CN112112931A - 无声链条塑料熔融坚固性的改进 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无声链条塑料熔融坚固性的改进。一种包含链环的链条，其中内链环中的至少一些具有多链环半径的链环背部，所述链环背部包括小的中心半径，在所述中心半径的任一侧上具有相邻的较大半径的背部。所述中心半径沿着与所述链环的分叉部相对的所述链环的背部存在。

Description

无声链条塑料熔融坚固性的改进

技术领域

本发明涉及无声链条领域。更具体地，本发明涉及无声链条塑料熔融坚固性的改进。

背景技术

链条与通常由塑料制成的臂和引导件相互作用。链条张力、臂或引导件与链条之间的接触面积，以及链条与臂或引导件之间的摩擦影响臂或引导件的塑料的熔融，这可能损坏臂或引导件。

尽管轻微增加接触压力对于链条与塑料引导件表面之间的摩擦是有益的，但是这样做的一个问题是在一定的张力下，可能会超过塑料臂或引导件散热的能力，尤其是如果为背部选择的半径太小，这会导致塑料臂或引导件的显著熔融和翘曲。

发明内容

在本发明的实施例中，一种链条包含链环，其中内链环中的至少一些具有链环背部，链环背部包括小中心半径，在中心半径的任一侧具有相邻的较大半径背部。该中心半径沿着与该链环的分叉部相对的链环背部存在。在一些实施例中，链环背部的小中心半径在任一侧上邻近与该小中心半径相切的笔直部分。通过具有多半径背部的内链环，在低链条张力时，只有链环背部的小中心半径与塑料臂或引导件直接接触，减小了与塑料臂或引导件接触的链条的表面积，并且改善了链条与塑料臂或引导件之间的摩擦。当链条中的张力增加时，链环回到塑料臂或引导件中的穿透力相应地增加。在增加的张力期间，邻近小中心半径的背部的较大半径将负荷分布在链环背部的较大区域上，减小压力从而使塑料的压力乘体积(PV)不会超过极限。

在一个实施例中，链环背部中心的小半径过渡为两个较大半径部分。在另一个实施例中，在链环背部中心的小半径过渡为两条切线。小中心半径的选择取决于跨过链环排的接触的总宽度和典型的最小操作张力。该过渡几何形状(大半径或切线)的选择基于该链条的最大预期操作张力或疲劳极限。

附图说明

图1示出了与臂或引导件接合的链条的俯视图。

图2示出了沿着图1的线C-C的截面图。

图3示出了沿着图1的线D-D的截面图。

图4a示出了本发明的第一实施例的链条的链环。

图4b示出了链环背部的不同半径的特写。

图5a示出了图4的链环在高链条张力的过程中与一个臂或引导件相互作用。

图5b示出了在高链条张力期间具有与臂或引导件相互作用的单个弧形背部的常规链环。

图6示出了不同的弧形背部链条链环的张力相对于表面压力的曲线图。

图7示出了平均扭矩损失相对于不同链条速度的曲线图。

图8示出了图1的链条的侧视图。

具体实施方式

图1至4b和图8示出了具有与塑料臂或引导件105相接合的具有多半径背部的链条和相关联的内链环。链条100包括在引导排103中的多个交织或交错的内链环101和由引导链环104a、104b围绕的非引导排102。非引导排102中的内引导链环101邻近外链环或链条任一侧上的引导链环104a、104b。尽管未示出，链条100的系带通过例如销的连接元件136保持，所述连接元件136容纳在内链环101的孔121和引导链环104a、104b的孔135内。连接元件136优选地固定地安装在引导链环104a和104b上。连接元件136在链条宽度方向上穿过第一引导链环104a、非引导排102中的内链环101、引导排103中的内链环101，非引导排103中的内链环101和第二引导链环104b。尽管链条100示出为具有3乘以2的系带(在引导排中3组内链环和在非引导排中2组内链环)，但是也可以使用其他系带。

内链环101具有限定两个孔121的链环主体120，第一齿124和第二齿127。第一齿124和第二齿127由分叉部123隔开。第一齿124具有外侧面125和内侧面126。第二齿127具有外侧面129和内侧面122。与第一齿124相对，链环101的第二齿127和分叉部123为多半径链环背部130。多半径链环背部130包括小中心半径背部131，其过渡到背部131的任一侧上的两个较大半径部分或两个切线132、133。小的中心半径背部131优选地与链环101的分叉部123相对，两个较大半径部分或切线132、133优选地与内链环101的齿124、127和/或孔121对齐。小的中心半径背部131优选地具有80mm或更小半径。两个大半径部分132、133优选地具有50mm或更大半径。图4b示出了不同半径部分的比较。

