專利名稱：圓弧形齒條及其加工工藝和圓弧齒成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒條及其加工的工藝和設(shè)備，具體為一種圓弧形齒條及其加工工藝和圓弧齒成型裝置。
背景技術(shù)：
齒條是具有一系列等距離分布齒的平板或直桿。一般的齒條分為直齒齒條和斜齒齒條，分別與直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪配對使用；一般齒條的齒廓為直線而非漸開線，相當(dāng)于分度圓半徑為無窮大圓柱齒輪。但是對于特種齒條來說，其齒型據(jù)有特殊的要求，一般齒條的加工設(shè)備如滾齒加工設(shè)備、插齒加工設(shè)備、線切割加工設(shè)備等，都不能很好的實現(xiàn)其齒型的形成，及時能夠達(dá)到使用要求，其都會對齒條本身產(chǎn)生極大的損壞和對材料產(chǎn)生巨大的浪費，而且現(xiàn)有的齒條的基底部都采用實心材料，重量大，成本高。圓弧齒型齒條就是一種特型齒條，主要是用在風(fēng)電塔筒升降機(jī)傳動部分，在實際的生產(chǎn)中，由于其總長度較長，而且需要逐級連接，因此要求其重量較輕，安裝方便，性能穩(wěn)定，因此較難加工，一般采用沖壓成型。但是，在力的沖壓下，當(dāng)鋼板要彎曲時，鋼板兩端開始向里收縮，由于鋼板和磨具產(chǎn)生摩擦力，導(dǎo)致鋼板不能充分延伸，在熱沖模加工下加工的齒條中間由于拉伸會變薄，所以加工出來的齒條薄厚不均，而在冷沖模加工下，有可能材料的延展性達(dá)不到，從而會導(dǎo)致材料中間斷裂，對齒條的質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響，而且由于沖壓不能快速的進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，并且后側(cè)的沖壓會對已經(jīng)沖壓成型的齒型造成變形，因此生產(chǎn)工藝復(fù)雜，加工困難，裝配繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上所述的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，安裝快捷的圓弧形齒條，以及與其相配套的加工工藝和圓弧齒成型裝置。本發(fā)明圓弧形齒條，包括圓弧齒I和基底2，其特征在于，所述的基底2呈橫截面為矩形的空心鋼管；所述的圓弧齒I呈波浪板狀，其波峰101的內(nèi)徑小于波谷102內(nèi)徑，厚度不小于波峰101內(nèi)徑且不大于波谷102內(nèi)徑；圓弧齒I通過波谷102底部固定在基底2 —偵牝波峰101內(nèi)側(cè)與基底2之間形成空腔。進(jìn)一步，所述的圓弧齒I的波峰101內(nèi)徑為3-5mm，波谷102內(nèi)徑為9-11mm，厚度為 5_7mm。進(jìn)一步，所述的基管2 —端內(nèi)部套設(shè)有母接頭3 ;母接頭3為一側(cè)開設(shè)有通槽的空心矩形鋼管，與通槽相鄰的兩側(cè)分別對稱設(shè)置有內(nèi)連接孔301 ;基管2兩端對應(yīng)內(nèi)連接孔301設(shè)置有外連接孔201 ;若干基管2能夠通過螺栓固定連接內(nèi)連接孔301和外連接孔201依次向兩端延伸。

進(jìn)一步，所述的基管2中部與圓弧齒I固定面相鄰的兩側(cè)上，對稱設(shè)置有固定孔202。本發(fā)明圓弧齒成型裝置，其特征在于，包括主動碾輪4和從動碾輪5，主動碾輪4和從動碾輪5為相互嚙合的齒輪；主動碾輪4的齒頂和從動碾輪5的槽底嚙合用于碾壓成型圓弧齒I的波谷102，主動碾輪4的槽底和從動碾輪5的槽底嚙合用于碾壓成型圓弧齒I的波峰101。進(jìn)一步，所述的主動碾輪4和從動碾輪5的齒數(shù)分別為10，模數(shù)為3，重合度為
3.25。進(jìn)一步，所述的主動碾輪4和從動碾輪5中央分別設(shè)置連接有用于傳遞動力和支撐轉(zhuǎn)動的花軸6。本發(fā)明圓弧形齒條的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟，
