用於重型機械的齒輪-齒條精密傳動結構的製作方法

2023-07-01 10:00:46

專利名稱：用於重型機械的齒輪-齒條精密傳動結構的製作方法
技術領域：
本申請涉及傳動結構，具體為用於重型機械的齒輪-齒條精密傳動結構。
背景技術：
現有的齒輪-齒條傳動結構能夠把齒輪的旋轉運動轉換成齒條的前進和後退的運動。齒輪-齒條傳動結構的好處是，要實現對齒輪的驅動，只需將驅動軸連接到齒輪端面上的一點，通過驅動軸的驅動使齒輪繞著驅動軸旋轉即可，只需一個連接點，結構簡單，裝配方便。此傳動結構中，齒條齒槽沿齒輪齒牙的切向排列，難以對齒條行程進行精密控制。螺杆-螺母傳動結構能夠把螺杆的旋轉運動轉換成螺母的前進和後退的運動。由 於螺杆具有一定的長度，在重型機械中，螺杆中段會出現重力下垂的現象。

發明內容
本申請的目的是把旋轉運動轉換成前進或後退的運動，可以對前進行程和後退行程進行精密控制，且在重型機械中應用不會產生重力下垂的現象。為此給出用於重型機械的齒輪-齒條精密傳動結構，包括齒輪和齒條，齒輪的外周側設置有齒輪齒牙，齒輪齒牙沿齒輪的徑向伸出嵌合到齒條齒槽中，其特徵是，齒條齒槽沿齒輪轉軸方向排列，齒輪齒牙沿齒輪的外周側螺旋排列，螺旋排列的螺距為齒條齒距的倍數，齒輪被驅動旋轉，通過齒輪齒牙與齒條齒槽的相互配合，齒輪沿轉軸方向移動。利用本齒輪-齒條精密傳動結構，驅使齒輪每旋轉一周，齒輪就沿齒條齒槽排列方向即齒輪轉軸方向前進或後退齒條齒距的一倍或多倍的距離，因此可以實現對齒輪前進行程和後退行程的精密控制。由於被驅動的齒輪在轉軸方向上長度很短，故不會產生重力下垂的現象。本齒輪-齒條精密傳動結構同時保留了結構簡單，裝配方便的優點。


