一種齒輪齒條傳動柔性連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油機械設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種齒輪齒條傳動柔性連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油機械設(shè)備(包括陸地和海洋石油設(shè)備)制造過程中，齒輪齒條傳動由于傳遞動力大、工作平穩(wěn)、壽命長、可靠性高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用，但是其安裝精度要求較高，對于結(jié)構(gòu)整體剛性要求較高，在一定程度上限制了其使用。尤其對于長距離的傳動，對于齒條的直線度要求較高；此外，若支撐連接結(jié)構(gòu)在各種力的作用下發(fā)生變形后，會對嚙合中心距造成影響，從而產(chǎn)生啃齒或者脫齒的風險。
[0003]由于以上條件的限制，使得齒輪齒條傳動加工安裝成本高，齒輪的布置位置要求高，在空間有限和整個傳動結(jié)構(gòu)比較龐大的情況下，使用齒輪齒條傳動，會給設(shè)計和加工帶來很大的難度。
[0004]為了保證傳動過程中，齒輪齒條的嚙合中心距基本恒定，通常采用增加調(diào)整墊片等可調(diào)節(jié)方式或者提聞加工精度的方法。
[0005]提供加工精度意味著成本增加，而且齒輪齒條嚙合中心距精度要求較高，通常都小于0.5mm，對于長距離的齒輪齒條傳動，要把齒條的直線度保證在這個范圍內(nèi)是非常困難的，如果不能保證，在傳動過程中，就會出現(xiàn)啃齒或者脫齒的風險，大大的降低傳動的平穩(wěn)性和齒輪齒條的使用壽命。
[0006]增加墊片等可調(diào)節(jié)方式對于齒輪端調(diào)節(jié)比較方便，但是由于加工過程中齒條直線度和定位的限制，而齒輪齒條嚙合中心距精度要求較高，往往只是調(diào)節(jié)齒輪端不能滿足整個傳動過程中中心距的要求，還需要對齒條端進行調(diào)節(jié)，對于長距離的齒輪齒條傳動、傳動機構(gòu)比較龐大、或者齒輪安裝位置操作不方便的，調(diào)節(jié)齒條的工作量巨大，而且設(shè)計難度大，不易保證齒條接頭處的節(jié)距。
[0007]而且以上兩種方法只可以適用于傳動機構(gòu)初始安裝過程中齒輪齒條中心距的調(diào)節(jié)，通常，齒輪齒條是分別安裝在不同的結(jié)構(gòu)上，如果安裝齒輪齒條的結(jié)構(gòu)在受到外力的情況下發(fā)生變形，就會影響齒輪齒條嚙合中心距，出現(xiàn)啃齒或者脫齒的風險，大大的降低傳動的平穩(wěn)性和齒輪齒條的使用壽命。這也大大限制了齒輪齒條傳動的應(yīng)用范圍。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種齒輪齒條傳動的柔性連接結(jié)構(gòu)。該柔性連接結(jié)構(gòu)可以根據(jù)齒條的直線度自動調(diào)節(jié)，在齒條安裝直線度不夠和第二固定結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的情況下，自適應(yīng)齒條，從而保證整個傳動過程中齒輪齒條中心距基本恒定，大大的降低加工和安裝成本，擴展齒輪齒條傳動的應(yīng)用范圍。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0010]一種齒輪齒條傳動柔性連接結(jié)構(gòu)，其包括:
[0011]齒條；
[0012]與所述齒條嚙合、能夠主動旋轉(zhuǎn)的主動齒輪(主動齒輪用于驅(qū)動齒輪齒條傳動)，其安裝于連接座，連接座鉸接于第一固定結(jié)構(gòu)上(能夠進行與齒條傳動方向相切的自由旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)齒條直線度的變化)，其安裝軸與齒條整體的寬度方向平行，，所述第一固定結(jié)構(gòu)能夠相對于齒條移動；
[0013]導向輪，其安裝于連接座上，與所述齒條與齒輪嚙合面的相對面貼合(可以隨著齒輪直線度的變化趨勢轉(zhuǎn)動)。
[0014]在加工制造過程中，只需要保證導向輪的安裝軸孔和主動齒輪的安裝止口之間的距離，導向輪的外徑公差，齒條厚度，就可以保證整個齒輪齒條嚙合過程中，齒輪齒條嚙合的中心距恒定，對于齒條加工和安裝的直線度可以放寬公差要求，大大降低了加工制造、安裝的成本和難度。
[0015]在齒輪齒條傳動過程中，如果由于加工和安裝誤差導致齒輪與齒條的中心距增力口，位于齒條嚙合面背面的導向輪會隨著齒條移動，而導向輪與主動齒輪之間通過連接座成為一個整體，帶動主動齒輪也向齒條的方向移動，從而自動調(diào)節(jié)齒輪齒條之間的中心距，使其保持基本恒定；如果由于加工和安裝誤差導致齒輪與齒條的中心距減少，嚙合過程中的嚙合力會把主動齒輪推向遠離齒條的方向，整個驅(qū)動機構(gòu)通過安裝軸實現(xiàn)與固定結(jié)構(gòu)之間的移動，從而保證整個柔性驅(qū)動機構(gòu)在嚙合過程中，自適應(yīng)齒輪直線度的變化。