参照图4b，示出了能够用于多半径链环背部130的三个不同半径段。段150的半径为R80 mm。段151的半径为R50+mm，段152的半径为-R50mm。在一个实施例中，R80 mm的小中心半径背部131和两个较大半径部分132、133是R50+mm。

图5a示出了本发明的实施例的与塑料臂或引导件105相互作用的多半径链环101，并且图5b示出了与塑料臂或引导件105相互作用的常规单半径背部链环10。传统上，具有较小背部半径11的链环10在低张力下减小摩擦，但是在高张力和/或速度下，由链环10的较小背部半径11施加到塑料臂或引导件105上的压力增加，从而增加了塑料臂或引导件的熔融。由于在链环背部和塑料臂或引导件之间接触的表面积增加，具有大的背部半径的链环具有更差的摩擦损失。然而，具有大的背部半径的链环改善了所发生的塑料熔融。

在低于链条的平均张力的过程中，仅链环101的多半径链环背部130的小中心半径131接触塑料臂或引导件105，减少了多半径链环背部130与塑料臂或引导件105之间的摩擦损失。相比之下，单个背部半径11的背部的明显更大的部分与塑料臂或引导件105接触。在链条的高张力期间，多半径背部链环130的大半径部分或切线132、133接触塑料臂或引导件105，增加与塑料臂或引导件105接触的表面积，减少或耗散摩擦和相关的热量以减少对塑料臂或引导件105的损坏。相反，在链条的高张力期间，单个半径11背部链环的一小部分接触塑料臂或引导件105，导致链环10与塑料臂或引导件105之间的高度摩擦。

图6示出了不同半径的背部链环的张力相对于表面压力的分析的曲线图。该分析基于在20mPa的表面压力发生的塑料臂或引导件的熔融。具有单半径为50mm(细虚线)的内链环的链条在1340N下达到20mPa的表面压力。具有中心半径为50mm的内链环的链条过渡到2mm半径部分(浅实线)时在1390N下达到20mPa的表面压力。具有中心半径为50mm的内链环的链条过渡到1.5mm半径部分(点划线-圆点)时在1500N下达到20mPa的表面压力。具有中心半径为50mm的内链环的链条过渡到1.0mm半径部分(实线)时在1790N下达到20mPa的表面压力。具有单半径为80mm的内链环的链条在1680N下达到20mPa的表面压力(粗虚线)。

另外进行一些链条的实际测试。在不同张力(N)下，针对施加在塑料臂或引导件上的表面压力(mPa)测试不同半径的背部链环。该塑料臂或引导件具有带有3mm凹槽的150mm的曲率半径并且由注射模制的PA46，一种高耐热性聚酰胺或尼龙制成，该聚酰胺或尼龙在高达220℃的温度下保持其机械特性并且具有290℃的相关熔点。

参照表1，具有单个半径为50mm(R50)的内链环的链条，具有中心半径为50mm的内链环的链条过渡到在中心半径(R50W+1)的任一侧上的1.0mm半径部分，具有单半径为80mm(R80)的内链环的链条，,以及具有单半径为100mm(R100)的内链环的链条，均被从低张力到高张力测试直到引导件的塑料臂发生塑料熔融。N等于测试样品的数量。

张力(N)	R50	R50W+1	R80	R100
					1200
1300	通过N＝1
					1400	通过N＝2
1500	易损N＝1	通过N＝1
					1600	易损N＝1
1700	易损N＝1	通过N＝1	通过N＝1
					1800	易损N＝1
1900		通过N＝1	通过N＝1
					2000			通过N＝2	通过N＝2
2100		通过N＝2	易损N＝1	易损N＝1
					2200		通过N＝2
极限	1400N	大于2200N	2000N	2000N

表1

如上表1中所示，具有中心半径为50mm的内链环的链条过渡到中心半径(R50W+1)的任一侧上的1.0mm半径部分时，其塑性熔融韧性相比具有单半径为50mm(R50)的内链环的链条提高了1.8倍，相比具有单半径为80mm(R80)的内链环的链条(R80)以及具有单半径为100mm(R100)的内链环的链条提高了1.2倍。

