齿轮箱制造技术

一种齿轮箱（１），其具有壳体（２）、致动器（６）、由致动器（６）旋转的导螺杆（８）、与导螺杆（８）螺纹配合以在导螺杆（８）旋转时纵向移动的齿条螺母（９）、随齿条螺母（９）移动的带齿部分（１２）、轴（５）和与轴（５）是一体的或相连的齿轮（１３），并且被布置成使齿轮（１３）的旋转引起轴（５）的旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】齿轮箱
技术介绍
齿轮箱已被使用了许多年，并且具有许多不同应用。通常，齿轮箱包括四个主要元件致动器、传动系、壳体和输出装置。致动器将力和运动传入传动系内。致动器可以是通过合适的传动齿轮(例如正齿轮、锥齿轮、螺旋齿轮或蜗轮)连接到传动系的马达。传动系可以根据由致动器提供的输入的运动和力来控制输出的运动和力。传动系通常包括多个具有变化的参数(例如不同的尺寸、齿数、齿的类型和用途)的齿轮，例如，正齿轮、螺旋齿轮、蜗轮和/或内齿齿轮或外齿齿轮。齿轮箱壳体是使齿轮箱以正确方式保持内部工作的装置。例如，齿轮箱壳体允许将致动器、传动系和输出装置保持正确的关系，以实现所需的齿轮箱操作。输出装置与传动系相关联，并且允许为了应用而施加来自传动系的力和运动。通常，输出装置离开齿轮箱壳体。输出装置通常可以连接到物体，从而将来自传动系的所得输出运动和力经输出轴传输到物体，以将输出轴的运动和力施加到物体上。或者，输出装置可以将来自传动系的输出运动和力施加到齿轮箱壳体，从而充分保持输出装置，以允许齿轮箱壳体旋转。齿轮箱的设计和/或选择可能需要考虑许多变量。这些变量可以影响四个主要元件，因此每个变量可以具有相等或不相称的重要性。可以考虑的一些变量是应用将允许和 /或要求的空间量、振动、噪音、重量、安全参数、功耗、效率、使用寿命和成本。将致动器连接到传动系的一种已知方式是通过蜗杆传动装置连接，其中致动器进行工作以旋转与蜗轮啮合的蜗杆。蜗杆传动装置可以与连接到输出齿轮(例如设置在输出轴上的输出齿轮)的传动系内的第一齿轮啮合。蜗杆传动装置提供的扭矩将取决于致动器产生的扭矩和蜗杆/蜗轮的尺寸和/或特性，并且输出也将取决于传动系内的齿轮。对于蜗杆传动来说，如果需要高扭矩输出，则将需要具有大扭矩和大蜗轮的致动器。如果减小了蜗轮的尺寸，则需要具有更大输出的致动器来提供相同的输出扭矩。这意味着，包括用于为传动系提供传动的蜗杆传动装置的齿轮箱通常比较大。具体地讲，相对输出输入受到齿轮箱尺寸的限制。如果要改变齿轮箱的输出，则由于蜗杆传动装置的工作能力范围非常窄，需要更换蜗杆传动装置和传动系。这意味着蜗杆传动的齿轮箱不够灵活，因为其操作时的输出范围较窄。蜗杆传动的齿轮箱必须制造成具有精密的公差，这使其造价不菲，并且具有产生大量过热的趋势，从而使其效率低下且易受磨损。蜗杆传动的齿轮箱是自锁定的，因为向齿轮箱输出侧施加力不会导致蜗杆传动装置旋转。这也意味着齿轮箱不能在“飞轮”模式下工作。这意味着蜗杆传动的齿轮箱总是完全啮合的，因而不能有选择地啮合或脱离啮合。 蜗杆传动的齿轮箱也是双向的，因为传动装置在两个方向上同等地工作，也就是说，当升高或降低负荷时，负荷的有效重量始终由蜗杆传动装置传动。用于将致动器连接到传动系的一种替代方式是通过使用一个或多个规则齿轮，例如锥齿轮。在这种情况下，输出与输入的比例取决于致动器和传动系之间的变速比以及传动系自身内部的变速比。这意味着齿轮箱的尺寸(从而重量)与齿轮箱的比例性有关，并且具有高输出输入比的齿轮箱将具有较大尺寸。对于这种齿轮箱，如果要改变输出输入比， 通常需要更换整个传动系。这种齿轮箱易受磨损。与蜗杆传动的齿轮箱不同，依靠锥齿轮之类齿轮的齿轮箱不是自锁定的，因此向输出端施加力可以在输入端引起旋转。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种齿轮箱，其包括致动器；导螺杆，所述导螺杆被布置成由所述致动器使所述导螺杆围绕所述导螺杆的轴线旋转；齿条螺母，所述齿条螺母螺纹与导螺杆螺纹配合，并且被布置成使得导螺杆的旋转纵向地相对于所述导螺杆驱动所述齿条螺母；带齿部分，所述带齿部分与齿条螺母是一体的或相联接的，以随着齿条螺母纵向移动；轴；和齿轮，所述齿轮与轴一体的或相联接的，并且被布置为使得齿轮的旋转引起轴的旋转，其中，所述带齿部分被布置为与所述齿轮啮合，使得所述带齿部分的纵向移动引起所述齿轮的旋转。