履带驱动轮齿廓及应用该齿廓的驱动轮及履带式工程车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种履带驱动轮齿廓，所述驱动轮轮齿的两侧齿廓对称设置，且均自齿顶圆依次由齿顶部弧线段、齿根部圆弧段和根部直线段圆滑连接形成，所述齿根部圆弧段的圆心位于所述驱动轮的齿分圆内侧。本发明通过对齿廓设计的优化改进，使得相邻两齿之间用于容置履带销套的空间向内延伸，在齿顶厚度确定的前提下，相当于为销套增加有缓冲空间；该缓冲空间的存在可有效限制销套中心外移出齿分圆，进一步地中心位置外移后的销套周向移动距离不会产生变化，从而可最大限度的降低此状态下销套与齿顶部的碰撞撞击，为提高驱动轮轮齿和销套的使用寿命提供了可靠的保障。在此基础上，本发明还提供一种应用该齿廓的驱动轮及履带式工程车辆。
【专利说明】履带驱动轮齿廓及应用该齿廓的驱动轮及履带式工程车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及履带驱动轮的齿廓设计技术，具体涉及一种履带驱动轮齿廓及应用该齿廓的驱动轮及履带式工程车辆。
【背景技术】
[0002]具有自行走功能的各类工程车辆，按照行走方式可分为履带式和轮胎式两种。其中，履带式行走系统具有附着牵引力大、接地比压小及爬坡能力强的特点，并得以广泛应用。例如，履带式推土机。
[0003]众所周知，推土机能单独完成挖土、运土和卸土工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小。其前方装有金属推土铲刀，使用时放下推土铲刀，向前铲削并推送泥、沙及石块等，该推土铲刀位置和角度可以调整。作为动力传输者的驱动轮在驱动马达的带动下转动，且驱动轮齿与连接履带板的销套啮合，由此将发动机的动力直接传递给履带，实现整个整机行进。
[0004]现有履带驱动轮是分开多块铸造或者锻造而成，称为驱动轮齿块。根据现行标准，驱动轮齿块的典型结构具体如图1所示。
[0005]该图示出了驱动轮齿块I的具体结构及其与销套2的啮合关系，图中虚线所表示的是销套2在推土机行驶过程中的两个极限位置，销套2的中心位置大致位于齿块的分度圆上。实际使用过程中，驱动轮齿块I为易磨损构件。推土机向前行驶时，磨损发生在轮齿的前侧面；反之，推土机向后行驶时，磨损发生在轮齿的后侧面；当履带太松，产生履带偏斜，轮齿冲击链轨节的侧面时将造成轮齿侧面的磨损。
[0006]然而，推土机的工作环境相对恶劣，其驱动轮的轮齿与履带销套之间往往会夹有粘土或者石块等杂物，直接导致驱动轮轮齿的另一磨损形式-顶部磨损。具体而言，当履带销套与驱动轮齿块之间被粘性物质填塞时，驱动轮齿块与履带销套的啮合关系被改变，即，销套中心位置向分度圆外侧移动。此状态下，当推土机行驶时使得销套前后的移动距离大于设计距离，加大了销套与齿块顶部的碰撞撞击，使得销套和齿块顶部出现印痕和损伤，大大降低了齿块和销套的使用寿命。
[0007]有鉴于此，亟待针对驱动轮的轮齿齿廓作优化改进，以期克服驱动轮轮齿的顶部磨损。
【发明内容】
[0008]针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种履带驱动轮齿廓，通过对齿廓设计的优化改进，以克服驱动轮齿与履带之间被粘性物质填塞时所导致的影响轮齿使用寿命的缺陷。在此基础上，本发明还提供一种应用该齿廓的驱动轮及履带式工程车辆。
[0009]本发明提供的履带驱动轮齿廓，所述驱动轮轮齿的两侧齿廓对称设置，且均自齿顶圆依次由齿顶部弧线段、齿根部圆弧段和根部直线段圆滑连接形成，所述齿根部圆弧段的圆心位于所述驱动轮的齿分圆内侧。[0010]优选地，相对于相邻两轮齿的对称中心线，所述齿根部圆弧段的圆心自所述齿分圆向内平移预定距离后位于其内侧。
[0011]优选地,所述预定距离为2mm-6mm。