已经发现20mPa是塑料臂或引导件发生熔融的表面压力。被测试的每个链条在由马达以7000rpm驱动的一组23个齿的链轮上运行，其中该链条与该塑料臂或引导件相互作用。以1.0L/min的流速向该链条提供油。该油在120℃下为0W20。在每小时7000rpm的转速和1000N的张力下采用每个链条的磨合期。在磨合期后的10分钟检查塑料臂和引导件的塑料熔融。测试和样品分析的结果总结在下表2中。

表2

如上所述，在达到塑料臂或引导件的熔点之前具有最高张力的链条是具有中心半径为50mm并过渡到1.0mm的大半径的多半径背部链环的链条。

基于上述结果，对三种链条进行了摩擦测试，一种具有单一半径为80mm的链环的链条，一种具有单一半径为50mm的链环的链条，以及一种具有中心半径为50mm并过渡到1.0mm的大半径的多半径背部链环的链条。在具有平衡曲轴的HondaAP1 I3 0.66L发动机上进行了链条与塑料引导件或张紧器臂的摩擦测试。发动机以800rpm，1000rpm，1500rpm，2000rpm，2500rpm和3000rpm的各种速度在80℃的油温下运行，每30秒测量一次曲轴扭矩损失。每个链条的磨合期为12小时。测试结果示于图7和下表3中。

类型	1000-2500rpm下损失扭矩平均值
		R80(深色实线)	1.107Nm
R50和1.0mm(浅色实线)	1.063Nm
		R50(点划线)	1.025Nm

表3

如上所示，在低速下，多半径中心背部的摩擦损失低于单半径内链环链条R80，并且在高速下几乎等于单半径内链环链条R80。

因此，应当理解，本文描述的本发明的实施例仅仅是对本发明原理的应用的说明。本文中对所说明的实施例的细节的提及并非意图限制权利要求的范围，权利要求本身陈述被视为对本发明必要的特征。

Claims (14)

1.一种链条，包括：

多个交织的内链环和引导链环，通过由所述内链环和引导链环接收的连接元件联接在一起，其中所述内链环中的至少一些包括：

链环本体，包括：

一对齿，每个齿具有内侧面和外侧面，所述齿的所述内侧面通过分叉部连接，

用于接收所述连接元件的一对孔；以及

与所述分叉部和所述一对齿相对的多半径背部，所述多半径背部包括：与所述分叉部相对的中心半径，所述中心半径具有第一侧和第二侧，与所述中心半径的第一侧相邻的第一半径以及与所述中心半径的第二侧相邻的第二半径，其中所述中心半径具有小于所述第一半径和所述第二半径的半径的半径。

2.根据权利要求1所述的链条，其中所述第一半径和第二半径为切线。

3.根据权利要求1所述的链条，其中所述第一半径和所述第二半径具有大于或等于50mm的半径。

4.根据权利要求1所述的链条，其中所述中心半径具有小于或等于80mm的半径。

5.根据权利要求1所述的链条，其中所述第一半径和所述第二半径与所述一对齿相对。

6.根据权利要求1所述的链条，其中所述第一半径和所述第二半径与所述一对孔对齐。

7.根据权利要求1所述的链条，其中所述链条具有与所述引导链环对齐的引导排中的三组内链环以及与所述引导链环不对齐的非引导排中的两组内链环。

8.一种具有本体的链环，包括：

一对齿，每个齿具有内侧面和外侧面，所述齿的所述内侧面通过分叉部连接；

一对孔，用于接收连接元件；以及

与所述分叉部和所述一对齿相对的多半径背部，所述多半径背部包括：

与所述分叉部相对的中心半径，所述中心半径具有第一侧和第二侧，

与所述中心半径的所述第一侧相邻的第一半径，以及

与所述中心半径的所述第二侧相邻的第二半径，其中所述中心半径具有小于所述第一半径和所述第二半径的半径的半径。

9.根据权利要求8所述的链环，其中所述第一半径和所述第二半径为切线。

10.根据权利要求8所述的链环，其中所述第一半径和所述第二半径具有大于或等于50mm的半径。

11.根据权利要求8所述的链环，其中所述中心半径具有小于或等于80mm的半径。

12.根据权利要求8所述的链环，其中第一半径和所述第二半径与所述一对齿相对。

13.根据权利要求8所述的链环，其中所述第一半径和所述第二半径与所述一对孔对齐。

14.根据权利要求8所述的链环，其中所述链条具有与所述引导链环对齐的引导排中的三组内链环以及与所述引导链环不对齐的非引导排中的两组内链环。

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