采用根据本专利技术的齿轮箱时，导螺杆的旋转导致与导螺杆啮合的带齿部分纵向移动，并引起轴的旋转。这样，该齿轮箱的比例性(即输入致动和输出之间的关系)不像常规齿轮箱(例如具有蜗杆传动装置或多个齿轮的齿轮箱)那样限制齿轮箱的尺寸。对于通过旋转大致线性地移动与其啮合的驱动齿条螺母从而对轴的进行驱动导螺杆来说，由于导螺杆与驱动齿条螺母的啮合构造防止了在导螺杆不旋转的情况下驱动齿条螺母的移动，因此通过使用该导螺杆提供了一种自锁定齿轮箱。可以将导螺杆、齿条螺母、带齿部分和齿轮设置在壳体内。致动器可以是马达(例如电动机)，或者可以是某些其他形式的驱动装置，其可包括手动驱动装置，例如，通过手动旋转手柄以旋转导螺杆。虽然可以使用单个致动器来旋转导螺杆，但应当理解，也可以使用多个致动器，例如多个电机。驱动齿条螺母可包括与其一体的带螺纹部分，例如，与导螺杆的螺纹啮合的内螺纹孔。或者，驱动齿条螺母可包括带螺纹的插入物，其与导螺杆的螺纹啮合并使驱动齿条螺母产生大致线性的运动。带齿部分可以连接到驱动齿条螺母或与驱动齿条螺母是一体的。当带齿部分连接到驱动齿条螺母时，可以有助于组装齿轮箱。此外，例如，通过在驱动齿条螺母和带齿部分之间加入弹簧，可以使带齿部分优选地相对于驱动齿条螺母可弹性地偏置。这样可以将带齿部分偏置成与和轴相关联的齿轮啮合或脱离啮合。这样可以有助于确保带齿部分与齿轮在正常操作期间可靠啮合，以使磨损和/或振动最小化。优选的是，驱动齿条螺母和/或带齿部分被保持为允许在大致平行于导螺杆轴线的方向上大致纵向地运动，但防止它们相对于导螺杆扭转，例如，防止它们在导螺杆围绕轴线旋转时围绕导螺杆的轴线旋转。当设置有壳体时，这可以通过邻接驱动齿条螺母和/或带齿部分的表面(例如壳体的内表面)实现，或者可以通过提供杆或管来实现，所述杆或管与驱动齿条螺母和/或带齿部分的所需运动方向大致对齐，并且被接纳到驱动齿条螺母和 /或带齿部分的凹陷部内。例如，驱动齿条螺母和/或带齿部分可包括接纳管或杆的通孔。轴可以是齿轮箱的最终输出轴，或者可以连接到另一个输出轴。在这种情况下，该轴可以直接连接到输出轴，例如，通过将输出轴作为延伸连接到该轴，或者可以通过合适的传动装置连接，例如使用包括一系列齿轮的传动系。当设置有这样的另一个传动装置时，这样可以在该轴的旋转和传动轴的旋转之间引入另一个比例关系。齿轮箱可包括蓄能装置，该蓄能装置被布置用于在轴的至少一部分旋转过程中储存能量，以便在轴的另一部分旋转过程中释放能量。蓄能装置可以具有弹簧的形式。例如， 蓄能装置可以在轴在一个方向旋转时储存能量，并在轴在相反方向旋转时释放能量，以有助于轴在相反方向上旋转。作为另外一种选择或除此之外，还可以提供能量转化装置，以储存或转化轴旋转产生的能量，以供外部使用。这种转化装置的一个实例是发电机，它通过轴的旋转而旋转，并由此产生可用来辅助齿轮箱的传动或用于齿轮箱外部的其他用途的电能。本专利技术的齿轮箱允许从蓄能装置输入添加的能量，以有助于驱动。具体地讲，通过在带齿部分或驱动齿条螺母和/或齿轮和/或轴上施加力/运动，可以减少为了驱动导螺杆以使驱动齿条螺母沿导螺杆移动以及旋转齿轮和轴而必须施加的力的量。这与蜗杆传动装置不同，在蜗杆传动装置中，在蜗轮上施加力不会有助于传动装置的工作，实际上通常会导致在蜗杆和蜗轮之间施加力，所施加的力需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种齿轮箱，包括：致动器；导螺杆，所述导螺杆被布置成由所述致动器使所述导螺杆围绕所述导螺杆的轴线旋转；齿条螺母，所述齿条螺母与所述导螺杆螺纹配合，并且被布置成使得所述导螺杆的旋转纵向地相对于所述导螺杆驱动所述齿条螺母；带齿部分，所述带齿部分与所述齿条螺母是一体的或相联接的，以便随所述齿条螺母纵向移动；轴；和齿轮，所述齿轮与所述轴是一体的或相联接的，并且被布置成使得所述齿轮的旋转引起所述轴的旋转，其中，所述带齿部分被布置成与所述齿轮啮合，使得所述带齿部分的纵向移动引起所述齿轮的旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·科科伦，
申请(专利权)人：科克斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：GB