[0016]對于嚙合過程中，出現(xiàn)安裝齒輪齒條的結(jié)構(gòu)在受到外力的作用下發(fā)生變形，從而影響齒輪齒條嚙合中心距的情況，如果是固定齒條的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，從而導致齒條整體直線度發(fā)生變化，該柔性連接結(jié)構(gòu)可以自適應(yīng)齒條的直線度變化，前面已經(jīng)分析過；如果固定柔性連接機構(gòu)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，由于導向輪貼死齒條，而導向輪和主動齒輪為一個整體結(jié)構(gòu)，故整個柔性連接結(jié)構(gòu)在導向輪支撐力的作用下轉(zhuǎn)動，從而保證齒輪齒條之間的中心距基本恒定(相對于齒輪，齒條位置發(fā)生變化)，保證齒輪齒條傳動的各種工況下均可以工作平穩(wěn)、可靠。
[0017]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述連接座上設(shè)置有驅(qū)動主動齒輪轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，其為馬達或電機，結(jié)構(gòu)更緊湊，節(jié)約空間。
[0018]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述連接座包括一主板，其一端設(shè)置有與其平行的分板，分板通過加固結(jié)構(gòu)固定于主板上方，主板與分板上開有對應(yīng)的用于鉸接的通孔，分板與主板組合成與第一固定結(jié)構(gòu)鉸接的鉸接結(jié)構(gòu)，節(jié)約了空間與材料。
[0019]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述加固結(jié)構(gòu)包括:
[0020]圓柱形鋼結(jié)構(gòu)，其均與所述主板、分板垂直，兩端分別焊接于主板、分板上；
[0021]鋼板，其焊接于圓柱形鋼結(jié)構(gòu)兩側(cè)，并與主板、分板固定連接。
[0022]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述驅(qū)動裝置安裝于主板上安裝加固結(jié)構(gòu)的一面，其輸出軸穿過所述主板并支出，支出部分安裝所述主動齒輪。
[0023]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述齒條為直齒齒條，所述主動齒輪為直齒齒輪。
[0024]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述齒條固定安裝于第二固定結(jié)構(gòu)上，所述第一固定結(jié)構(gòu)安裝于第二結(jié)構(gòu)上并能夠在第二結(jié)構(gòu)上滑動。
[0025]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述主動齒輪、導向輪的數(shù)量均為一個，結(jié)構(gòu)優(yōu)化、簡單，降低制造成本與維修成本。
[0026]本實用新型的有益效果是:
[0027]I).該發(fā)明在加工制造過程中，只需保證整個柔性結(jié)構(gòu)的制造公差，對于齒條的直線度加工誤差要求不高，大大的降低了加工制造成本。
[0028]2).該發(fā)明在安裝過程中，無需調(diào)節(jié)齒輪齒條之間的嚙合中心距，安裝簡單方便，大大的降低了安裝難度和成本。
[0029]3).該發(fā)明對于齒輪的布置位置要求不高，可以自動補償結(jié)構(gòu)變形造成的嚙合中心距變化，大大的降低了設(shè)計難度，提高了傳動的可靠性、平穩(wěn)性和齒輪齒條的壽命。
[0030]4).該發(fā)明可以自適應(yīng)齒條的直線度，有效保證齒輪齒條傳動的中心距，很大程度上擴展了齒輪齒條傳動的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本實用新型的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖(此圖中齒條實際安裝位置為理論位置，無偏差);
[0033]圖3、4為齒條實際安裝位置與理論位置相差15mm時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5是本實用新型使用的軸測圖；
[0035]圖6是圖5中的A向視圖。
[0036]圖中標記:1-連接座，2-安裝軸，3-主動齒輪，4-齒條，5-導向輪，6_第一固定結(jié)構(gòu)，7-