①選取優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，在常溫下采用等離子切割加工成等寬度的鋼板，并進(jìn)行打磨除渣；
②將處理好的鋼板通過以上所述的圓弧齒成型裝置碾壓后形成呈波浪板狀圓弧齒1，并進(jìn)行校正加工；
③將加工好的圓弧齒I通過用藥芯焊絲在波谷102與基底2接觸面上進(jìn)行電焊接固定，并在橫截面為矩形的空心鋼管的基底2上進(jìn)行打孔操作，形成固定孔202和與母接頭3對應(yīng)的外連接孔201 ；
④將已經(jīng)成型的圓弧形齒條用拋丸機(jī)打磨除渣，然后進(jìn)行電鍍處理。進(jìn)一步,所述的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為Q235,厚度為5_7mm,公差在+0.05mm。進(jìn)一步,所述的鋼板的寬度為25-30mm,誤差不超過0.5mm。本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，具有以下有益效果。I)通過采用圓弧齒I和基底2的組裝結(jié)合，大大的降低了圓弧形齒條的加工難度，并且利用橫截面為矩形的空心剛管做基底2，極大的減輕了圓弧形齒條的重量，再結(jié)合套設(shè)在基底2兩端的母接頭3，利用螺栓的固定能夠?qū)崿F(xiàn)圓弧形齒條的不斷加長和擴(kuò)展，安裝簡單，使用方便。2)利用主動碾輪4和從動碾輪5組成的圓弧齒成型裝置，對鋼板進(jìn)行圓弧齒的加工變型，使其受力均勻，而且大大的提高了成型的精度，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，圓弧齒I的加工不會影響已經(jīng)成型的圓弧齒I，安全可靠，穩(wěn)定高效。3)改變原有熱沖壓或冷沖壓成型的圓弧齒I成型技術(shù)，改為由主動碾輪4和從動碾輪5碾壓成型，再通過焊接與基底2固定，改變了加工工藝中核心步驟，從而極大的提高了整體加工的效率，并且改善了圓弧齒I的結(jié)構(gòu)性能，延長了使用壽命，降低了加工的成本。


圖1為本發(fā)明實例中所述的圓弧形齒條的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明圖1的正視圖。 圖3為本發(fā)明圖2的左視放大圖。圖4為本發(fā)明圖1的俯視圖。圖5為本發(fā)明圖1中A處的結(jié)構(gòu)放大圖。圖6為本發(fā)明實例中所述的圓弧齒成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:圓弧齒I，基底2，波峰101，波谷102，母接頭3，內(nèi)連接孔301，外連接孔201，固定孔202，主動碾輪4，從動碾輪5，花軸6。
具體實施例方式以下結(jié)合實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步的進(jìn)行說明和描述。本發(fā)明提供的圓弧形齒條，包括圓弧齒I和基底2,如圖1和圖3所不，基底2呈橫截面為矩形的空心鋼管；如圖1和圖2所示，圓弧齒I呈波浪板狀，如圖5所示，圓弧齒I的波峰101的內(nèi)徑小于波谷102內(nèi)徑，厚度不小于波峰101內(nèi)徑且不大于波谷102內(nèi)徑；如圖1、圖2和圖5所示，圓弧齒I通過波谷102底部固定在基底2—側(cè)，波峰101內(nèi)側(cè)與基底2之間形成空腔。由于基底2呈空心的矩形鋼管，因此無需特殊加工，能夠直接利用現(xiàn)有產(chǎn)品，只需將圓弧齒I與基底2固定則能夠完成齒條的成型，大大的降低了齒條的重量，簡化了齒條的結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)的成本。其中，圓弧齒I的波峰101內(nèi)徑為3-5臟，波谷102內(nèi)徑為9-11mm，厚度為5_7mm ；在數(shù)值范圍和上述的限定條件內(nèi)能夠隨意組合，其中優(yōu)選的組合分別為第一組:波峰內(nèi)勁3mm,波谷內(nèi)徑9mm,厚度5mm ;第二組:波峰內(nèi)勁4mm,波谷內(nèi)徑IOmm,厚度6mm ;第三組:波峰內(nèi)勁5mm,波谷內(nèi)徑Ilmm,厚度7mm。