[0012]优选地，所述预定距离为所述齿分圆半径的1/90-1/80。
[0013]优选地，所述齿顶部弧线段具体为圆弧段。
[0014]本发明提供的履带驱动轮，具有沿轮体外周缘间隔设置的轮齿，所述轮齿的齿廓具体如前所述的履带驱动轮齿廓。
[0015]优选地，所述轮体由多块驱动轮齿块固定连接为一体。
[0016]本发明提供的履带式工程车辆，包括履带及驱动所述履带行进的驱动轮，所述驱动轮采用如前所述的履带驱动轮。
[0017]优选地，所述工程车辆具体为推土机。
[0018]与现有技术相比，本发明针对履带驱动轮齿廓的齿根部圆弧段的设置作出改进，其圆心位于驱动轮的齿分圆内侧，也就是说，相邻两齿之间用于容置履带销套的空间向内延伸，在齿顶厚度确定的前提下，相当于为销套增加有缓冲空间；由此，即便是驱动轮与履带销套之间存在粘性物质填充，该缓冲空间的存在一方面可有效限制销套中心外移出齿分圆，进一步地中心位置外移后的销套周向移动距离不会产生变化，从而可最大限度的降低此状态下销套与齿顶部的碰撞撞击，为提高驱动轮轮齿和销套的使用寿命提供了可靠的保障。
[0019]在本发明的优选方案中，相对于相邻两轮齿的对称中心线，齿根部圆弧段的圆心自齿分圆向内平移预定距离后位于其内侧；如此设置，在容置履带销套的空间向内延伸的基础上，该齿根部圆弧段与齿根直线段形成的销套理论工作空间不变，可进一步确保销套与驱动轮的常规配合关系，即，有效兼顾了销套与驱动轮的常规配合以及中心位置外移后的销套周向移动距离的控制。
[0020]本发明提供的驱动轮齿廓可适用于任何履带式工程车辆的驱动轮，特别适用于履带式推土机。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为【具体实施方式】所述履带驱动轮齿块的整体结构示意图；
[0022]图2示出了在齿顶厚度确定的前提下，齿根部圆弧段的圆心位于齿分圆上及其位于齿分圆内侧的对比示意图。
[0023]图中:
[0024]驱动轮齿块1、齿顶圆11、齿顶部弧线段12、齿根部圆弧段13、根部直线段14、齿分圆15、对称中心线16、销套2。
【具体实施方式】
[0025]基于现有履带驱动轮的齿廓形式，本发明另辟蹊径进行了改进设计，在履带销套与驱动轮之间被粘性物质堵塞时，能够有效克服轮齿与销套使用寿命较低的缺陷。下面结合说明书附图具体说明本实施方式。
[0026]请参见图1，该图示出了本实施方式所述履带驱动轮齿块的整体结构示意图。[0027]如图所示，该驱动轮齿块I的两端为半个轮齿，中部设置有两个完整轮齿。多个图中所示履带驱动轮齿块可固连为一体形成与履带适配的驱动轮，当然，驱动轮齿块的端部形式不局限于图中所示，也就是说，分割线可自齿槽部形成(图中未示出)，只要组配后满足驱动轮的使用需要均可。应当理解，对于本领域普通技术人员而言，各驱动轮齿块I的接口形式根据实际需要进行选择，本文不再赘述。
[0028]该驱动轮齿廓与现有技术相同，即驱动轮轮齿的两侧齿廓对称设置。如图1所示，每个齿廓均自齿顶圆11依次由齿顶部弧线段12、齿根部圆弧段13和根部直线段14圆滑连接形成，其中，齿根部圆弧段13(半径为Rl)的圆心ο位于驱动轮的齿分圆15内侧。这里的“圆滑连接”，是指无奇点连接，以确保啮合性能，同时，齿顶圆11与齿顶部弧线段12的连接处，可以根据需要设置倒角或者去除毛刺处理，以提高轮齿与履带销套2之间啮合流畅性。本文中，“内”、“外”等方位词是以驱动轮的轴心线为基准定义的，显然，上述方位词的使用并不构成对本方案的限制。
[0029]齿根部圆弧段13的圆心ο位于驱动轮的齿分圆15内侧，使得相邻两齿之间用于容置履带销套2的空间向内延伸，请一并参见图2，该图示出了在齿顶厚度a确定的前提下，齿根部圆弧段13的圆心位于齿分圆15上及其位于齿分圆15内侧的对比示意图，图中双点划线显示图形为齿根部圆弧段的圆心o’位于齿分圆15上的轮齿齿廓。