圖I是齒輪-齒條精密傳動結構的立體圖。圖2是齒輪局部放大圖。圖3是齒輪-齒條精密傳動結構的俯視圖。圖4是齒輪被驅動旋轉前與齒條的配合位置側視圖。圖5是齒輪被驅動旋轉四分之一周時與齒條配合的位置側視圖。圖6是齒輪被驅動旋轉半周時與齒條配合的位置側視圖。圖7是齒輪被驅動旋轉四分之三周時與齒條配合的位置側視圖。圖8是齒輪被驅動旋轉一周時與齒條配合的位置側視圖。
具體實施例方式用於重型機械的齒輪-齒條精密傳動結構如圖I,包括齒輪I和齒條2,齒輪I的外周側設置有齒輪齒牙3,齒輪齒牙3沿齒輪I的徑向伸出嵌合到齒條齒槽4中，齒條齒槽4沿齒輪I轉軸方向排列，齒輪齒牙3沿齒輪I的外周側螺旋排列，螺旋排列的螺距(指螺旋線上相距一周的兩個齒輪齒牙3之間的軸向距離)為齒條2齒距的一倍。如圖3，齒條齒槽4的方向與齒輪齒牙3的排列方向(以嵌合到齒條齒槽4中的齒輪齒牙3的排列方向為準，具體在圖3中，以背向讀者的齒輪齒牙3的排列方向為準，並非以朝向讀者的齒輪齒牙3的排列方向為準)相同，即齒條齒槽4傾斜地排列，傾斜方向與齒輪齒牙3的排列方向相同，以便更好地配合螺旋形排列的齒輪齒牙3。齒輪I被驅動旋轉一周，其狀態變化依次如圖4 8所示,通過齒輪齒牙3與齒條齒槽4的相互配合,齒輪3恰好沿轉軸方向前進一個螺距，可見螺旋長度最少只需一周即可。非優選地，齒輪齒牙3可以改為雙螺旋排列，螺距為齒條2齒距的兩倍。為了減小摩擦力，提高傳動效率，齒輪齒牙3與齒條齒槽4之間設為滾動接觸。如圖2，本實施例優選地，在齒輪齒牙3側壁套有 滾珠軸承滑輪5作為滾動件繞齒輪齒牙3轉動從而實現滾動接觸，配合效果好。非優選地，可以在齒輪齒牙3側壁上套有繞其轉動的摩擦帶作為滾動件，或者把齒輪齒牙3設成可自轉的結構，或者在齒條齒牙6上套有滾動條。為了便於加工和套設滾動件，齒輪齒牙3優選為柱形。為了便於滾動或套設滾動件，齒輪齒牙3橫截面優選為圓形。因此，本實施例把齒輪齒牙3設為圓柱形。本實施例中，齒條2僅設在齒輪I轉軸一側即可，無需環繞包圍齒輪1，其比螺杆-螺母傳動結構優勝之處在於接觸面積小，故摩擦力小，且節省材料。
權利要求
1.用於重型機械的齒輪-齒條精密傳動結構，包括齒輪(I)和齒條(2),齒輪(I)的外周側設置有齒輪齒牙(3)，齒輪齒牙(3)沿齒輪(I)的徑向伸出嵌合到齒條齒槽(4)中，其特徵是，齒條齒槽(4)沿齒輪(I)轉軸方向排列，齒輪齒牙(3)沿齒輪(I)的外周側螺旋排列，螺旋排列的螺距為齒條(2)齒距的倍數，齒輪(I)被驅動旋轉，通過齒輪齒牙(3)與齒條齒槽(4)的相互配合，齒輪(I)沿轉軸方向移動。
2.根據權利要求I所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，齒輪齒牙(3)與齒條齒槽(4)之間為滾動接觸。
3.根據權利要求2所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，所述的滾動接觸具體結構為，在齒輪齒牙(3)側壁上套有滾動件，滾動件可繞齒輪齒牙(3)轉動。
4.根據權利要求3所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，所述滾動件為滾珠軸承滑輪(5)。
5.根據權利要求1、2或3所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，齒輪齒牙(3)為柱形。
6.根據權利要求2或3所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，齒輪齒牙(3)橫截面為圓形。
7.根據權利要求I所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，齒條(2)僅設在齒輪(I)轉軸一側。
8.根據權利要求I所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，所述螺距為齒條(2)齒距的一倍。
9.根據權利要求I所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，所述螺旋長度為一周。
10.根據權利要求I所述的齒輪-齒條精密傳動結構，其特徵是，齒條齒槽(4)的方向與齒輪齒牙⑶的排列方向相同。
全文摘要
本申請涉及傳動結構，具體為用於重型機械的齒輪-齒條精密傳動結構，其齒條齒槽(4)沿齒輪(1)轉軸方向排列，齒輪齒牙(3)沿齒輪(1)的外周側螺旋排列，螺旋排列的螺距為齒條(2)齒距的倍數，齒輪(1)被驅動旋轉，通過齒輪齒牙(3)與齒條齒槽(4)的相互配合，齒輪(1)沿轉軸方向移動。利用本齒輪-齒條精密傳動結構，可以實現對齒輪前進行程和後退行程的精密控制。由於被驅動的齒輪在轉軸方向上長度很短，故不會產生重力下垂的現象。本齒輪-齒條精密傳動結構同時保留了結構簡單，裝配方便的優點。
文檔編號F16H19/04GK102777556SQ201210280310
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月8日 優先權日2012年8月8日
發明者鄺錦祥 申請人:東莞盈拓科技實業股份有限公司