其中，如圖1、圖2和圖4，所示，基管2 —端內(nèi)部套設(shè)有母接頭3 ;母接頭3為一側(cè)開設(shè)有通槽的空心矩形鋼管，與通槽相鄰的兩側(cè)分別對稱設(shè)置有內(nèi)連接孔301 ;通槽的設(shè)置能夠保證母接頭3和基管2良好的套合，方便對其橫截面進(jìn)行調(diào)整；基管2兩端對應(yīng)內(nèi)連接孔301設(shè)置有外連接孔201 ;若干基管2能夠通過螺栓固定連接內(nèi)連接孔301和外連接孔201依次向兩端延伸。由于母接頭3套設(shè)在基管2內(nèi)，因此基管2連接延伸后在接頭處只有連接的縫隙，保證了齒條的一致性、連貫性和整體性。其中，如圖1、圖2和圖5所示，基管2中部與圓弧齒I固定面相鄰的兩側(cè)上，對稱設(shè)置有固定孔202 ;能夠用于齒條和附著物之間的固定，使齒條安裝后保證其穩(wěn)定性。本發(fā)明提供的圓弧齒成型裝置，如圖6所示，其包括主動碾輪4和從動碾輪5，主動碾輪4和從動碾輪5為相互嚙合的齒輪；主動碾輪4的齒頂和從動碾輪5的槽底嚙合用于碾壓成型圓弧齒I的波谷102，主動碾輪4的槽底和從動碾輪5的槽底嚙合用于碾壓成型圓弧齒I的波峰101。通過主動碾輪4的轉(zhuǎn)動帶動從動碾輪5的轉(zhuǎn)動，同時將位于兩者之間的鋼板碾壓成型為圓弧齒，并從另一端送出，一次成型，受力均勻，加工精度高，成型穩(wěn)定。其中，主動碾輪4和從動碾輪5的齒數(shù)分別為10，模數(shù)為3，重合度為3.25，能夠極好的保證主動碾輪4和從動碾輪5之間鋼板的受力均勻，保證碾壓的品質(zhì)和圓弧齒I的結(jié)構(gòu)性能。其中，主動碾輪4和從動碾輪5中央分別設(shè)置連接有用于傳遞動力和支撐轉(zhuǎn)動的花軸6，由于所需的動力較大，并且需要保證轉(zhuǎn)動方向的一直，花軸6的設(shè)置能夠保證傳動的均勻和作用力施加的均勻。本發(fā)明提供的圓弧形齒條的加工工藝，其包括以下步驟，
①選取優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，在常溫下采用等離子切割加工成等寬度的鋼板，并進(jìn)行打磨除渣；
②將處理好的鋼板通過以上所述的圓弧齒成型裝置碾壓后形成呈波浪板狀圓弧齒1，并進(jìn)行校正加工； ③將加工好的圓弧齒I通過用藥芯焊絲在波谷102與基底2接觸面上進(jìn)行電焊接固定，并在橫截面為矩形的空心鋼管的基底2上進(jìn)行打孔操作，形成固定孔202和與母接頭3對應(yīng)的外連接孔201 ；
④將已經(jīng)成型的圓弧形齒條用拋丸機(jī)打磨除渣，然后進(jìn)行電鍍處理。其中，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為Q235,厚度為5-7mm,公差在+0.05mm,厚度的選擇根據(jù)圓弧齒I的需求而定，優(yōu)選的厚度為6_。其中，鋼板的寬度為25_30mm,誤差不超過0.5mm,優(yōu)選的寬度為26mm。以上實施例的說明和優(yōu)選實施例的列舉，并不是對本發(fā)明中保護(hù)范圍的限定，在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所做出的沒有創(chuàng)造性的簡單改變，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.圓弧形齒條，包括圓弧齒(I)和基底(2)，其特征在于，所述的基底(2)呈橫截面為矩形的空心鋼管；所述的圓弧齒(I)呈波浪板狀，其波峰(101)的內(nèi)徑小于波谷(102)內(nèi)徑，厚度不小于波峰(101)內(nèi)徑且不大于波谷(102)內(nèi)徑；圓弧齒(I)通過波谷(102)底部固定在基底(2) —側(cè)，波峰(101)內(nèi)側(cè)與基底(2)之間形成空腔。