[0030]图中所示，与齿根部圆弧段的圆心O’位于齿分圆15上相比，本方案相当于为销套增加有缓冲空间L ;这样，当驱动轮与履带销套之间有粘性物质填充时，该缓冲空间L的存在可有效限制销套2中心外移出齿分圆15，同时，中心位置外移后，销套2的周向移动距离不会产生变化，由此最大限度的降低此状态下销套2与齿顶部的碰撞撞击。也就是说，装配后履带销套2中心位置在驱动轮齿块I的齿分圆15内侧，通过增加轮齿与履带链轨节啮合深度，减小了销套2与轮齿前后侧面的挤压力，提高齿块前后侧面的磨损寿命。
[0031]另外，为了不影响驱动轮与履带的常规配合关系，还可以作这样的限定改进，如图所示，相对于相邻两轮齿的对称中心线16，齿根部圆弧段13的圆心ο自齿分圆15 (图2中圆心位置o’ )向内平移预定距离(相当于L)后位于其内侧。如此设置，该齿根部圆弧段13与齿根直线段14形成的销套理论工作空间不变，进一步确保销套与驱动轮常规配合的相关啮合参数不作任何调整，即可满足销套2中心位置外移后的销套周向移动距离的控制。
[0032]需要说明的是，前述向内平移预定距离的具体数值可以根据不同驱动轮尺寸进行设置，通常该预定距离为即可满足基本施工环境的使用需要。特别地，经不同车型、驱动轮参数的生产试制，该预定距离为取值为相应驱动轮的齿分圆半径的1/90-1/80，均可获得较佳的上述效果，故为最优方案。
[0033]此外，图1中所示齿廓的齿顶部弧线段12具体为圆弧段(半径为R2)，实际上，该齿顶部弧线段12也可以采用曲率变化的弧线，只要能够满足与圆心位于齿分圆15内侧的齿根部圆弧段13圆滑连接的需要，均在本申请请求保护的范围内。
[0034]基于前述履带驱动轮齿块，本实施方式还提供一种履带驱动轮(图中未示出)，具有沿轮体外周缘间隔设置的轮齿，每个轮齿的齿廓具体如前所述的履带驱动轮齿廓。除轮体由多块驱动轮齿块固定连接为一体的形式，该履带驱动轮的轮体也可以为一体成型式设计。
[0035]除前履带驱动轮外，本实施方式还提供一种履带式推土机，包括履带及驱动履带行进的驱动轮，该驱动轮采用如前所述的履带驱动轮。需要明确的是，该履带式推土机的其他功能部件均可以采用现有技术实现，故本文不再赘述。
[0036]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种履带驱动轮齿廓，所述驱动轮轮齿的两侧齿廓对称设置，且均自齿顶圆依次由齿顶部弧线段、齿根部圆弧段和根部直线段圆滑连接形成，其特征在于，所述齿根部圆弧段的圆心位于所述驱动轮的齿分圆内侧。
2.根据权利要求1所述的履带驱动轮齿廓，其特征在于，相对于相邻两轮齿的对称中心线，所述齿根部圆弧段的圆心自所述齿分圆向内平移预定距离后位于其内侧。
3.根据权利要求2所述的履带驱动轮齿廓，其特征在于，所述预定距离为2_-6_。
4.根据权利要求2所述的履带驱动轮齿廓，其特征在于，所述预定距离为所述齿分圆半径的 1/90-1/80。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的履带驱动轮齿廓，其特征在于，所述齿顶部弧线段具体为圆弧段。
6.一种履带驱动轮，具有沿轮体外周缘间隔设置的轮齿，其特征在于，所述轮齿的齿廓具体如权利要求1至5中任一项所述的履带驱动轮齿廓。
7.根据权利要求6所述的履带驱动轮，其特征在于，所述轮体由多块驱动轮齿块固定连接为一体。
8.一种履带式工程车辆，包括履带及驱动所述履带行进的驱动轮，其特征在于，所述驱动轮采用如权利要求6或7所述的履带驱动轮。
9.根据权利要求8所述的履带式工程车辆，其特征在于，所述工程车辆具体为推土机。
【文档编号】B62D55/12GK103832495SQ201410105590
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】段友全, 张敬华, 姜立勇, 孙世超 申请人:山推工程机械股份有限公司