帶的凸出部設(shè)計(jì)張緊機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的張緊機(jī)構(gòu)多是采用增設(shè)一個(gè)同步帶輪作為張緊輪設(shè)置于機(jī)構(gòu)，這樣設(shè)置的缺點(diǎn)在于多一個(gè)同步帶輪多一份積熱會(huì)影響同步帶的壽命，同時(shí)也會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。在本案中得益于自散熱同步帶輪的環(huán)槽設(shè)計(jì)和同步帶的凸出部，只需要設(shè)計(jì)一個(gè)和凸出部相契合的張緊輪來壓主同步帶即可實(shí)現(xiàn)張緊的效果。同時(shí)，由于張緊輪不需要和同步帶進(jìn)行嚙合，也便不會(huì)產(chǎn)生積熱和振動(dòng)。進(jìn)一步地，盡管這樣設(shè)置會(huì)使得同步帶中心部位的應(yīng)力增大，但由于凸出部的設(shè)置，使得同步帶的不會(huì)因此產(chǎn)生過大的損耗。

31、由于本案同步帶輪的設(shè)計(jì)，同步帶在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下，會(huì)使得同步帶的中間區(qū)域容易卡入環(huán)槽，而同步帶兩邊略微翹起，在正常工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生影響，但是當(dāng)拆卸同步帶時(shí)尤其是不拆卸主、從同步帶輪且同步帶輪容易旋轉(zhuǎn)的情況下，同步帶難以從同步帶輪中扯出。有鑒于此，利用腔體的內(nèi)部空間以及第一散熱孔，設(shè)計(jì)一種便于拆卸同步帶的機(jī)構(gòu)，在拆卸時(shí)利用該機(jī)構(gòu)能利用齒輪和頂桿的配合將同步帶頂出，頂出后卡住頂桿再利用輔具將同步帶扯出，實(shí)現(xiàn)同步帶的拆卸。