2.如權(quán)利要求1所述的圓弧形齒條，其特征在于，所述的圓弧齒(I)的波峰(101)內(nèi)徑為3_5mm,波谷(102)內(nèi)徑為9-1 Imm,厚度為5_7mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圓弧形齒條，其特征在于，所述的基管(2)—端內(nèi)部套設(shè)有母接頭(3);母接頭(3)為一側(cè)開設(shè)有通槽的空心矩形鋼管，與通槽相鄰的兩側(cè)分別對稱設(shè)置有內(nèi)連接孔(301);基管(2)兩端對應(yīng)內(nèi)連接孔(301)設(shè)置有外連接孔(201);若干基管(2)能夠通過螺栓固定連接內(nèi)連接孔(301)和外連接孔(201)依次向兩端延伸。
4.如權(quán)利要求1或2所述的圓弧形齒條，其特征在于，所述的基管(2)中部與圓弧齒(I)固定面相鄰的兩側(cè)上，對稱設(shè)置有固定孔(202)。
5.用于加工如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的圓弧形齒條的圓弧齒成型裝置，其特征在于，包括主動碾輪(4)和從動碾輪(5)，主動碾輪(4)和從動碾輪(5)為相互嚙合的齒輪；主動碾輪(4)的齒頂和從動碾輪(5)的槽底嚙合用于碾壓成型圓弧齒(I)的波谷(102)，主動碾輪(4)的槽底和從動碾輪(5)的槽底嚙合用于碾壓成型圓弧齒(I)的波峰(101)。
6.如權(quán)利要求5所述的圓弧齒成型裝置，其特征在于，所述的主動碾輪(4)和從動碾輪(5)的齒數(shù)分別為10,模數(shù)為3,重合度為3.25。
7.如權(quán)利要求5或6所述的圓弧齒成型裝置，其特征在于，所述的主動碾輪(4)和從動碾輪(5 )中央分別設(shè)置連接有用于傳遞動力和支撐轉(zhuǎn)動的花軸(6 )。
8.用于加工如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的圓弧形齒條的圓弧形齒條的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟， ①選取優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，在常溫下采用等離子切割加工成等寬度的鋼板，并進(jìn)行打磨除渣； ②將處理好的鋼板通過以上所述的圓弧齒成型裝置碾壓后形成呈波浪板狀圓弧齒(1)，并進(jìn)行校正加工； ③將加工好的圓弧齒(I)通過用藥芯焊絲在波谷(102)與基底(2)接觸面上進(jìn)行電焊接固定，并在橫截面為矩形的空心鋼管的基底(2)上進(jìn)行打孔操作，形成固定孔(202)和與母接頭(3)對應(yīng)的外連接孔(201)； ④將已經(jīng)成型的圓弧形齒條用拋丸機(jī)打磨除渣，然后進(jìn)行電鍍處理。
9.如權(quán)利要求8所述的圓弧形齒條加工工藝，其特征在于，所述的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為Q235,厚度為 5-7mm，公差在 +0.05mm。
10.如權(quán)利要求8或9所述的圓弧形齒條加工工藝，其特征在于鋼板的寬度為25-30mm,誤差不超過0.5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種齒條及其加工的工藝和設(shè)備，具體為一種結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，安裝快捷的圓弧形齒條，以及與其相配套的加工工藝和圓弧齒成型裝置。圓弧形齒條包括圓弧齒(1)和基底(2)，其中，基底(2)呈橫截面為矩形的空心鋼管；所述的圓弧齒(1)呈波浪板狀，其波峰(101)的內(nèi)徑小于波谷(102)內(nèi)徑，厚度不小于波峰(101)內(nèi)徑且不大于波谷(102)內(nèi)徑；圓弧齒(1)通過波谷(102)底部固定在基底(2)一側(cè)，波峰(101)內(nèi)側(cè)與基底(2)之間形成空腔。圓弧齒成型裝置包括主動碾輪(4)和從動碾輪(5)，主動碾輪(4)和從動碾輪(5)為相互嚙合的齒輪。其加工工藝則包括以碾壓成型為核心的四個步驟。
文檔編號F16H55/26GK103104676SQ20131002672
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者牛向輝, 張新春, 陳紹娟, 李建斌, 劉小榮, 張江江, 曹元 , 馬軍偉 申請人:甘肅建投裝備制造有限公司